Hoe maak je een mini-windgenerator met je eigen handen?

Een windmolen heeft geen brandstof of zonne-energie nodig om elektriciteit op te wekken. Deze functie doet veel mensen nadenken over hoe ze een windturbine met hun eigen handen kunnen bouwen, omdat de aankoop en installatie van afgewerkte apparatuur duur is.

Het werkingsprincipe en soorten windgeneratoren:

Je kunt alleen een windmolen maken als je het apparaat begrijpt. Het prototype van deze unit is een oude windmolen. Met de druk van luchtstromen op zijn vleugels kwam een ​​as in beweging, die het koppel doorgaf aan de molenuitrusting.

Bij windturbines voor de opwekking van elektriciteit wordt hetzelfde principe toegepast van het gebruik van windenergie om de rotor te laten draaien:

1. De beweging van de bladen bij blootstelling aan wind zorgt ervoor dat de ingaande as met de versnellingsbak gaat draaien. Het koppel wordt overgebracht naar de secundaire as (rotor) van de generator, uitgerust met 12 magneten.Door zijn rotatie ontstaat er een wisselstroom in de statorring.
2. Dit soort elektriciteit kan geen batterijen opladen zonder een speciaal apparaat - een controller (gelijkrichter). Het apparaat zet wisselstroom om in gelijkstroom, waardoor het kan worden opgeborgen zodat huishoudelijke apparaten ononderbroken kunnen werken. De controller vervult ook een andere functie: hij stopt op tijd met het opladen van de batterij en de overtollige energie die door de windmolen wordt opgewekt, wordt overgedragen aan eenheden die er een groot deel van verbruiken (bijvoorbeeld naar verwarmingselementen voor het verwarmen van een huis)
3. Om een ​​spanningsvoorziening van 220 V te leveren, wordt de stroom van de batterijen naar de omvormer geleverd en gaat deze vervolgens naar de punten van elektriciteitsverbruik.

Om ervoor te zorgen dat de bladen altijd in de beste positie staan ​​om met de wind om te gaan, is er een staart op de waaierinrichtingen geïnstalleerd, waarmee u de propeller naar de wind kunt draaien. Fabrieksmodellen van windmolens hebben reminrichtingen of extra circuits voor het vouwen van de staart of het verwijderen van de bladen van windstoten bij slecht weer.

Er zijn verschillende soorten windturbines, die worden ingedeeld op basis van het aantal en het materiaal van de bladen of de spoed van de propeller. Maar de hoofdverdeling vindt plaats volgens de locatie van de as of ingaande as:

1. Het horizontale type impliceert de locatie van de schacht evenwijdig aan de grond. Dergelijke generatoren worden schoepengeneratoren genoemd.
2. In verticale windmolens bevindt de as zich loodrecht op de horizon en bevinden de vlakken zich eromheen. Verticale generatoren kunnen orthogonaal of carrousel worden genoemd.

Ongeacht de locatie van de rotatie-as, blijft het werkingsprincipe van de unit hetzelfde.

Modellen van windmolens kunnen een propeller of een windwiel van 2, 3 of meerdere bladen hebben.Er wordt aangenomen dat apparaten met meerdere bladen in staat zijn om stroom te genereren bij een kleine wind, en propellers met 2-3 vleugels hebben een grotere luchtstroom nodig. Bij het kiezen van een model moet rekening worden gehouden met de belangrijke regel dat elk blad weerstand biedt tegen de windstroom en de rotatiesnelheid verlaagt, dus het is vrij moeilijk om een ​​wiel met meerdere bladen tot werksnelheid te laten draaien.

Onder de soorten windmolens zijn er zeilen en stijve. Deze namen verwijzen naar het materiaal waarvan de vleugels zijn gemaakt. Met zelfmontage zal het zeiltype eenvoudiger en zuiniger zijn, maar bladen gemaakt van plastic materiaal (stof, films, enz.) Zijn niet duurzaam en slijtvast.

Verticale optie

Het is gemakkelijker om een ​​verticale windgenerator te maken dan een horizontale. Het ontwerp vereist geen schoepenapparaat, het bevindt zich op een lage hoogte (tot 2 m). Beoordelingen van degenen die verticale windturbines (windenergiecentrale) gebruiken, duiden op een licht geluid tijdens rotatie en onderhoudsgemak van de werkende eenheden van de eenheden. De generator bevindt zich aan de onderkant van de constructie en onderhoud kan worden uitgevoerd zonder op hoogte te hoeven werken of de mast op de grond te laten zakken.

Aan het bovenste uiteinde van de as is een lager geïnstalleerd, dat tegelijkertijd als mast fungeert. Dit onderdeel heeft vrijwel geen onderhoud nodig en kan zonder reparatie meerdere jaren mee.

In tegenstelling tot een windmolen met bladen, vereisen verticale windturbines geen installatie van een hoge mast. Ze werken ongeacht de windrichting, wat het ontwerp van het bewegende deel vereenvoudigt.Voor de wieken van een compacte windturbine kun je een PVC-buis met grote diameter gebruiken (bijvoorbeeld een rioolbuis), en dun gegalvaniseerd staal is geschikt voor een krachtigere windturbine. Deze materialen zijn beschikbaar voor elke thuisvakman en zijn relatief goedkoop.

Het ontwerp van het windwiel kan onafhankelijk worden gekozen uit de vele beschikbare opties:

• Dornier-design met 2 platte bladen;
• Savonius-systeem met 4 halfcilindrische vleugels;
• orthogonale meerbladige windmolen met 2 rijen vlakken;
• helicoïde windturbines met gebogen bladprofielen.

Alle verticale windmolens gebruiken het principe van het Savonius-aggregaat. Thuis kunnen messen worden gemaakt van stalen of plastic vaten, in de lengte doormidden gesneden. Het ontwerpkenmerk is dat het rendement van de unit een maximum bereikt bij een bladsnelheid die 2 keer lager is dan de windsnelheid. Probeer daarom de snelheid voor een verticale windturbine niet te verhogen.

Horizontale modellen

In tegenstelling tot verticale generatoren hebben zelfgemaakte windturbines met een propeller een hoger rendement bij een toename van de snelheid van de bladen. Maar talrijke en smalle elementen van de schroef dragen niet bij aan beter werk: bij een sterke winddruk hebben ze geen tijd om de as te draaien vanwege het luchtkussen dat voor de schroef is gevormd.

Doe-het-zelf-windturbines met meerdere bladen voor thuis kunnen het beste worden gedaan in gebieden met niet te harde wind. Als de windkracht in de regio vaak meer dan 10-15 m per seconde is, is het zinvol om een ​​windmolen met 2-3 wieken te bouwen. Beide typen kunnen aan de slag met een luchtstroomsnelheid van ongeveer 2-3 m per seconde.

Het horizontale model vereist de installatie van een hoge mast (6-12 m).Om werkzaamheden op grote hoogte tijdens onderhoud te voorkomen, installeren vakmensen het eenvoudigste vouwmechanisme - de as - aan de basis van de mast. Voor de stabiliteit van de constructie bij sterke windbelasting zijn tuibeugels nodig om de tandheugel verticaal te houden.

De gondel met de generator en propeller moet op een lager zijn gemonteerd en voorzien van een schoepenveren, zodat de propeller altijd een gunstige positie inneemt ten opzichte van de wind. Stroomvoerende kabels moeten zo worden geplaatst dat ze niet draaien wanneer de gondel draait, interfereren of breken. Daarom worden ze uitgevoerd in een buisvormige mast.

Hoe maak je een 220V windgenerator?

Werk aan de oprichting van een windturbine moet beginnen met het bepalen van het vereiste vermogen van de eenheid:

• om meerdere kamers te verlichten, volstaat het om een ​​generator te hebben met een vermogen van minder dan 1 kW; het zal stroom leveren aan gloeilampen of spaarlampen, en daarnaast zal het mogelijk zijn om een ​​laptop of tv op het netwerk aan te zetten;
• een zelfgemaakte windgenerator met een vermogen van 5 kW zal elektriciteit leveren aan huishoudelijke apparaten (koelkast, wasmachine, fornuis, enz.);
• om het huis volledig over te zetten naar een autonome stroomvoorziening, heb je een krachtige generator nodig met een vermogen van meer dan 20 kW.

U kunt de generator zelf maken of de bijbehorende montage aanpassen die uit de oude auto is verwijderd. Op deze manier is het mogelijk om de productie van stroom tot 2-3 kW te garanderen. Om een ​​krachtigere 220V doe-het-zelf windgenerator te maken, moet u nauwkeurig het aantal spoelen en windingen van de draad, de grootte en het aantal magneten op de rotor en de parameters van de bladvleugels berekenen.

Simpel ontwerp

Voor het eenvoudigste ontwerp met een vermogen van ongeveer 1-1,5 kW heeft u nodig:

• autogenerator (12 V);
• zure batterij (12 V);
• schakelknop (12 V);
• stroomomvormer 700-1500 V en 12-220 V;
• metalen grote capaciteit;
• bouten, ringen, moeren;
• klemmen voor bevestiging van de generator (2 st.).

In de poelie van de auto-generator moet u symmetrische gaten maken voor de bouten. Verdeel de omtrek van de container in 4 gelijke delen. Snijbladen:

• markeer aan de zijkant van de container de rechthoeken volgens de markeringen voor het verdelen van de cirkel;
• vind het verticale midden van elk element;
• markeer de boven- en onderkant van de container met stevige randen van 3-5 cm breed;
• snijd het metaal tussen afzonderlijke rechthoeken op de lijn van de randen;
• maak sneden langs de boven- en onderrand van de markering zodat het midden van de rechthoek intact blijft en verbonden is met de randen;
• ontvouw elk blad ten opzichte van de centrale as;
• bepaal het midden van de ronde bodem, markeer de locaties van de boutgaten in overeenstemming met hun locatie op de generatorpoelie.

Bij het inzetten van de vleugels is het de moeite waard om de draairichting van het windwiel te bepalen om de benodigde delen van de vliegtuigen naar voren te brengen. Om ervoor te zorgen dat alle bladen dezelfde belasting krijgen, moeten hun draaihoeken worden gemeten.

De montage van de constructie bestaat uit het vastschroeven van de generatorpoelie en de bodem van de tank. Daarna wordt een basis voorbereid voor de installatie van een windgenerator (een mast gemaakt van een dikke buis van ongeveer 2 m hoog). Het is het gemakkelijkst om de generator eraan te bevestigen met klemmen van de juiste diameter. Om de batterij op te laden, moet de stroom van de generator door de gelijkrichter worden geleid, de verbinding moet worden gemaakt met behulp van de elektrische circuits van de auto.

Zelfgemaakte generator voor een windturbine met bladen

De unit voor een horizontale windgenerator kan worden samengesteld uit wielnaven van een auto of een elektromotor uit een wasmachine. Om te werken, moet u magneten kopen die zijn gemaakt van neodymium (niobiumlegering). Het is beter om rechthoekige elementen te nemen.

U kunt hun aantal bepalen aan de hand van het aantal spoelen, als er een motor wordt gebruikt. Voor een driefasige generator moet het aantal magneten 2/3 van het aantal spoelen zijn en voor een enkelfasige generator moet het daarmee overeenkomen. Meesterbeoefenaars adviseren om te kiezen voor een driefasige generator.

Bij gebruik van een motor uit een wasmachine moeten magneten op de motorrotor worden gelijmd. Bij gebruik van een wielnaaf worden de magneten op een cirkel van ongeveer 5 mm dik plaatstaal geplaatst. Volg bij het monteren van de rotor de regels:

1. De afstand tussen de magneten moet gelijk zijn. Rechthoekige elementen op de naaf hebben lange zijden langs de stralen van de cirkel en op de motoras - langs de lengteas.
2. Voor het werk moet u de polen van de magneten bepalen en markeren. Ze zijn zo geïnstalleerd dat de tegenovergestelde elementen verschillende polariteiten hebben. Wissel bij het plaatsen van magneten de positieve en negatieve polen van aangrenzende onderdelen af.
3. Om de magneten stevig op het oppervlak van de rotor te houden, is het aan te raden ze te vullen met epoxy.

Wanneer de motoras als rotor wordt gebruikt, wordt het onderdeel op zijn plaats in de wikkeling geïnstalleerd en wordt de werking van de constructie gecontroleerd door voltmetersondes op de draadleidingen aan te brengen en de as met een boor te draaien.

Als een hub wordt gebruikt, worden de spoelen onafhankelijk van geëmailleerd koperdraad met een doorsnede van 1 mm gewikkeld.Elke spoel moet uit 60 windingen bestaan ​​en een hoogte van 9 mm hebben. Spoelen moeten op het platte deel van de wielnaaf worden gemonteerd.

Sluit voor een driefasige generator de uiteinden van de draden als volgt aan:

• laat de buitenste klem 1 van de spoel vrij en sluit de binnenste klem 4 aan op de buitenste;
• verbind de binnenbedrading van 4 spoelen met de buitenste bij 7 en ga verder tot het einde, waarbij de kronkelende delen om de 2 stuks worden aangesloten; op de laatste moet een vrij binnenuiteinde blijven, dat gemakkelijk kan worden gedraaid met de output die al is achtergelaten of anders is gemarkeerd;
• herhaal het proces met 2 spoelen en verbind de draden volgens hetzelfde principe om de 2 elementen;
• doe hetzelfde met 3 spoelen en de resterende niet aangesloten.

Aan het einde van het werk heeft de master 6 afzonderlijke pinnen. De wikkeling moet worden gevuld met epoxy en gedroogd.

Vervolgens moet u in het naaflager de as klemmen, waarop de rotorring met magneten wordt geplaatst. De opening tussen de vlakken van de onderdelen is 1-1,5 mm. Controleer de aanwezigheid van stroom op de terminals, monteer de windmolen en installeer deze op de mast.

Apparatuurservice

Tijdens de werking van de windmolen, één keer per maand, is het noodzakelijk om een ​​algemene inspectie van de bevestigingsmiddelen uit te voeren, het elektrische systeem te controleren op spanningsonbalans, de controller in goede staat is en de kabels gelijkmatig gespannen zijn. Voor een ononderbroken werking, eens in de 3-4 maanden, is het de moeite waard om de aansluitingen van de accupolen te inspecteren en het elektrolyt- en oliepeil bij de generatorversnellingsbak te controleren.

De jaarlijkse inspectie omvat het controleren van de oppervlakken van de bladen, het bepalen van de prestaties van de lagers en het vervangen ervan. Tijdens deze periodes wordt ook het elektrolytpeil bijgevuld, wordt er olie aan de versnellingsbak toegevoegd. Jaarlijks onderhoud omvat het controleren van alle knooppunten op bruikbaarheid.

Vergelijkbare artikelen: