Ветряк - это простое механическое устройство, похожее на ветряную мельницу. Лопасти будут улавливать воздушный поток, используя движение для передачи механической энергии на рычаг управления. Затем этот рычаг включит компоненты генератора, что приведет к получению чистой возобновляемой энергии для вашего дома и снижению счетов за электроэнергию. Кроме того, турбины легко изготовить из множества простых материалов, которые можно приобрести в местном хозяйственном магазине.
Шаг
Часть 1 из 5: Планирование ветряной турбины
Шаг 1. Определите среднюю скорость ветра в том месте, которое вы хотите построить
Чтобы производить экономичную электроэнергию, эффективные ветряные турбины требуют скорости ветра от 11 до 16 километров в час. Большинство ветряных турбин оптимально работают при скорости ветра от 19 до 32 километров в час. Чтобы узнать среднюю скорость ветра в вашем районе, просмотрите карты ветров в Интернете.
- Вы также можете купить оборудование для измерения ветра, называемое анемометром. Используйте этот инструмент для измерения скорости ветра в нужном месте турбины. Делайте это каждый день в течение нескольких минут.
- Если скорость ветра в вашем районе довольно стабильна, измеряйте ее в течение месяца, хотя смена времен года может иметь большое значение. Затем рассчитайте среднее значение скорости, чтобы увидеть, подходит ли расположение турбины.
Шаг 2. Изучите разрешение на строительство ветряных турбин
Эти разрешения различаются в зависимости от региона, поэтому уточните в местных органах власти, не нарушаете ли вы их. Некоторые разрешения требуют минимального расстояния между турбинами в дополнение к тому, как далеко турбины находятся от границы собственности. Турбина также может быть ограничена по высоте. Учитывайте все это при строительстве.
Обсудите свои планы с соседями, прежде чем тратить слишком много времени на их завершение и построение. Таким образом, вы можете услышать их беспокойство по поводу турбин и разрешить любые недоразумения, которые могут возникнуть из-за шума, помех радиоканалам и приема телеканалов
Шаг 3. Выполните оценку пространства для вашей ветряной турбины
Хотя для этого не требуется много места, чтобы избежать потенциальных конфликтов с соседями, убедитесь, что вы отвели не менее 0,2 акра пространства для турбин, производящих до 3 киловатт энергии, и 0,4 акра для турбин, производящих до 10 киловатт энергии. власть. Вам также понадобится достаточно вертикальных ступенек, чтобы построить достаточно высокие турбины, чтобы окружающие здания и деревья не блокировали ветер.
Шаг 4. Выберите между лопастями ветряных турбин «Сделай сам» или «Сделай сам»
Тип используемых лопастей и их настройки влияют на конструкцию турбины. Ветряные мельницы на старых фермах были просто лопастями, прикрепленными к вращающейся оси, но ветряные турбины представляли собой большие двигатели и имели большие лопасти в форме капель воды. Эти лопасти необходимо правильно измерить и установить, чтобы турбина работала эффективно.
- Если вы решили сделать самостоятельно, используйте дерево или поперечный разрез трубы из ПВХ. Инструкции можно найти в Интернете с помощью обычного поиска в Интернете. Используйте ключевую фразу «самодельные лопасти ветряных турбин» или «самодельные лопасти ветряных турбин» (на английском языке).
- Если вы хотите построить или купить, убедитесь, что у турбины есть 3 лопасти. Использование четного числа, например 2 или 4, увеличивает вероятность вибрации турбины во время вращения. Добавление большего количества лопастей увеличит мощность, но турбина также будет вращаться медленнее.
- Эти лезвия также могут быть изготовлены из домашних продуктов, таких как модифицированные лопаты. Если вы планируете идти этим путем, выбирайте прочную лопату. Вы можете заменить деревянную ручку чем-то более сильным, например, металлической палкой.
Шаг 5. Выбираем генератор
Ветряк должен быть подключен к генератору для выработки электроэнергии. Большинство генераторов содержат постоянный ток (DC), что означает, что вы должны подключить их к триггеру питания, чтобы генератор вырабатывал переменный ток (AC), способный питать бытовые приборы.
- Вы можете использовать двигатель переменного тока в качестве генератора, хотя он может не содержать достаточной магнитной мощности для генерации сильного электрического тока.
- Генераторы в значительной степени полагаются на движение, в данном случае движение ваших лопастей, и магнитные силы для выработки электричества. Готовый генератор - самый простой вариант для новичков, но вы можете найти инструкции по созданию своего собственного в Интернете. Введите ключевую фразу «изготовление ветряного генератора» или «изготовление ветряного генератора» (на английском языке).
- Если вы решили купить генератор постоянного тока, ищите генератор с высоким напряжением и низкой скоростью вращения (несколько сотен вместо нескольких тысяч оборотов в минуту). Вы должны постоянно выдавать не менее 12 вольт.
- Генератор также должен быть подключен к аккумуляторной батарее с длительным сроком службы, а промежуточный контроллер мощности и инвертор. Это важно, чтобы инвертор и аккумулятор были защищены от короткого замыкания. Кроме того, этот метод также обеспечит питание инвертора, когда ветер не дует.
- Автомобильные генераторы не рекомендуется использовать в качестве генераторов. Этот генератор должен вращаться намного быстрее, чем ветряная турбина, чтобы поддерживать мощность.
Часть 2 из 5: Установка вала вертикальной оси и радиуса
Шаг 1. Установите вал
Возможно, вам придется сварить его, но большая часть оборудования ветряных турбин продается с установленным валом. Если вы хотите построить турбину из отдельно приобретаемых деталей или компонентов, которые простаивают и нуждаются в сварке, убедитесь, что вы носите соответствующие средства индивидуальной защиты, такие как сварочные очки, сварочные перчатки, сварочную куртку и рабочую обувь.
Собрав сначала компоненты вала, вы можете построить турбину по частям. Этот метод может быть более эффективным, чем попытка построить полную турбину сразу, если вы занимаетесь этим проектом в одиночку
Шаг 2. Установите ступицу на ось
Чтобы предотвратить столкновение и эрозию этих двух компонентов, поместите подшипник между ними. Присоедините его к концу вала, выступающему из диска, затем вставьте его в диск, пока он не прижмется к более толстой части вала. После этого наденьте ступицу на подшипник так, чтобы детали сваи были обращены вверх.
- Между валом и подшипником должен быть зазор около 10,2 см. В районах с высокой скоростью ветра турбина может погнуться, так что лопасти повредят вал.
- Если у вас нет оборудования и вы строите хаб с нуля, подумайте об использовании втулки для прицепа 4 на 4. Вы можете купить его в большинстве магазинов, продающих оборудование для прицепов, например в ближайшем магазине автозапчастей.
Шаг 3. Присоедините фланец нижнего пальца к ступице
Во фланце должны быть отверстия для прохода стойки ступицы, а также выступающие детали для монтажа. Совместите фланцы со стойками ступицы и соедините их вместе. После того, как фланцы будут размещены равномерно, закрепите их гайками. Сначала установите гайки вручную, затем используйте гаечный ключ.
Шаг 4. Соединяем все спицы
У вас будет два радиуса на каждую лопатку турбины, что в сумме составит шесть для трехлопастной турбины. Вам понадобятся болты для соединения спиц с выступами нижнего фланца, а также распорная втулка, чтобы отделить их от верха. Потом:
- Проденьте болт через отверстие в одном из выступов фланца, прикрепите спицы с помощью распорки, прикрепите вторую спицу к болту, затем зажмите все спицы и распорки верхним фланцем. И верхний, и нижний фланцы должны быть одинаковой формы, а также иметь одинаковое количество монтажных выступов.
- Затяните болт на верхнем фланце вручную, затем затяните другой болт. Повторите этот процесс для всех спиц.
- Когда все пальцы окажутся зажатыми между верхним и нижним фланцами, затяните болты гаечным ключом. Затем убедитесь, что верхний и нижний фланцы и спицы прочные и легко вращаются со ступицей на подшипнике.
- Поскольку турбина будет подвергаться постоянному воздействию ветра и других факторов окружающей среды, убедитесь, что болты надежно соединяют спицы. Для этого используйте клеящий состав, который можно купить в большинстве строительных магазинов.
Шаг 5. Присоедините четыре стойки к верхнему фланцу
Эти шесты должны быть с резьбой, длиной 6 см и толщиной 0,635 см. Возможно, вам придется использовать пилу по металлу, чтобы отрезать резьбовые стойки правильной толщины до нужной длины. Затем прикрепите эти стойки вручную к верхней части верхнего фланца так, чтобы каждый болт равномерно распределялся по валу вала турбины.
- Установите эти столбы достаточно далеко друг от друга, чтобы все они были вертикальными и прочными. Мачта должна выступать из фланца на одинаковое расстояние.
- При использовании пилы по металлу будьте осторожны, чтобы не повредить резьбу столба. Поврежденная резьба может помешать вам правильно ее затянуть.
- Убедитесь, что все стойки надежно закреплены, как и болты, которые вы использовали для спиц турбины. Используйте клеящий состав, чтобы закрепить эти стойки.
Часть 3 из 5: Установка магнита с вертикальной осью
Шаг 1. Присоедините нижний магнитный ротор к полюсам
Вы можете сделать верхний и нижний магнитные роторы с пластинами размером 5 x 2,5 x 1,25 дюйма, эпоксидными и неодимовыми магнитами. Или вы можете купить готовую в составе турбогенератора у производителя. Установите нижнюю пластину магнитного ротора на четыре стойки, прикрученные к фланцу. Убедитесь, что магнит направлен вверх.
- Будьте осторожны, делаете ли вы его самостоятельно или используете готовый магнитный ротор. Магнитное поле очень сильное и может причинить травму, если вы будете неосторожны.
- Неодимовые магниты очень хрупкие. Вам понадобится 24 из них, 12 для верхнего магнитного ротора и 12 для нижнего магнитного ротора, но купите несколько запасных на случай, если один сломается. Эти магниты можно приобрести в Интернете.
Шаг 2. При необходимости сделайте магнитный ротор
Если вы используете приспособление, содержащее диск магнитного ротора, вам нужно только прикрепить диск к стойкам, как описано. Для ротора с магнитным корпусом убедитесь, что все равномерно распределено по периферии ротора. Чтобы предотвратить неправильное размещение магнитов, которое потенциально может повредить ротор, нарисуйте шаблон размещения магнитов на картоне или бумаге.
- Этот шаблон будет занимать центр ротора, который не намагничен. Линии от центра к краям шаблона указывают расположение магнитов на роторе. Вы можете использовать скотч, чтобы прикрепить шаблон. Поищите примеры в Интернете.
- Вы должны пометить полюса всех магнитов, прежде чем начинать их размещать. Сделать это можно маркером. Если магниты слипаются, и вы не можете проанализировать полюса, попробуйте проверить это, прикрепив слабый магнит к палочке для мороженого.
- Пропустите U-образный полюс тестера перед неодимовым магнитом. Если вы чувствуете толчок, это означает, что магниты находятся по одну сторону от полюсов. Если вы чувствуете притяжение, полюса проверяемого магнита противоположны.
- При прикреплении магнитов используйте эпоксидную смолу размером с горошину. Перед размещением прикрепите к нижней части каждого магнита.
- Будьте осторожны и убедитесь, что ваши пальцы не находятся между магнитом и ротором. Затем медленно переместите магнит к углу диска ротора. Магнит прилипнет. После этого переместите магнит в правильное положение по вашему шаблону.
Шаг 3. Установите проставки на полюса турбины
Вы можете использовать кусок металлической трубки длиной 1,375 см (3175 см), чтобы освободить место. Режьте как можно точнее. Наденьте его на полюс, выступающий из магнитного ротора.
- Прокладки неравной длины могут погнуть верхний магнитный диск. Это может быть опасно и отрицательно сказаться на эффективности турбины.
- Над распорками на стойках должно оставаться более 2,5 см свободного пространства. Таким образом можно затянуть гайки на магнитном роторе и всех деталях между ними.
Шаг 4. Поместите статор на нижний магнитный ротор
Статор - это набор медных проводов, необходимых для всех типов генераторов. Вы можете купить его как часть ветряного двигателя или сделать его самостоятельно. Полюса, окружающие ось вала, должны выступать вверх за центр статора.
- Для статора необходимы три группы по 24 медных провода, каждая из которых намотана 320 раз. Изготовление может быть трудным и трудоемким.
- Если вы решили сделать свой собственный, поищите в Интернете ключевые фразы «как сделать статор ветряной турбины» или «как сделать статор ветряной турбины» (на английском языке), чтобы помочь вам.
Шаг 5. Изготовить моталки статора для корпуса статора
Можно использовать древесные отходы и гвозди. Соедините два куска фанеры четырьмя гвоздями так, чтобы между ними оставался зазор 2,5 см. Гвозди следует расставить по сетке, соответствующей размерам магнита. Это упростит наматывание медных проводов, используемых для изготовления статора.
- При изготовлении собственного статора обязательно отметьте начало и конец. Каждый слой нужно наматывать в одном направлении. Подумайте о том, чтобы приклеить цветную изоленту к каждому концу этих рулонов.
- Чтобы рулон не соскочил, когда вы закончите, заклейте его изолентой и закрепите двухкомпонентной эпоксидной смолой. Дайте эпоксидной смоле и статору высохнуть на вощеной бумаге в соответствии с указаниями на этикетке с эпоксидной смолой.
Шаг 6. Установите верхний магнитный ротор
Убедитесь, что вы очень осторожны; Это одна из самых опасных частей ветряной турбины. Сложите четыре доски на статоре по обе стороны от центральной оси. Плинтус должен быть толще, а верхняя - тоньше. Для верхней доски можно использовать доску размером 5 х 10 см.
- Держите верхний магнитный ротор так, чтобы пальцы оказались в зазоре между сложенными досками. Медленно опустите к нижнему ротору. Попытайтесь при этом совместить верхний ротор со шпильками турбины.
- Магнитное поле будет прилипать к верхнему диску и притягивать его к доске, на которую вы его поместили. Затем опустите верхний магнитный ротор на стойки, заправляя доски по одной. Сначала поднимите одну верхнюю доску, затем другую.
- Повторите этот процесс на нижней доске, чтобы маневрировать так, чтобы верхний магнитный ротор занял правильное положение. Затем используйте гайки на стойках, чтобы затянуть ротор на месте. По завершении верхний ротор должен упираться в распорки, при этом только небольшая часть мачты должна выступать из верхней части.
- Возможно, вам придется щелкнуть доску, чтобы освободить ее от верхнего магнитного ротора. Магнитная сила здесь будет очень сильной.
Часть 4 из 5: Завершение турбины
Шаг 1. Снимите рамку с ее оси
Затем вы должны соединить эту шахту с Башней. Сделать это при установленной раме турбины сложно. Вы также должны согнуть его, направив ступицу вверх, чтобы турбина закончила работу.
Снимите все части рамы (включая ступицы, спицы, магнитный ротор, статор и другие соединенные детали) с вала движением вверх. Затем поместите раму в рабочую зону так, чтобы сторона ступицы была обращена вверх
Шаг 2. Приварите фланец оси к башне
Если вы приобрели турбинный комплект, эти детали могут быть легко доступны, но в противном случае вам нужно будет прикрепить металлическую пластину к толстой и прочной металлической трубке для части башни. Убедитесь, что эта труба выдерживает ветровую энергию, генерируемую турбиной.
Башню необходимо устанавливать в надежном месте. Возможно, вам придется заливать бетон на фундамент башни, чтобы сделать его более устойчивым
Шаг 3. Установите ограничители вала и спицы
Этот барьер, или клетка, должен окружать вал подобно воротнику. Затем используйте болты, чтобы прикрепить его к башне. Затем разрежьте стержень с резьбой диаметром 0,375 см на четыре части длиной 11,25 см. Сначала используйте клеящий состав, а затем гайки и шайбы, чтобы прикрепить его к клетке. Лицевой стороной вверх.
Гайки следует размещать на столбах диаметром 0,375 см примерно от верха. Эта гайка позволит вам отрегулировать положение статора, пока мачта удерживает его
Шаг 4. Установите ролик на вал
Перед этим следует нанести небольшое количество масла на подшипники. После этого вставьте резьбовой подшипник в вал так, чтобы он упирался в дно.
Смазывать проще всего пальцами. Имейте под рукой бумажное полотенце или рабочую ткань для легкой очистки сетки после смазки и установки подшипника
Шаг 5. Установите основную раму турбины
Поднимите основную раму так, чтобы ступица была обращена вперед, и прикрепите ее к оси, расположив под ней резьбовой подшипник. Монтажные отверстия в статоре должны быть параллельны резьбовым стойкам, ввинченным в обойму.
- Как только рама окажется в правильном месте, прикрепите еще один резьбовой подшипник к верхней части ступицы. Масло с обычным подшипниковым маслом.
- На него прикрепите шестигранную гайку. Эту гайку нужно затягивать пальцем.
- Если гайка поворачивается с трудом, снимайте ее до тех пор, пока пространство не будет на одном уровне с отверстием в валу. Вставьте штифт в это отверстие и с помощью плоскогубцев согните его, чтобы можно было затянуть гайку.
Шаг 6. Затяните также статор и завершите работу турбины крышкой для смазки
Установите по одной шестигранной гайке на каждую стойку, чтобы закрепить статор на раме турбины. Затем с помощью двух гаечных ключей отрегулируйте положение гаек по бокам статора так, чтобы они вошли между двумя магнитами ротора.
После того, как положение статора будет правильным, вам просто нужно добавить масляную крышку в верхней части ступицы. Турбина завершена
Часть 5 из 5: Установка электрических компонентов в турбину
Шаг 1. Подключите регулятор тока к батарее или цепи
Подключение регулятора тока к батарее перед подключением к турбине предотвратит короткое замыкание. Таким образом, ваше оборудование не будет повреждено.
Шаг 2. Подключите покрытый провод к регулятору тока
Провод будет передавать мощность от генератора к контроллеру тока. Отсюда электричество поступает в батарею или цепь.
Этот провод должен быть похож на провод внутри шнура питания, с двумя соединенными вместе с одинаковой изоляцией. Вы можете использовать старый удлинитель со снятой вилкой
Шаг 3. Проденьте многослойную проволоку через пилоны башни и днище
Вставьте его в башню, пока он не достигнет рамы турбины наверху. Возможно, вам понадобится использовать толстую нить или ленту, чтобы закрепить провод в вышке. Затем подключите этот провод к генератору.
Шаг 4. Подключите аккумулятор или цепь
Как только генератор подключен к контроллеру мощности и минует основание башни, вы готовы завершить строительство турбины. Всегда консультируйтесь с профессиональным электриком всякий раз, когда вы подключаете внешний источник питания к электросети дома. Во многих областях требуются услуги лицензированного профессионала для работы с кабелями такого типа.
подсказки
- Вы должны накрыть контроллер питания, чтобы защитить его от влаги. Вы также можете подключить измеритель напряжения, чтобы контролировать мощность, вырабатываемую турбиной.
- Проведите небольшое исследование миграции птиц в вашем районе. Если какой-либо вид пролетает мимо области, избегайте строительства турбин.
