Ce poți folosi pentru a asambla un generator electric cu propriile mâini?
Din păcate, organizațiile interne de alimentare cu energie nu se țin de cuvânt. Contractele lor semnate cu consumatorii sunt lipsite de valoare. Furnizarea de energie electrică în afara orașelor mari este inconsecventă, calitatea curentului furnizat este scăzută (adică tensiune), astfel încât locuitorii orașelor și satelor mici au mereu în stoc lumânări și lămpi cu kerosen, iar cei mai avansați instalează generatoare de curent pe benzină. În acest articol, va fi propusă o altă opțiune, care va fi indicată de întrebarea, cum să faci un generator electric cu propriile mâini? Să ne uităm la o versiune a acestui dispozitiv.
Generator electric de la un tractor pe jos
Locuitorii satelor suburbane folosesc de mult timp tractoare. La urma urmei, astăzi acesta este, ca să spunem așa, cel mai de încredere asistent, fără de care munca în grădină sau grădină nu poate fi efectuată. Adevărat, la fel ca toate uneltele de acest tip, tractorul cu mers pe jos eșuează. Poate fi restaurat, dar după cum arată practica, este mai bine să cumpărați unul nou.
Proprietarii instrumentului nu se grăbesc să-și ia rămas bun de la el, așa că fiecare proprietar al unei case de țară are în dulap un exemplar vechi. Va fi posibil să îl utilizați în proiectarea unui generator electric cu o tensiune de 220/380 volți. Acesta va crea cuplu generator de curent, care poate fi folosit ca un motor asincron obișnuit. În acest caz, va fi necesar un motor electric puternic (cel puțin 15 kW, cu o turație a arborelui de 800-1600 rpm). De ce este motorul electric atât de puternic?
Nu are rost să faci un generator de casă pentru câteva becuri, deoarece se rezolvă problema furnizării integrale a unei case de țară cu energie electrică. Dar cu un motor electric de putere redusă, nu veți putea obține suficientă energie electrică. Deși totul depinde de puterea totală a aparatelor electrocasnice și de iluminatul casei. La urma urmei, în dachas mici Nu există nimic decât un frigider cu televizor. Prin urmare, sfatul este să calculați mai întâi puterea casei, apoi să alegeți un motor-generator electric.
Ansamblu generator electric
Așadar, pentru a asambla un generator de benzină de 220 de volți cu propriile mâini, trebuie să instalați un tractor și un motor electric pe același cadru, astfel încât arborii lor să fie paraleli. Chestia este că rotația de la tractorul cu mers în spate la motorul electric se va transmite cu ajutorul a două scripete. Unul va fi instalat pe arbore motor pe benzina, al doilea pe arborele electric. În acest caz, este necesar să selectați diametrele corecte ale scripetelor. Aceste dimensiuni determină viteza de rotație a motorului electric. Acest indicator trebuie să fie egal cu cel nominal, care este indicat pe eticheta echipamentului. O ușoară abatere ascendentă de 10-15% este binevenită.
Când partea mecanică a ansamblului este finalizată, scripetele conectate prin curea vor fi instalate, puteți trece la partea electrică.
![](https://i0.wp.com/mirnasos.ru/delo/imgdelo6/kak_sobrat_elektrogenerator/elektrogenerator_svoimi_rukami__video_9FEEE566.png)
- În primul rând, înfășurările motorului electric sunt conectate într-o configurație în stea.
- În al doilea rând, condensatorii conectați la fiecare înfășurare trebuie să formeze un triunghi.
- În al treilea rând, tensiunea dintr-un astfel de circuit este îndepărtată între capătul înfășurării și punctul de mijloc. Aici se obține un curent de 220 de volți, iar între înfășurări 380 de volți.
Atenţie! Condensatorii instalați în circuitul electric trebuie să aibă aceeași capacitate. În acest caz, dimensiunea capacității este selectată în funcție de puterea motorului electric. Acest raport va susține funcționarea corectă a generatorului de curent în sine, dar mai ales pornirea acestuia.
Pentru informații, oferim raportul dintre puterea motorului și capacitatea condensatorului:
- 2 kW – 60 µF.
- 5 kW – 140 µF.
- 10 kW – 250 µF.
- 15 kW – 350 µF.
Vă rugăm să rețineți câteva sfaturi utile dat de experți.
- Dacă Motor electric se va încălzi, atunci este necesară schimbarea condensatoarelor în elemente cu o capacitate redusă.
- De obicei, pentru generatoarele electrice de casă, se folosesc condensatoare cu o tensiune de cel puțin 400 de volți.
- De obicei, un condensator este suficient pentru o sarcină rezistivă.
- Dacă este nevoie să folosiți toate cele trei faze ale motorului electric pentru a alimenta casa, atunci este necesar să instalați un transformator trifazat în rețea.
Și un moment. Dacă vă confruntați cu problema modului de a organiza încălzirea folosind un generator electric de casă, atunci motorul de la tractorul cu mers pe jos va fi mic (adică puterea dispozitivului). Cea mai bună opțiune este un motor de la o mașină, de exemplu, de la un Oka sau un Zhiguli. Mulți ar putea spune că un astfel de echipament va costa un bănuț destul de. Nimic de genul acesta. Astăzi puteți cumpăra o mașină folosită pentru doar bănuți, astfel încât costurile vor fi minime.
Avantaje și dezavantaje
Deci, care sunt avantajele acestui dispozitiv:
- Te consolezi cu gândul că ai făcut-o singur. Adică ești mândru de tine.
- Costurile financiare sunt reduse la minimum. O unitate de casă va costa mult mai puțin decât omologul său din fabrică.
- Dacă toate etapele de asamblare sunt efectuate corect, atunci asamblate cu propriile mâini Echipament electric poate fi considerat de încredere și destul de productiv.
Mai multe aspecte negative ale acestui tip de dispozitiv.
- Dacă sunteți nou în domeniul electricității sau încercați să faceți un generator de curent fără a explora toate complexitățile și nuanțele ansamblului, atunci veți eșua. Timpul și banii pe care i-ați cheltuit vor fi considerați risipiti.
În principiu, acesta este singurul dezavantaj, care inspiră optimism.
Alte modele de generatoare electrice
Opțiunea pe benzină nu este singura. Puteți face ca arborele motorului să se rotească căi diferite. De exemplu, folosind o moară de vânt sau o pompă de apă. Nu cel mai bun desene simple, dar ele sunt cele care ne permit să ne îndepărtăm de consumul de purtător de energie sub formă de benzină.
De exemplu, asamblarea unui hidrogenerator cu propriile mâini nu este, de asemenea, dificilă. Dacă un râu curge lângă casă, apa acestuia poate fi folosită ca forță pentru a roti puțul. Pentru a face acest lucru, în canalul său este instalată o roată cu multe containere. Folosind acest design, este posibil să se creeze un flux de apă care va roti o turbină atașată la arborele unui motor electric. Și cu cât volumul fiecărui recipient este mai mare, cu atât sunt instalate mai des (numărul crește), cu atât puterea debitului de apă este mai mare. În esență, acesta este un fel de regulator de tensiune a generatorului.
Cu generatoarele eoliene, lucrurile stau puțin diferit, deoarece sarcinile vântului nu sunt cantități constante. Rotația morii de vânt, care este transmisă arborelui motorului electric, trebuie reglată, ajustând-o la viteza necesară a arborelui motorului electric. Prin urmare, în acest design, regulatorul de tensiune este o cutie de viteze mecanică obișnuită. Dar aici, după cum se spune, este o sabie cu două tăișuri. Dacă vântul reduce rafale, este nevoie de o cutie de viteze step-up dacă, dimpotrivă, crește, este nevoie de o cutie de viteze descendente; Aceasta este dificultatea de a construi un generator de energie eoliană.
Concluzie asupra subiectului
Pentru a rezuma, trebuie să înțelegeți că generatoarele electrice de casă nu sunt un panaceu. Este mai bine să vă asigurați că curentul electric este furnizat constant în sat. Acest lucru este greu de realizat, dar puteți obține despăgubiri pentru inconveniente prin instanță. Iar banii deja primiți vor fi folosiți pentru achiziționarea unei fabrici generator pe benzina. Adevărat, va trebui să țineți cont de consumul de combustibil scump (benzină). Dar dacă doriți să asamblați un generator electric cu propriile mâini, atunci aprofundați subiectul și încercați.
Cum să conectați corect un motor electric de 380 până la 220 de volți
Cum se face un generator din motor asincron cu propriile tale mâini
![](https://i2.wp.com/mirnasos.ru/delo/imgdelo6/kak_sobrat_elektrogenerator/elektrogenerator_svoimi_rukami__video_A522F191.jpg)
Proiectarea și principiul de funcționare a unui motor asincron trifazat
http://onlineelektrik.ru
Problema rețelelor electrice din țara noastră nu este atât de mult faptul că electricitatea în sine se scumpește constant, ci că în unele colțuri pur și simplu nu există. Acest lucru, la rândul său, necesită achiziționarea unui generator.
Si ce ar trebui sa fac?
Astăzi, piața generatoarelor este atât de largă încât poți găsi orice model care te interesează, chiar și unul care poate furniza energie unui sat mic.
Acest lucru este bine, desigur, dar captura este că costul unor astfel de dispozitive ajunge uneori la câteva salarii lunare. Prin urmare, apare întrebarea: este posibil să faci un generator electric cu propriile mâini?
Pentru asta folosim... o drujbă veche
În primul rând, aș dori să remarc imediat faptul că vom lua în considerare opțiunea cu „evacuare maximă”, deoarece a face singur un dispozitiv pentru a furniza câteva trei pur și simplu nu are sens.
Credem că un motor cu drujbă este cel mai potrivit pentru acest scop, deoarece un dispozitiv bazat pe acesta este destul de simplu de proiectat și realizat cu propriile mâini. Mai mult, un astfel de generator electric va furniza cu ușurință energie electrică în medie Casă de vacanță dimensiuni standard.
Dar modelul?
Ne-am hotarat asupra aparatului, acum sa vedem ce model de drujba sa alegem. Și dacă luăm în considerare faptul care ferăstrău vechi sunt cele mai comune, atunci cel mai bine este să ne oprim la „Druzhba” sau „Ural”.
De unde pot lua un generator?
Cea mai bună opțiune este un generator vechi de la un camion KAMAZ sau de la orice alt echipament agricol.
Care sunt cerințele pentru echipamentele vechi?
Dar, în principiu, nu vom avea nevoie de mai mult de 1,5, deoarece este suficient. Avantajele unui generator de la o mașină constă, în primul rând, în faptul că tensiunea din acesta este stabilă și se menține chiar și în cazurile în care turația motorului este diferită - o mie sau o mie și jumătate pe minut.
Câteva cuvinte despre convertor
Din motivele pe care le-am menționat mai devreme (care implică viteza), utilizarea unui motor convențional de două sute douăzeci de volți este imposibilă. Din acest motiv, generatorul nostru electric DIY are nevoie suplimentar de un convertor. Există o mare varietate de astfel de convertoare astăzi, iar găsirea acestora nu va fi dificilă pentru dvs.
Despre structura conexiunii
Cum să puneți împreună întreaga structură? Rețineți că cea mai bună opțiuneîn acest caz este o unitate de înlocuire special selectată. Dacă este necesar, poate fi conectat cu ușurință la ferăstrău sau demontat în timp record.
În consecință, un astfel de generator electric va fi mobil, îl puteți lua cu dvs., de exemplu, într-o drumeție, deoarece acolo veți avea nevoie de toate funcțiile sale mai mult decât oriunde. Fixarea în general poate fi efectuată folosind una dintre următoarele opțiuni:
- Un suport special asamblat manual.
- Ghid de ferăstrău folosit.
În ceea ce privește conexiunea, cel mai bine este să o faceți cu o curea, deoarece versiunea cu lanț face prea mult zgomot în timpul funcționării, în plus, va necesita periodic lubrifiere. Cureaua trebuie selectată în așa fel încât dispozitivul nostru să fie cât mai aproape de ferăstrău cu lanț.
Despre alte caracteristici
Ieșirea generatorului nostru electric trebuie să fie conectată la o baterie care va fi adecvată ca capacitate. Pentru a face acest lucru, trebuie să utilizați un ampermetru (treizeci până la patruzeci de amperi vor fi mai mult decât suficienți în acest scop).
Bateria trebuie atașată la convertorul de tensiune descris mai sus.
Vă recomandăm cu căldură să vă gândiți și la includerea unui voltmetru în structura rezultată, deoarece există o serie de motive pentru defecțiuni care pot duce la deteriorarea banală a unui dispozitiv atât de valoros pentru noi.
Cum se folosește un generator electric?
Pentru început, observăm că generatorul nostru electric auto-fabricat nu oferă niciun regulator de viteză. De aceea trebuie să selectăm singuri viteza, dar în așa fel încât motorul să „mârâie” oarecum.
Să nu ascundem că această procedură simplă va crește într-o oarecare măsură consumul de combustibil în timpul funcționării. Dar pentru a facilita în mod semnificativ funcționarea mecanismului, vom avea nevoie de o baterie cu capacitatea corespunzătoare, despre care am discutat într-unul dintre paragrafele de mai devreme. În momentele de vârf, când sarcina este extrem de mare, bateria este cea care trebuie să preia partea leului din sarcină.
În consecință, veți obține o anumită stabilitate, care va avea un efect pozitiv nu numai asupra tensiunii de ieșire, ci și asupra funcționării mecanismului în ansamblu.
Avantajele și dezavantajele generatoarelor electrice de bricolaj
Din acest punct de vedere, un generator electric auto-asamblat are atât avantaje, cât și dezavantaje. Dar mai întâi, să vorbim despre avantaje:
- principalul avantaj este așa-numitul „do it yourself”, adică conștientizarea că ai făcut singur dispozitivul și ai cu ce să fii mândru;
- al doilea avantaj este reducerea costurilor materiale. Făcând singur un generator, veți cheltui de câteva ori mai puțini bani decât ați avea nevoie pentru a achiziționa un dispozitiv fabricat din fabrică;
- Dacă toată munca este efectuată corect și profesional, generatorul va fi foarte productiv și de încredere.
Acum câteva cuvinte despre dezavantajele acestui tip de dispozitiv:
- fără abilitățile și cunoștințele corespunzătoare, puteți strica cu ușurință întregul proces, așa că în acest caz este mai bine să apelați la oameni mai experimentați în acest sens;
- Asta este, nu vedem alte deficiențe și acesta este un punct destul de pozitiv.
Așadar, astăzi ne-am uitat la modul în care fabricăm singuri un generator electric și am examinat, de asemenea, avantajele și dezavantajele acestui dispozitiv.
De asemenea informatii utile Aici.
Lecție video despre cum să asamblați un generator electric
Generatoarele de energie eoliană continuă să câștige popularitate. Cel mai adesea sunt interesați de oamenii care locuiesc în zonele rurale și au posibilitatea de a instala astfel de structuri impresionante pe terenurile lor. Dar, având în vedere costul ridicat al acestui echipament, nu toată lumea își permite să-l cumpere. Să vedem cum să faci un generator eolian cu propriile mâini și să economisești bani în crearea propriei surse alternative de energie electrică.
Generator eolian - sursă de energie electrică
Tarife pentru utilitati publice sunt crescute cel puțin o dată pe an. Și dacă te uiți cu atenție, în unii ani prețul aceleiași energie electrică crește de două ori – cifrele din documentele de plată cresc ca ciupercile după ploaie. Desigur, toate acestea lovesc în buzunarul consumatorului, ale cărui venituri nu prezintă o creștere atât de sustenabilă. A venit real, după cum arată statisticile, arată o tendință descendentă.
Până de curând, a fost posibilă combaterea creșterii tarifelor la energie electrică într-un mod simplu, dar ilegal - folosind un magnet de neodim. Acest produs a fost aplicat pe corpul debitmetrului, făcându-l să se oprească. Dar nu recomandăm insistent utilizarea acestei tehnici - este nesigură, ilegală, iar amenda dacă este prinsă va fi de așa natură încât nu va părea mică.
Schema a fost pur și simplu grozavă, dar mai târziu a încetat să funcționeze din următoarele motive:
Rundele de control din ce în ce mai frecvente au început să identifice proprietarii fără scrupule în masă.
- Rundele de control au devenit mai frecvente - reprezentanții autorităților de reglementare vizitează case;
- Pe contoare au început să fie lipite autocolante speciale - sub influența unui câmp magnetic se întunecă, expunând infractorul;
- Contoarele au devenit imune la camp magnetic– aici sunt instalate unitati electronice de contabilitate.
Prin urmare, oamenii au început să acorde atenție surselor alternative de energie electrică, de exemplu, generatoarele eoliene.
O altă modalitate de a expune un infractor care fură electricitate este de a efectua o examinare a nivelului de magnetizare a contorului, care dezvăluie cu ușurință faptele de furt.
Morile de vânt pentru uz casnic devin obișnuite în zonele în care vântul bate frecvent. Un generator de energie eoliană folosește energia fluxurilor de aer eolian pentru a genera electricitate. Pentru a face acest lucru, acestea sunt echipate cu lame care antrenează rotoarele generatorului. Electricitatea primită este transformată în DC., după care este transferat consumatorilor sau depozitat în baterii.
Generatoarele eoliene pentru o locuință privată, atât de casă, cât și asamblate din fabrică, pot fi sursele principale sau auxiliare de energie electrică. Iată un exemplu tipic al modului în care funcționează o sursă auxiliară - încălzește apa într-un cazan sau alimentează lumini de uz casnic de joasă tensiune, în timp ce restul aparatelor electrocasnice funcționează pe sursa principală de alimentare. De asemenea, este posibil să funcționeze ca sursă principală de energie electrică în casele neconectate la rețelele electrice. Aici se hrănesc:
- Candelabre și lămpi;
- Electrocasnice mari;
- Aparate de incalzire si multe altele.
În consecință, pentru a vă încălzi casa, trebuie să faceți sau să cumpărați fermă eoliană 10 kW - ar trebui să fie suficient pentru toate nevoile.
O centrală eoliană poate alimenta atât aparatele electrice tradiționale, cât și cele de joasă tensiune - funcționează la 12 sau 24 de volți. Un generator eolian de 220 V este realizat după o schemă folosind convertoare cu invertor cu energie electrică stocată în baterii. Generatoarele eoliene pentru 12, 24 sau 36 V sunt mai simple - folosesc regulatoare de încărcare a bateriei mai simple cu stabilizatori.
Generator eolian de casă pentru casă și caracteristicile sale
Înainte de a vă spune cum să faceți o moară de vânt pentru a genera electricitate, să vorbim despre motivul pentru care nu puteți folosi un model din fabrică. Generatoarele eoliene din fabrică sunt într-adevăr mai eficiente decât omologii lor de casă. Tot ceea ce se poate face în producție va fi mai fiabil decât ceea ce se poate face în condiții artizanale. Această regulă se aplică și generatoarelor eoliene.
Auto-fabricarea unui generator eolian este avantajoasă datorită costului său scăzut. Probele din fabrică cu o putere de la 3 kW la 5 kW vor costa 150-220 mii de ruble, în funcție de producător. Un preț atât de mare explică inaccesibilitatea modelelor cumpărate din magazin pentru majoritatea consumatorilor, deoarece afectează și perioada de rambursare - în unele cazuri ajunge la 10-12 ani, deși unele modele „plătesc” mult mai devreme.
Centralele eoliene construite din fabrică pentru uz casnic sunt mai fiabile și mai puțin probabil să se defecteze. Dar fiecare defecțiune poate duce la costuri uriașe pentru piesele de schimb. În ceea ce privește produsele de casă, acestea sunt ușor de reparat singur, deoarece sunt asamblate din materiale vechi. Acest lucru justifică designul departe de a fi perfect.
Da, va fi foarte dificil să faci un generator eolian de 30 kW cu propriile mâini, dar oricine știe să lucreze cu unelte va putea să asambla o turbină eoliană mică de putere mică și să se asigure singur. cantitatea necesară electricitate.
Diagrama unui generator eolian de casă - componente principale
Do generator eolian de casă acasă este relativ ușor. Mai jos puteți vedea un desen simplu care explică locația componentelor individuale. Conform acestui desen, trebuie să facem sau să pregătim următoarele componente:
Schema unei mori de vânt de casă.
- Lame - pot fi realizate dintr-o varietate de materiale;
- Generator pentru un generator eolian - puteți achiziționa unul gata făcut sau îl puteți face singur;
- Secțiunea de coadă – direcționează palele în direcția vântului, permițând eficiență maximă;
- Multiplicator – crește viteza de rotație a arborelui generatorului (rotor);
- Catarg de montare - toate componentele de mai sus vor fi ținute pe el;
- Cabluri de tensiune - țin întreaga structură și împiedică căderea acesteia de la rafale de vânt;
- Controlerul de încărcare, bateriile și invertorul asigură conversia, stabilizarea și acumularea energiei electrice primite.
Vom încerca să facem cu tine un simplu generator eolian rotativ.
Instrucțiuni pas cu pas pentru asamblarea unui generator eolian
Faceți o moară de vânt din sticle de plastic chiar și un copil o poate face. Se va învârti vesel în vânt, făcând zgomot. Există un număr mare de scheme diferite pentru construirea unor astfel de turbine eoliene, în care axa de rotație poate fi localizată atât pe verticală, cât și pe orizontală. Aceste lucruri nu generează electricitate, dar fac o treabă grozavă în alungarea alunițelor. comploturi personale, care dăunează plantelor și le sapă vizuini peste tot.
Un generator eolian de casă pentru casa ta este oarecum asemănător cu această moară de vânt cu sticlă. Doar că este mai mare ca dimensiune și are un design mai serios. Dar dacă atașați un mic motor la o astfel de moară de vânt, acesta poate deveni o sursă de electricitate și chiar poate alimenta ceva electric, de exemplu, un LED - puterea sa nu este suficientă pentru mai mult. Privind diagrama unei astfel de „jucării”, puteți înțelege cum să faceți un generator eolian cu drepturi depline.
Realizarea unui generator pentru o moară de vânt
Pentru a asambla o centrală eoliană, avem nevoie de un generator și unul cu autoexcitare. Cu alte cuvinte, designul său trebuie să conțină magneți care induc electricitate în înfășurări. Exact așa sunt proiectate unele motoare electrice, de exemplu, în șurubelnițe. Dar nu veți putea face un generator eolian decent dintr-o șurubelniță - puterea va fi pur și simplu ridicolă și va fi suficientă doar pentru a acționa o lampă LED mică.
De asemenea, nu este posibil să faci o centrală eoliană dintr-un autogenerator - folosește o înfășurare de excitație alimentată de o baterie, deci nu este potrivită pentru noi. Dintr-un evantai de uz casnic, nu putem face decât o sperietoare pentru păsările care atacă grădina. Prin urmare, trebuie să căutați un generator normal, autoexcitant, de putere adecvată. Mai bine, faceți stropi și cumpărați un model cumpărat din magazin.
Este într-adevăr mai profitabil să cumperi un generator decât să-l faci - eficiența unui model fabricat din fabrică va fi mai mare decât cea a unuia făcut în casă.
Să vedem cum să facem un generator pentru moara noastră de vânt cu propriile noastre mâini.
Puterea sa maximă este de 3-3,5 kW. Pentru asta avem nevoie de:
- Stator - este format din două piese tablă, tăiate în formă de cercuri cu diametrul de 500 mm. Pe fiecare cerc de-a lungul marginii sunt lipiți 12 magneți de neodim cu diametrul de 50 mm (retrăgându-se ușor de la margine). Polii lor trebuie să se alterneze. Pregătim al doilea cerc într-un mod similar, dar numai polii de aici ar trebui deplasați;
- Rotor - este o structură de 9 bobine bobinate sârmă de cupru 3 mm în diametru în izolație cu lac. Facem 70 de spire în fiecare bobină, deși unele surse recomandă să facem 90 de spire. Pentru a plasa bobinele, este necesar să se realizeze o bază din material nemagnetic;
- Axa - trebuie realizata exact in centrul rotorului. Mai mult, nu ar trebui să existe bătăi; structura trebuie să fie atent centrată, altfel va fi spartă rapid de vânt.
Amplasăm statoarele și rotorul - rotorul însuși se rotește între statori. Între aceste elemente se menține o distanță de 2 mm. Conectăm toate înfășurările conform diagramei de mai jos, astfel încât să obținem o sursă de curent alternativ monofazat.
Facem lame
În această recenzie, facem un generator eolian destul de puternic - puterea sa va fi de până la 3-3,5 kW în vânturi puternice sau de până la 1,5 sau 2 kW în vânturi moderate. Mai mult, se va dovedi a fi destul de silentios, spre deosebire de generatoarele cu motoare electrice. În continuare, trebuie să vă gândiți la locația lamelor. Am decis să facem un generator eolian orizontal simplu cu trei pale. S-ar putea gândi și la un generator eolian vertical, dar în acest caz factorul de utilizare a energiei eoliene va fi mai mic - în medie 0,3.
Dacă faci generator eolian vertical, atunci va avea un singur avantaj - va putea lucra în orice direcție a vântului.
Cel mai simplu mod de a face lame simple acasă. Pentru fabricarea lor, puteți utiliza diverse materiale:
- Lemnul, însă, în timp poate crăpa și se poate usca;
- Polipropilenă - acest tip de plastic este potrivit pentru generatoarele de putere redusă;
- Metalul este un material fiabil și durabil din care se pot fabrica lame de orice dimensiune (duraluminul, folosit în aviație, este bun).
O masă mică vă va ajuta să estimați diametrul lamelor. Verificați viteza aproximativă a vântului în locația dvs. locală și aflați ce diametru trebuie făcute paletele generatorului eolian.
A face pale pentru un generator eolian nu este atât de dificil. Este mult mai dificil să ne asigurăm că întreaga noastră structură este echilibrată - altfel rafale puternice de vânt o vor sparge rapid. Echilibrarea se realizează prin reglarea lungimii lamelor. După aceasta, combinăm paletele cu rotorul generatorului nostru eolian și instalăm structura pe locul de instalare la care este atașată secțiunea de coadă.
Pornire și testare
Cel mai important lucru în viitor este să alegi locul potrivit pentru a instala catargul. Trebuie pozitionat strict vertical. Generatorul cu palete este plasat cat mai sus, acolo unde vantul este mai puternic. Asigurați-vă că nu există plantații forestiere în apropiere, separat copaci în picioare, case și structuri mari care blochează fluxurile de aer - dacă există vreo interferență, plasați generatorul eolian departe de ele.
De îndată ce generatorul eolian începe să se miște, trebuie să faceți următoarele - conectați un multimetru la priza generatorului și verificați tensiunea. Acum sistemul este gata de funcționare completă, tot ce rămâne este să decideți ce tensiune va fi furnizată casei și cum se va întâmpla acest lucru.
Conectarea consumatorilor
Am reușit deja să facem o moară de vânt cu zgomot redus și una destul de puternică. Acum este timpul să conectați electronicele la el. Când asamblați generatoare eoliene de 220 V cu propriile mâini, trebuie să aveți grijă de achiziționarea convertoarelor cu invertor. Eficiența acestor dispozitive ajunge la 99%, astfel încât pierderile în conversia curentului continuu furnizat în curent alternativ cu o tensiune de 220 Volți vor fi minime. În total, sistemul va avea trei noduri suplimentare:
- Pachet de baterii – acumulează excesul de energie electrică generată pentru utilizare ulterioară. Aceste surplusuri sunt folosite pentru a hrăni consumatorii în perioadele de calm sau când vântul este foarte puțin;
- Controler de încărcare – controlează curentul de încărcare, prelungind durata de viață a bateriei;
- Convertor – transformă curentul continuu în curent alternativ.
O schemă este posibilă și atunci când Aparateși corpuri de iluminat capabile să funcționeze la 12 sau 24 volți. În acest caz, nu este nevoie de un convertor invertor.În ceea ce privește alimentarea aparatelor pentru gătit, pentru a nu crea o sarcină inutilă asupra generatorului eolian, vă recomandăm să utilizați echipamente de gaz, alimentat de o butelie cu gaz lichefiat.
Generatoarele eoliene de 220V sunt benefice atunci când casa are deja echipamente care funcționează pe curent alternativ cu tensiunea specificată.
Video
Rusia ocupă o poziţie dublă în ceea ce priveşte resursele de energie eoliană. Pe de o parte, datorită uriașului suprafata totalași datorită abundenței zonelor plane, în general bate mult vânt și este în mare parte uniformă. Pe de altă parte, vânturile noastre sunt predominant cu potențial scăzut și lente, vezi Fig. Pe al treilea, în zonele slab populate vânturile sunt violente. Pe baza acestui fapt, sarcina de a instala un generator eolian în fermă este destul de relevantă. Dar pentru a decide dacă să cumpărați un dispozitiv destul de scump sau să îl faceți singur, trebuie să vă gândiți cu atenție ce tip (și există o mulțime de ele) să alegeți în ce scop.
Noțiuni de bază
- KIEV – coeficientul de utilizare a energiei eoliene. Dacă pentru calcule se folosește un model mecanic de vânt plat (vezi mai jos), acesta este egal cu randamentul rotorului unei centrale eoliene (WPU).
- Eficiență – eficiența completă a APU, de la vântul care se apropie la bornele generatorului electric sau la cantitatea de apă pompată în rezervor.
- Viteza minimă a vântului de operare (MRS) este viteza cu care moara de vânt începe să furnizeze curent sarcinii.
- Viteza maximă admisă a vântului (MAS) este viteza cu care se oprește producția de energie: automatizarea fie oprește generatorul, fie pune rotorul într-o giruetă, fie îl pliază și îl ascunde, fie rotorul însuși se oprește, fie APU este pur și simplu distrus.
- Viteza de pornire a vântului (SW) - la această viteză, rotorul este capabil să se rotească fără sarcină, să se rotească și să intre în modul de funcționare, după care generatorul poate fi pornit.
- Viteza de pornire negativă (OSS) - aceasta înseamnă că APU (sau turbina eoliană - unitate de energie eoliană, sau WEA, unitate de energie eoliană) pentru a porni la orice viteză a vântului necesită spin-up obligatoriu de la o sursă de energie externă.
- Cuplul de pornire (inițial) este capacitatea unui rotor, frânat forțat în fluxul de aer, de a crea cuplu pe arbore.
- Turbina eoliană (WM) face parte din APU de la rotor la arborele generatorului sau pompei sau alt consumator de energie.
- Generator eolian rotativ - un APU în care energia eoliană este convertită în cuplu pe arborele prizei de putere prin rotirea rotorului în fluxul de aer.
- Gama de viteze de funcționare a rotorului este diferența dintre MMF și MRS atunci când funcționează la sarcina nominală.
- Moara de vânt cu viteză mică - în ea viteza liniară a pieselor rotorului în flux nu depășește semnificativ viteza vântului sau este mai mică decât aceasta. Presiunea dinamică a fluxului este transformată direct în tracțiunea lamei.
- Moara de vânt de mare viteză - viteza liniară a palelor este semnificativ (de până la 20 sau de mai multe ori) mai mare decât viteza vântului, iar rotorul își formează propria circulație a aerului. Ciclul de transformare a energiei curgerii în forță este complex.
Note:
- APU-urile de viteză mică, de regulă, au un KIEV mai mic decât cele de mare viteză, dar au un cuplu de pornire suficient pentru a porni generatorul fără a deconecta sarcina și TAC zero, adică. Absolut cu pornire automată și utilizabil în cele mai slabe vânturi.
- Incetinerea si viteza sunt concepte relative. O moară de vânt de uz casnic la 300 rpm poate fi de viteză mică, dar APU-uri puternice de tip EuroWind, din care sunt asamblate câmpurile centralelor eoliene și parcurilor eoliene (vezi figura) și ale căror rotoare fac aproximativ 10 rpm, sunt de mare viteză, deoarece cu un astfel de diametru, viteza liniară a palelor și aerodinamica lor pe cea mai mare parte a intervalului sunt destul de „asemănătoare unui avion”, vezi mai jos.
Ce fel de generator ai nevoie?
Generator electric pentru moara de vant uz casnic trebuie să genereze electricitate într-o gamă largă de viteze de rotație și să aibă capacitatea de a se autoporni fără automatizare sau surse de alimentare externe. În cazul utilizării APU cu OSS (turbine eoliene spin-up), care, de regulă, au KIEV și eficiență ridicate, acesta trebuie să fie și reversibil, adică. să poată lucra ca motor. La puteri de până la 5 kW această condiție este îndeplinită mașini electrice cu magneți permanenți pe bază de niobiu (supermagneți); pe oțel sau magneți de ferită te poți baza pe cel mult 0,5-0,7 kW.
Notă: generatoarele de curent alternativ asincron sau cele colectoare cu stator nemagnetizat sunt complet nepotrivite. Când forța vântului scade, ei se vor „stinge” cu mult înainte ca viteza acesteia să scadă la MPC și apoi nu vor porni singuri.
„Inima” excelentă a APU-ului cu o putere de la 0,3 la 1-2 kW este obținută dintr-un autogenerator de curent alternativ cu redresor încorporat; aceștia sunt majoritatea acum. În primul rând, mențin o tensiune de ieșire de 11,6-14,7 V pe o gamă destul de largă de viteze fără stabilizatori electronici externi. În al doilea rând, supapele de siliciu se deschid atunci când tensiunea de pe înfășurare atinge aproximativ 1,4 V și înainte de aceasta generatorul „nu vede” sarcina. Pentru a face acest lucru, generatorul trebuie rotit destul de decent.
În cele mai multe cazuri, un autogenerator poate fi conectat direct, fără transmisie prin angrenaj sau curea, la arborele unui motor de mare viteză și presiune, selectând turația prin selectarea numărului de lame, vezi mai jos. „Trenurile de mare viteză” au un cuplu de pornire mic sau zero, dar rotorul, chiar și fără a deconecta sarcina, va avea timp să se rotească suficient înainte ca supapele să se deschidă și generatorul să producă curent.
Alegerea în funcție de vânt
Înainte de a decide ce tip de generator eolian să facem, să decidem asupra aerologiei locale. În cenușiu-verzui zone (fără vânt) ale hărții vântului, doar un motor eolian cu vele va fi de folos(Vom vorbi despre ele mai târziu). Dacă este necesară o sursă de alimentare constantă, va trebui să adăugați un booster (redresor cu stabilizator de tensiune), Încărcător, puternic baterie, invertor 12/24/36/48 V DC la 220/380 V 50 Hz AC. O astfel de instalație va costa nu mai puțin de 20.000 de dolari și este puțin probabil să fie posibilă eliminarea puterii pe termen lung de mai mult de 3-4 kW. În general, cu o dorință neclintită de energie alternativă, este mai bine să cauți o altă sursă.
În locuri galben-verzui, cu vânt scăzut, dacă aveți nevoie de energie electrică de până la 2-3 kW, puteți utiliza singur un generator eolian vertical de viteză mică. Există nenumărate dintre ele dezvoltate și există modele care sunt aproape la fel de bune ca „lamele cu lame” fabricate industrial în ceea ce privește KIEV și eficiență.
Dacă intenționați să cumpărați o turbină eoliană pentru casa dvs., atunci este mai bine să vă concentrați pe o turbină eoliană cu rotor de pânză. Sunt multe controverse și, teoretic, totul nu este încă clar, dar funcționează. În Federația Rusă, „bărci cu pânze” sunt produse în Taganrog cu o putere de 1-100 kW.
În regiunile roșii, cu vânt, alegerea depinde de puterea necesară.În intervalul 0,5-1,5 kW, „verticalele” de casă sunt justificate; 1,5-5 kW – „barci cu pânze” achiziționate. „Vertical” poate fi, de asemenea, achiziționat, dar va costa mai mult decât un APU orizontal. Și, în sfârșit, dacă aveți nevoie de o turbină eoliană cu o putere de 5 kW sau mai mult, atunci trebuie să alegeți între „lame” orizontale achiziționate sau „barci cu pânze”.
Notă: Mulți producători, în special cel de-al doilea nivel, oferă kituri de piese din care puteți asambla singur un generator eolian cu o putere de până la 10 kW. Un astfel de kit va costa cu 20-50% mai puțin decât un kit gata făcut cu instalare. Dar înainte de cumpărare, trebuie să studiați cu atenție aerologia locului de instalare prevăzut și apoi să selectați tipul și modelul potrivit conform specificațiilor.
Despre securitate
Părțile unei turbine eoliene de uz casnic în exploatare pot avea o viteză liniară ce depășește 120 și chiar 150 m/s, iar o bucată din orice material solid cântărind 20 g, care zboară cu o viteză de 100 m/s, cu un „reușit”. ” lovit, va ucide un om sănătos de-a dreptul. Oțel, sau din plastic dur, o placă de 2 mm grosime care se mișcă cu o viteză de 20 m/s o taie în jumătate.
În plus, majoritatea turbinelor eoliene cu o putere mai mare de 100 W sunt destul de zgomotoase. Multe generează fluctuații ale presiunii aerului cu frecvențe ultra joase (sub 16 Hz) - infrasunete. Infrasunetele sunt inaudibile, dar sunt dăunătoare sănătății și călătoresc foarte departe.
Notă: la sfârșitul anilor 80 a avut loc un scandal în Statele Unite - cel mai mare parc eolian din țară la acea vreme trebuia închis. Indienii dintr-o rezervație aflată la 200 km de câmpul parcului său eolian au dovedit în instanță că tulburările lor de sănătate, care au crescut brusc după punerea în funcțiune a parcului eolian, au fost cauzate de infrasunetele acestuia.
Din motivele de mai sus, instalarea APU-urilor este permisă la o distanță de cel puțin 5 din înălțimile acestora față de cele mai apropiate clădiri rezidențiale. În curțile gospodăriilor private este posibilă instalarea de mori de vânt fabricate industrial care sunt certificate corespunzător. În general, este imposibil să instalați APU-uri pe acoperișuri - în timpul funcționării lor, chiar și cele de putere redusă, apar sarcini mecanice alternative care pot provoca rezonanță structura clădiriiși distrugerea ei.
Notă: Înălțimea APU este considerată a fi punctul cel mai înalt al discului măturat (pentru rotoarele cu lame) sau figura geometrică (pentru APU-urile verticale cu un rotor pe arbore). Dacă catargul APU sau axa rotorului ies și mai sus, înălțimea este calculată de partea superioară a acestora - partea de sus.
Vânt, aerodinamică, KIEV
Un generator eolian de casă se supune acelorași legi ale naturii ca unul din fabrică, calculat pe computer. Iar muncitorul de casă trebuie să înțeleagă foarte bine elementele de bază ale muncii sale - cel mai adesea nu are la dispoziție materiale scumpe, de ultimă generație și echipamente tehnologice. Aerodinamica APU-ului este atât de dificilă...
Vânt și KIEV
Pentru a calcula APU-uri seriale din fabrică, așa-numitele. model mecanic plat al vântului. Se bazează pe următoarele ipoteze:
- Viteza și direcția vântului sunt constante pe suprafața efectivă a rotorului.
- Aerul este un mediu continuu.
- Suprafața efectivă a rotorului este egală cu suprafața măturată.
- Energia fluxului de aer este pur cinetică.
În astfel de condiții, energia maximă pe unitatea de volum de aer este calculată folosind formula școlară, presupunând că densitatea aerului în condiții normale este de 1,29 kg*cubic. m. La o viteză a vântului de 10 m/s, un cub de aer transportă 65 J, iar dintr-un pătrat din suprafața efectivă a rotorului, cu o eficiență de 100% a întregului APU, se pot elimina 650 W. Aceasta este o abordare foarte simplificată - toată lumea știe că vântul nu este niciodată perfect uniform. Dar acest lucru trebuie făcut pentru a asigura repetabilitatea produselor - un lucru comun în tehnologie.
Modelul plat nu trebuie ignorat, oferă un minim clar de energie eoliană disponibilă. Dar aerul, în primul rând, este compresibil și, în al doilea rând, este foarte fluid (vâscozitatea dinamică este de numai 17,2 μPa * s). Aceasta înseamnă că fluxul poate curge în jurul zonei măturate, reducând suprafața efectivă și KIEV, care este cel mai des observată. Dar, în principiu, este posibilă și situația opusă: vântul curge spre rotor și aria suprafeței efective va fi atunci mai mare decât suprafața măturată, iar KIEV-ul va fi mai mare decât 1 față de acesta pentru un vânt plat.
Să dăm două exemple. Primul este un iaht de agrement, destul de greu, iahtul poate naviga nu numai împotriva vântului, ci și mai repede decât acesta. Vântul înseamnă exterior; vântul aparent trebuie să fie încă mai rapid, altfel cum va trage nava?
Al doilea este un clasic al istoriei aviației. În timpul testelor MIG-19, s-a dovedit că interceptorul, care era cu o tonă mai greu decât luptătorul din prima linie, accelerează mai repede în viteză. Cu aceleași motoare în aceeași carcasă.
Teoreticienii nu știau ce să creadă și se îndoiau serios de legea conservării energiei. În cele din urmă, s-a dovedit că problema era conul radomului radar care iesea din priza de aer. De la degetul de la picior până la carcasă, a apărut o compactare a aerului, ca și cum ar fi greblat din lateral către compresoarele motorului. De atunci, undele de șoc s-au stabilit în teorie ca fiind utile, iar performanța fantastică de zbor a aeronavelor moderne se datorează în mare parte utilizării lor pricepute.
Aerodinamica
Dezvoltarea aerodinamicii este de obicei împărțită în două ere - înainte de N. G. Jukovski și după. Raportul său „Despre vârtejele atașate” din 15 noiembrie 1905 a fost începutul nouă erăîn aviație.
Înainte de Jukovski, au zburat cu pânze plate: se presupunea că particulele fluxului care se apropie și-au dat tot impulsul marginii de față a aripii. Acest lucru a făcut posibilă scăparea imediată de mărimea vectorială - momentul unghiular - care a dat naștere la ruperea dinților și cel mai adesea matematică non-analitică, trecerea la relații scalare pur energetice mult mai convenabile și, în cele din urmă, obținerea unui câmp de presiune calculat pe plan portant, mai mult sau mai putin asemanator cu cel real.
Această abordare mecanică a făcut posibilă crearea de dispozitive care ar putea, cel puțin, să ia aer și să zboare dintr-un loc în altul, fără să se prăbușească neapărat la pământ undeva pe parcurs. Dar dorința de a crește viteza, capacitatea de încărcare și alte calități de zbor a scos la iveală din ce în ce mai mult imperfecțiunile teoriei aerodinamice originale.
Ideea lui Jukovski a fost următoarea: aerul parcurge o cale diferită de-a lungul suprafețelor superioare și inferioare ale aripii. Din starea de continuitate a mediului (bulele de vid de la sine nu se formează în aer) rezultă că vitezele fluxurilor superioare și inferioare care coboară de pe marginea de fugă ar trebui să fie diferite. Datorită vâscozității mici, dar finite a aerului, acolo ar trebui să se formeze un vârtej din cauza diferenței de viteză.
Vortexul se rotește, iar legea conservării impulsului, la fel de imuabilă ca legea conservării energiei, este valabilă și pentru mărimile vectoriale, adică. trebuie să țină cont și de direcția de mișcare. Prin urmare, chiar acolo, pe marginea de fugă, ar trebui să se formeze un vortex contrarotativ cu același cuplu. Din cauza a ce? Datorită energiei generate de motor.
Pentru practica aviației, aceasta a însemnat o revoluție: prin alegerea profilului de aripă adecvat, a fost posibilă trimiterea unui vârtej atașat în jurul aripii sub forma unui G de circulație, mărind portabilitatea acesteia. Adică, cheltuind o parte, și pentru viteze și sarcini mari pe aripă - cea mai mare parte a puterii motorului, puteți crea un flux de aer în jurul dispozitivului, permițându-vă să obțineți calități de zbor mai bune.
Acest lucru a făcut ca aviația aviație, și nu să facă parte din aeronautică: acum aeronava își putea crea pentru sine mediul necesar zborului și să nu mai fie o jucărie a curenților de aer. Tot ce ai nevoie este un motor mai puternic și tot mai puternic...
KIEV din nou
Dar moara de vânt nu are motor. Dimpotrivă, trebuie să ia energie din vânt și să o dea consumatorilor. Și aici se dovedește - picioarele i-au fost scoase, coada i s-a blocat. Am folosit prea puțină energie eoliană pentru circulația proprie a rotorului - va fi slabă, tracțiunea palelor va fi scăzută, iar KIEV și puterea vor fi scăzute. Vom da foarte mult circulației - rotorul va fi pornit La ralanti se învârte ca nebunii, dar consumatorii din nou primesc puțin: abia au aplicat sarcina, rotorul a încetinit, vântul a suflat circulația, iar rotorul s-a oprit.
Legea conservării energiei dă „media de aur” chiar la mijloc: dăm 50% din energie sarcinii, iar pentru restul de 50% creștem debitul la optim. Practica confirmă ipotezele: dacă eficiența unei elice de tragere bună este de 75-80%, atunci eficiența unui rotor cu pale, care este de asemenea atent calculat și suflat într-un tunel de vânt ajunge la 38-40%, adică. până la jumătate din ceea ce se poate realiza cu exces de energie.
Modernitatea
În zilele noastre, aerodinamica, înarmată cu matematică și computere moderne, se îndepărtează din ce în ce mai mult de la simplificarea inevitabil a modelelor către o descriere precisă a comportamentului unui corp real într-un flux real. Și aici, pe lângă linia generală - putere, putere și încă o dată putere! – se descoperă căi laterale, dar promițătoare tocmai atunci când cantitatea de energie care intră în sistem este limitată.
Celebrul aviator alternativ Paul McCready a creat un avion încă din anii 80 cu două motoare de drujbă cu o putere de 16 CP. arata 360 km/h. Mai mult, șasiul său era triciclu, neretractabil, iar roțile sale erau fără carene. Niciunul dintre dispozitivele lui McCready nu a intrat online sau a intrat în serviciu de luptă, dar două - unul cu motoare cu piston și elice, iar celălalt cu reacție - au zburat pentru prima dată în istorie în jurul globului fără să aterizeze la aceeași benzinărie.
Dezvoltarea teoriei a afectat destul de semnificativ și pânzele care au dat naștere aripii originale. Aerodinamica „în direct” a permis iahturilor să funcționeze cu vânturi de 8 noduri. stați pe hidrofoile (vezi figura); pentru a accelera un astfel de monstru la viteza necesară cu o elice, este necesar un motor de cel puțin 100 CP. Catamaranele de curse navighează cu o viteză de aproximativ 30 de noduri în același vânt. (55 km/h).
Există, de asemenea, descoperiri care sunt complet non-triviale. Fanii celui mai rar și extrem de sport - sărituri de bază - purtând un costum special de aripi, costum de aripi, zbor fără motor, manevrând cu o viteză mai mare de 200 km/h (poza din dreapta), și apoi aterizează lin într-un pre -locul ales. În ce basm zboară oamenii singuri?
Multe dintre misterele naturii au fost de asemenea rezolvate; în special, zborul unui gândac. Conform aerodinamicii clasice, nu este capabil să zboare. La fel ca și fondatorul aeronavei stealth, F-117, cu aripa sa în formă de diamant, nu poate decola. Și MIG-29 și Su-27, care pot zbura prima coadă de ceva timp, nu se potrivesc deloc în nicio idee.
Și de ce atunci, atunci când lucrezi la turbine eoliene, nu un lucru distractiv și nu un instrument pentru distrugerea propriului soi, ci o sursă a unei resurse vitale, trebuie să dansezi departe de teoria fluxurilor slabe cu modelul său de vânt plat? Chiar nu există nicio modalitate de a merge mai departe?
La ce să te aștepți de la clasici?
Cu toate acestea, nu ar trebui să renunți la clasici în nicio circumstanță. Oferă o fundație, fără a te baza pe care nu te poți ridica mai sus. Așa cum teoria mulțimilor nu elimină tabla înmulțirii, iar cromodinamica cuantică nu va face merele să zboare din copaci.
Deci, la ce vă puteți aștepta de la abordarea clasică? Să ne uităm la desen. În stânga sunt tipuri de rotoare; sunt înfățișați condiționat. 1 – carusel vertical, 2 – vertical ortogonal (turbină eoliană); 2-5 – rotoare cu pale cu numere diferite de pale cu profile optimizate.
În dreapta de-a lungul axei orizontale este viteza relativă a rotorului, adică raportul dintre viteza liniară a palei și viteza vântului. Vertical în sus - KIEV. Și în jos - din nou, cuplu relativ. Un singur cuplu (100%) este considerat a fi cel creat de un rotor frânat forțat în flux cu 100% KIEV, adică. când toată energia curgerii este transformată în forță de rotație.
Această abordare ne permite să tragem concluzii de amploare. De exemplu, numărul de lame trebuie selectat nu numai și nu atât în funcție de viteza de rotație dorită: 3 și 4 lame pierd imediat foarte mult în ceea ce privește KIEV și cuplu în comparație cu 2 și 6 lame care funcționează bine în aproximativ aceeași gamă de viteză. Și caruselul și ortogonalul similar în exterior au proprietăți fundamental diferite.
În general, ar trebui să se acorde preferință rotoarelor cu lame, cu excepția cazurilor în care sunt necesare costuri extrem de scăzute, simplitate, autopornire fără întreținere fără automatizare și ridicarea pe un catarg este imposibilă.
Notă: Să vorbim în special despre rotoarele de navigație - nu par să se încadreze în clasici.
Verticale
APU-urile cu axă verticală de rotație au un avantaj incontestabil pentru viața de zi cu zi: componentele lor care necesită întreținere sunt concentrate în partea de jos și nu este necesară ridicarea. Rămâne, și chiar și atunci nu întotdeauna, un rulment axial cu auto-aliniere, dar este puternic și durabil. Prin urmare, atunci când proiectați un generator eolian simplu, selecția opțiunilor ar trebui să înceapă cu verticale. Principalele lor tipuri sunt prezentate în Fig.
Soare
În prima poziție este cea mai simplă, numită cel mai adesea rotorul Savonius. De fapt, a fost inventat în 1924 în URSS de către J. A. și A. A. Voronin, iar industriașul finlandez Sigurd Savonius și-a însuşit cu neruşinare invenţia, ignorând certificatul sovietic de drepturi de autor și a început producția în serie. Dar introducerea unei invenții în viitor înseamnă mult, așa că pentru a nu răscoli trecutul și a nu tulbura cenușa defunctului, vom numi această moară de vânt rotor Voronin-Savonius, sau pe scurt, VS.
Aeronava este bună pentru omul de casă, cu excepția „locomotivei” KIEV la 10-18%. Cu toate acestea, în URSS au lucrat mult la asta și există evoluții. Mai jos ne vom uita la un design îmbunătățit, nu mult mai complex, dar, conform KIEV, le oferă bladerilor un avans.
Notă: aeronava cu două pale nu se învârte, ci se smucitură; Cele 4 lame sunt doar puțin mai netede, dar pierde mult în KIEV. Pentru a îmbunătăți, lamele cu 4 jgheab sunt cel mai adesea împărțite în două etaje - o pereche de lame dedesubt și o altă pereche, rotită la 90 de grade orizontal, deasupra lor. KIEV se păstrează, iar sarcinile laterale asupra mecanicii slăbesc, dar sarcinile de încovoiere cresc oarecum, iar cu un vânt de peste 25 m/s un astfel de APU se află pe arbore, adică. fără un rulment întins de cabluri deasupra rotorului, „dărâmă turnul”.
Daria
Urmează rotorul Daria; KIEV – până la 20%. Este si mai simplu: lamele sunt realizate dintr-o banda elastica simpla fara profil. Teoria rotorului Darrieus nu este încă suficient de dezvoltată. Este clar doar că începe să se relaxeze din cauza diferenței de rezistență aerodinamică a cocoașului și a buzunarului de bandă, iar apoi devine un fel de viteză mare, formând propria circulație.
Cuplul este mic, iar în pozițiile de pornire ale rotorului paralel și perpendicular pe vânt este complet absent, astfel încât auto-rotirea este posibilă numai cu un număr impar de lame (aripi?) În orice caz, sarcina de la generator trebuie deconectat în timpul pornirii.
Rotorul Daria are încă două calități proaste. În primul rând, atunci când se rotește, vectorul de tracțiune al lamei descrie o rotație completă în raport cu focalizarea sa aerodinamică, și nu lină, ci sacadat. Prin urmare, rotorul Darrieus își defectează rapid mecanica chiar și într-un vânt constant.
În al doilea rând, Daria nu numai că face zgomot, ci țipă și țipă, până în punctul în care banda se rupe. Acest lucru se întâmplă din cauza vibrației sale. Și cu cât mai multe lame, cu atât vuietul este mai puternic. Deci, dacă fac o Daria, aceasta este cu două lame, din materiale scumpe de înaltă rezistență fonoabsorbante (carbon, mylar), iar un avion mic este folosit pentru rotirea în mijlocul stâlpului catargului.
Ortogonală
La poz. 3 – rotor vertical ortogonal cu pale profilate. Ortogonale deoarece aripile ies vertical. Trecerea de la BC la ortogonal este ilustrată în Fig. stânga.
Unghiul de instalare al palelor în raport cu tangenta la cercul care atinge focarele aerodinamice ale aripilor poate fi fie pozitiv (în figură) fie negativ, în funcție de forța vântului. Uneori, lamele sunt făcute în rotație și sunt plasate giruete pe ele, ținând automat „alfa”, dar astfel de structuri se rup adesea.
Corpul central (albastru în figură) vă permite să creșteți KIEV-ul la aproape 50%. Într-o ortogonală cu trei lame, ar trebui să aibă forma unui triunghi în secțiune transversală cu laturile ușor convexe și colțurile rotunjite și cu un un număr mai mare de lame, un simplu cilindru este suficient. Dar teoria ortogonalei oferă un număr optim neambiguu de lame: ar trebui să fie exact 3 dintre ele.
Ortogonal se referă la turbinele eoliene de mare viteză cu OSS, adică. necesită neapărat promovare în timpul punerii în funcțiune și după calm. Conform schemei ortogonale, sunt produse APU-uri seriale fără întreținere, cu o putere de până la 20 kW.
Elicoid
Rotorul elicoidal, sau rotorul Gorlov (articolul 4) este un tip de ortogonal care asigură o rotație uniformă; o „lacrimi” ortogonală cu aripi drepte doar puțin mai slab decât un avion cu două pale. Îndoirea lamelor de-a lungul unui elicoid permite evitarea pierderilor de CIEV din cauza curburii lor. Deși lama curbată respinge o parte din flux fără a-l folosi, de asemenea, preia o parte în zona cu cea mai mare viteză liniară, compensând pierderile. Elicoizii sunt folosiți mai rar decât alte turbine eoliene, deoarece Datorită complexității producției, acestea sunt mai scumpe decât omologii lor de calitate egală.
Greblarea butoiului
Pentru 5 poz. – rotor tip BC inconjurat de o paleta de ghidare; diagrama acestuia este prezentată în fig. pe dreapta. Se găsește rar în aplicații industriale, deoarece achiziția costisitoare de teren nu compensează creșterea capacității, iar consumul de materiale și complexitatea producției sunt mari. Dar un bricolac căruia îi este frică de muncă nu mai este un maestru, ci un consumator, iar dacă nu aveți nevoie de mai mult de 0,5-1,5 kW, atunci pentru el o „greblare a butoiului” este o idee:
- Un rotor de acest tip este absolut sigur, silentios, nu creeaza vibratii si poate fi instalat oriunde, chiar si pe un loc de joaca.
- Îndoirea unui „jgheab” galvanizat și sudarea unui cadru de țevi este o muncă aiurea.
- Rotația este absolut uniformă, piesele mecanice pot fi luate din cele mai ieftine sau din gunoi.
- Fără teamă de uragane - un vânt prea puternic nu poate împinge în „butoaie”; un cocon vortex simplificat apare în jurul lui (vom întâlni acest efect mai târziu).
- Și cel mai important lucru este că, deoarece suprafața „butoiului” este de câteva ori mai mare decât cea a rotorului din interior, KIEV-ul poate fi peste unitate, iar momentul de rotație este deja de 3 m/s pentru un „butoi” de diametrul de trei metri este de așa natură încât un generator de 1 kW cu o sarcină maximă de Ei spun că este mai bine să nu treci.
Video: generator eolian Lenz
În anii 60 în URSS, E. S. Biryukov a brevetat un carusel APU cu un KIEV de 46%. Puțin mai târziu, V. Blinov a atins 58% KIEV dintr-un design bazat pe același principiu, dar nu există date despre testarea acestuia. Și testele la scară completă ale APU-ului lui Biryukov au fost efectuate de către angajații revistei „Inventor și inovator”. Un rotor cu două etaje cu un diametru de 0,75 m și o înălțime de 2 m rotit la putere maximă într-un vânt proaspăt generator asincron 1,2 kW și a rezistat la 30 m/s fără avarie. Desene ale APU lui Biryukov sunt prezentate în Fig.
- rotor din acoperiș galvanizat;
- rulment cu bile cu auto-aliniere;
- mantale – cablu de otel de 5 mm;
- ax-ax - țeavă de oțel cu grosimea peretelui de 1,5-2,5 mm;
- pârghii de control aerodinamic al vitezei;
- lame de control al vitezei – placaj de 3-4 mm sau foi de plastic;
- tije de control al vitezei;
- sarcina regulatorului de viteză, greutatea acestuia determină viteza de rotație;
- scripete de antrenare - o roată de bicicletă fără anvelopă cu tub;
- thrust bearing - rulment de tracțiune;
- scripete antrenat – scripete generator standard;
- generator.
Biryukov a primit mai multe certificate de drepturi de autor pentru APU-ul său. În primul rând, acordați atenție tăierii rotorului. Când accelerează, funcționează ca un avion, creând un cuplu mare de pornire. Pe măsură ce se învârte, se creează o pernă de vortex în buzunarele exterioare ale lamelor. Din punctul de vedere al vântului, palele devin profilate, iar rotorul devine un ortogonal de mare viteză, profilul virtual modificându-se în funcție de puterea vântului.
În al doilea rând, canalul profilat dintre lame acționează ca un corp central în domeniul de viteză de funcționare. Dacă vântul se intensifică, atunci se creează și o pernă de vortex în el, care se extinde dincolo de rotor. Același cocon vortex apare ca în jurul APU-ului cu o paletă de ghidare. Energia pentru crearea sa este luată din vânt și nu mai este suficientă pentru a sparge moara de vânt.
În al treilea rând, regulatorul de viteză este destinat în primul rând turbinei. Își păstrează viteza optimă din punctul de vedere al KIEV. Iar viteza optimă de rotație a generatorului este asigurată de alegerea raportului de transmisie mecanică.
Notă: după publicările în IR pentru 1965, Forțele Armate ale Ucrainei Biryukova s-au scufundat în uitare. Autorul nu a primit niciodată un răspuns de la autorități. Soarta multor invenții sovietice. Ei spun că unii japonezi au devenit miliardar citind în mod regulat reviste populare-tehnice sovietice și brevetând tot ce merită atenție.
Lopadniki
După cum sa spus, conform clasicilor, un generator eolian orizontal cu un rotor cu lame este cel mai bun. Dar, în primul rând, are nevoie de un vânt stabil, de putere cel puțin medie. În al doilea rând, designul pentru bricolaj este plin de multe capcane, motiv pentru care rodul muncii îndelungate în cel mai bun scenariu luminează toaleta, holul sau verandă sau chiar se dovedește a fi capabilă doar să se promoveze.
Conform diagramelor din Fig. Să aruncăm o privire mai atentă; pozitii:
- Smochin. A:
- palete de rotor;
- generator;
- cadru generator;
- giruetă de protecție (lopată pentru uragan);
- colector de curent;
- şasiu;
- unitate pivotanta;
- giroueta de lucru;
- catarg;
- clemă pentru giulgii.
- Smochin. B, vedere de sus:
- giruetă de protecție;
- giroueta de lucru;
- regulator de tensiune a arcului pentru giruete de protecție.
- Smochin. G, colector de curent:
- colector cu bare colectoare cu inel continuu din cupru;
- perii de cupru-grafit cu arc.
Notă: Protecția împotriva uraganului pentru o lamă orizontală cu un diametru mai mare de 1 m este absolut necesară, deoarece el nu este capabil să creeze un cocon vortex în jurul său. Cu dimensiuni mai mici, este posibil să se obțină o rezistență a rotorului de până la 30 m/s cu palete de propilenă.
Deci, unde ne împiedicăm?
Lame
Așteptați-vă să obțineți o putere pe arborele generatorului de peste 150-200 W pe lame de orice dimensiune tăiate din pereți groși. teava de plastic, așa cum este adesea sfătuit, sunt speranțele unui amator fără speranță. O lamă de țeavă (cu excepția cazului în care este atât de groasă încât să fie folosită pur și simplu ca semifabricat) va avea un profil segmentat, de ex. partea superioară sau ambele suprafețe vor fi arce de cerc.
Profilele segmentate sunt potrivite pentru medii incompresibile, cum ar fi hidrofoile sau palele elicei. Pentru gaze, este necesară o lamă cu profil și pas variabil, de exemplu, vezi Fig.; deschidere - 2 m Acesta va fi un produs complex și cu forță de muncă intensă, care necesită calcule minuțioase în teorie completă, suflare într-o țeavă și testare la scară completă.
Generator
Dacă rotorul este montat direct pe arborele său, rulmentul standard se va rupe în curând - nu există o sarcină egală pe toate paletele din morile de vânt. Aveți nevoie de un arbore intermediar cu un rulment de sprijin special și de o transmisie mecanică de la acesta la generator. Pentru morile de vânt mari, rulmentul de susținere este unul cu auto-aliniere cu două rânduri; V cele mai bune modele– cu trei niveluri, Fig. D în fig. superior. Acest lucru permite arborelui rotorului nu numai să se îndoaie ușor, ci și să se miște ușor dintr-o parte în alta sau în sus și în jos.
Notă: A fost nevoie de aproximativ 30 de ani pentru a dezvolta un rulment suport pentru APU EuroWind.
Giroută de urgență
Principiul funcționării sale este prezentat în Fig. B. Vântul, intensificându-se, pune presiune pe lopată, arcul se întinde, rotorul se deformează, viteza lui scade și în cele din urmă devine paralel cu curgerea. Totul pare să fie bine, dar a fost neted pe hârtie...
Într-o zi cu vânt, încercați să țineți un capac al cazanului sau o cratiță mare de mâner paralel cu vântul. Ai grijă doar - bucata agitată de fier te poate lovi în față atât de tare încât îți rupe nasul, îți taie buza sau chiar îți ciocăni ochiul.
Vântul plat apare doar în calculele teoretice și, cu suficientă precizie pentru practică, în tunelurile de vânt. În realitate, un uragan dăunează morilor de vânt cu o lopată pentru uragan mai mult decât pe cele complet lipsite de apărare. Este mai bine să schimbi lamele deteriorate decât să faci totul din nou. În instalațiile industriale este o altă chestiune. Acolo, pasul lamelor, fiecare individual, este monitorizat și reglat prin automatizare sub controlul computerului de bord. Și sunt fabricate din compozite rezistente, nu conducte de apă.
Colector de curent
Aceasta este o unitate întreținută în mod regulat. Orice inginer electric știe că comutatorul cu perii trebuie curățat, lubrifiat și reglat. Iar catargul este de la teava de apa. Dacă nu poți urca, o dată la fiecare lună sau două va trebui să arunci toată moara de vânt la pământ și apoi să o ridici din nou. Cât va rezista de la o astfel de „prevenire”?
Video: generator eolian cu lame + panou solar pentru alimentarea unei daci
Mini si micro
Dar pe măsură ce dimensiunea paletei scade, dificultățile cad în funcție de pătratul diametrului roții. Este deja posibil să fabricați singur un APU cu lame orizontale cu o putere de până la 100 W. Unul cu 6 lame ar fi optim. Cu mai multe lame, diametrul rotorului proiectat pentru aceeași putere va fi mai mic, dar vor fi dificil de atașat ferm de butuc. Nu trebuie luate în considerare rotoarele cu mai puțin de 6 pale: un rotor cu 2 pale de 100 W are nevoie de un rotor cu un diametru de 6,34 m, iar un rotor cu 4 pale de aceeași putere are nevoie de 4,5 m Relația putere-diametru se exprimă după cum urmează:
- 10 W – 1,16 m.
- 20 W – 1,64 m.
- 30 W – 2 m.
- 40 W – 2,32 m.
- 50 W – 2,6 m.
- 60 W – 2,84 m.
- 70 W – 3,08 m.
- 80 W – 3,28 m.
- 90 W – 3,48 m.
- 100 W – 3,68 m.
- 300 W – 6,34 m.
Optim ar fi sa contam pe o putere de 10-20 W. În primul rând, o lamă de plastic cu o deschidere mai mare de 0,8 m nu va rezista la vânturi mai mari de 20 m/s fără măsuri suplimentare de protecție. În al doilea rând, cu o deschidere a lamei de până la aceeași 0,8 m, viteza liniară a capetelor sale nu va depăși viteza vântului de mai mult de trei ori, iar cerințele pentru profilare cu răsucire sunt reduse cu ordine de mărime; aici un „jgheab” cu profil de țeavă segmentat, poz. B în fig. Și 10-20 W vor furniza energie unei tablete, vor reîncărca un smartphone sau vor aprinde un bec de economisire a casei.
Apoi, selectați un generator. Un motor chinezesc este perfect - butuc de roată pentru biciclete electrice, poz. 1 din fig. Puterea sa ca motor este de 200-300 W, dar în modul generator va ceda până la aproximativ 100 W. Dar ne va potrivi din punct de vedere al vitezei?
Indicele de viteză z pentru 6 pale este 3. Formula de calcul a vitezei de rotație sub sarcină este N = v/l*z*60, unde N este viteza de rotație, 1/min, v este viteza vântului și l este circumferinta rotorului. Cu o anvergură a palelor de 0,8 m și un vânt de 5 m/s, obținem 72 rpm; la 20 m/s – 288 rpm. O roată de bicicletă se rotește și ea cu aproximativ aceeași viteză, așa că ne vom scoate 10-20 W de la un generator capabil să producă 100. Puteți plasa rotorul direct pe arborele acestuia.
Dar aici apare următoarea problemă: după ce am cheltuit multă muncă și bani, măcar pe un motor, ne-am luat... o jucărie! Ce înseamnă 10-20, ei bine, 50 W? Dar nu poți face o moară de vânt cu lame capabilă să alimenteze chiar și un televizor acasă. Este posibil să cumpărați un mini-generator eolian gata făcut și nu ar fi mai ieftin? Pe cât posibil și cât mai ieftin, vezi poz. 4 și 5. În plus, va fi și mobil. Pune-l pe un ciot și folosește-l.
A doua opțiune este dacă stă pe undeva motor pas cu pas de pe o unitate de dischetă veche de 5 sau 8 inchi sau de pe unitatea de hârtie sau de pe căruciorul unei imprimante cu jet de cerneală sau cu matrice de puncte inutilizabile. Poate funcționa ca generator și poate atașa la el un rotor carusel conserve(poz. 6) este mai ușor decât asamblarea unei structuri precum cea prezentată în poz. 3.
În general, concluzia cu privire la „lamele cu lame” este clară: cele de casă sunt mai susceptibile de a fi modificate după pofta inimii, dar nu pentru a produce energie reală pe termen lung.
Video: cel mai simplu generator eolian pentru aprinderea unei daci
Barci cu pânze
Generatorul eolian cu vele este cunoscut de mult timp, dar panourile moi de pe paletele sale (vezi figura) au început să fie realizate odată cu apariția țesăturilor și foliilor sintetice de înaltă rezistență, rezistente la uzură. Morile de vânt cu palete multiple cu pânze rigide sunt utilizate pe scară largă în întreaga lume ca motor pentru pompele de apă automate de putere redusă, dar specificațiile lor tehnice sunt mai mici chiar decât cele ale caruselelor.
Cu toate acestea, o pânză moale ca o aripă de moară de vânt, se pare, s-a dovedit a nu fi atât de simplă. Ideea nu este despre rezistența vântului (producătorii nu limitează viteza maximă admisă a vântului): navigatorii cu velieri știu deja că este aproape imposibil ca vântul să rupă panoul unei pânze din Bermude. Mai probabil, foaia se va rupe, sau catargul se va rupe sau întregul vas va face o „întorsătură excesivă”. Este vorba despre energie.
Din păcate, datele exacte ale testului nu pot fi găsite. Pe baza recenziilor utilizatorilor, a fost posibil să se creeze dependențe „sintetice” pentru instalarea unei turbine eoliene Taganrog-4.380/220.50 cu un diametru al roții eoliene de 5 m, o greutate a capului vântului de 160 kg și o viteză de rotație de până la până la 40 1/min; sunt prezentate în Fig.
Desigur, nu pot exista garanții pentru fiabilitatea 100%, dar este clar că aici nu se simte un miros de model cu mecanică plată. Nu există cum o roată de 5 metri într-un vânt plat de 3 m/s poate produce aproximativ 1 kW, la 7 m/s atinge un platou de putere și apoi o menține până la o furtună puternică. Producătorii, de altfel, afirmă că cei 4 kW nominali pot fi obținuți la 3 m/s, dar atunci când sunt instalați prin forțe pe baza rezultatelor studiilor de aerologie locală.
De asemenea, nu există nicio teorie cantitativă de găsit; Explicațiile dezvoltatorilor sunt neclare. Cu toate acestea, din moment ce oamenii cumpără turbine eoliene Taganrog și funcționează, rămâne de presupus că circulația conică declarată și efectul de propulsie nu sunt o ficțiune. În orice caz, acestea sunt posibile.
Apoi, se dovedește că, ÎN FAȚA rotorului, conform legii conservării impulsului, ar trebui să apară și un vârtej conic, dar în expansiune și lent. Și o astfel de pâlnie va conduce vântul spre rotor, ea suprafata eficienta se va dovedi a fi mai măturat, iar KIEV va fi peste unitate.
Măsurătorile de câmp ale câmpului de presiune din fața rotorului, chiar și cu un aneroid de uz casnic, ar putea face lumină asupra acestei probleme. Dacă se dovedește a fi mai înalt decât în lateral, atunci, într-adevăr, APU-urile de navigație funcționează ca un gândac zboară.
Generator de casă
Din cele spuse mai sus, este clar că este mai bine ca meșterii de casă să preia fie verticale, fie bărci cu pânze. Dar ambele sunt foarte lente, iar transmisia la un generator de mare viteză este o muncă suplimentară, costuri suplimentare si pierderi. Este posibil să faci singur un generator electric eficient de viteză mică?
Da, puteți, pe magneți din aliaj de niobiu, așa-numitul. supermagneți. Procesul de fabricație al pieselor principale este prezentat în Fig. Bobine - fiecare din 55 de spire de sârmă de cupru de 1 mm în izolație email de înaltă rezistență termorezistentă, PEMM, PETV etc. Înălțimea înfășurărilor este de 9 mm.
Acordați atenție canelurilor pentru cheile din jumătățile rotorului. Aceștia trebuie poziționați astfel încât magneții (sunt lipiți de miezul magnetic cu epoxi sau acrilic) să convergă cu polii opuși după asamblare. „Clătite” (miezuri magnetice) trebuie să fie făcute dintr-un feromagnet magnetic moale; Oțelul structural obișnuit va face bine. Grosimea „clatitelor” este de cel puțin 6 mm.
În general, este mai bine să cumpărați magneți cu o gaură axială și să-i strângeți cu șuruburi; supermagneții atrag cu o forță teribilă. Din același motiv, un distanțier cilindric de 12 mm înălțime este plasat pe arborele între „clătite”.
Înfășurările care alcătuiesc secțiunile statorice sunt conectate conform schemelor prezentate și în Fig. Capetele lipite nu trebuie întinse, ci ar trebui să formeze bucle, altfel epoxidul cu care va fi umplut statorul se poate întări și rupe firele.
Statorul este turnat în matriță la o grosime de 10 mm. Nu este nevoie de centrare sau echilibrare, statorul nu se rotește. Distanța dintre rotor și stator este de 1 mm pe fiecare parte. Statorul din carcasa generatorului trebuie să fie asigurat în siguranță nu numai împotriva deplasării axiale, ci și împotriva rotației; un câmp magnetic puternic cu curent în sarcină îl va trage împreună cu el.
Video: generator de moara de vant DIY
Concluzie
Și ce avem până la urmă? Interesul pentru „lamele de lame” se explică mai degrabă prin spectaculositatea lor aspect, decât performanța reală într-o versiune de casă și la putere redusă. Un APU carusel de casă va oferi energie „în așteptare” pentru încărcarea bateriei unei mașini sau pentru alimentarea unei case mici.
Dar cu APU-uri de navigație merită să experimentați cu meșteri cu o strigă creativă, mai ales în versiunea mini, cu o roată de 1-2 m în diametru. Dacă ipotezele dezvoltatorilor sunt corecte, atunci va fi posibil să eliminați toți cei 200-300 W din acesta, folosind motorul-generator chinezesc descris mai sus.
Andrei a spus:
Vă mulțumesc pentru consultația dumneavoastră gratuită... Și prețurile „de la companii” nu sunt chiar scumpe, și cred că meșterii din interior vor putea face generatoare similare cu ale voastre Și bateriile Li-po pot fi comandate din China. invertoarele din Chelyabinsk sunt foarte bune (cu sinus neted Iar pânzele, palele sau rotoarele sunt un alt motiv pentru zborul de gândire al oamenilor noștri ruși la îndemână).
Ivan a spus:
întrebare:
Pentru morile de vânt cu axă verticală (poziția 1) și opțiunea „Lenz”, este posibil să adăugați o piesă suplimentară - un rotor care îndreaptă în direcția vântului și acoperă partea inutilă de la aceasta (îndreptându-se spre vânt) . Adică, vântul nu va încetini lama, ci acest „ecran”. Poziționarea în josul vântului cu „coada” situată în spatele morii de vânt în sine, sub și deasupra palelor (crestele). Am citit articolul și s-a născut o idee.Făcând clic pe butonul „Adaugă comentariu”, sunt de acord cu site-ul.
Mulți electricieni noi sunt interesați de o întrebare foarte populară - cum să facă electricitatea gratuită și, în același timp, autonomă. Foarte des, de exemplu, atunci când ieșiți în natură, există o lipsă catastrofală a unei prize pentru a reîncărca un telefon sau a aprinde o lampă. În acest caz, un modul termoelectric de casă asamblat pe baza unui element Peltier vă va ajuta. Folosind un astfel de dispozitiv, puteți genera curent cu o tensiune de până la 5 volți, ceea ce este suficient pentru a încărca dispozitivul și a conecta o lampă. În continuare, vă vom spune cum să faceți un generator termoelectric cu propriile mâini, oferind o clasă de master simplă în imagini și cu un exemplu video!
Pe scurt despre principiul de funcționare
Pentru ca pe viitor să înțelegeți de ce sunt necesare anumite piese de schimb la asamblarea unui generator termoelectric de casă, să vorbim mai întâi despre structura elementului Peltier și despre cum funcționează acesta. Acest modul este format din termocupluri conectate în serie situate între plăci ceramice, așa cum se arată în imaginea de mai jos.
Când un curent electric trece printr-un astfel de circuit, apare așa-numitul efect Peltier - o parte a modulului se încălzește, iar cealaltă se răcește. De ce avem nevoie de asta? Totul este foarte simplu dacă acționezi ordine inversă: încălziți o parte a plăcii și răciți cealaltă, în consecință puteți genera energie electrică de joasă tensiune și curent. Sperăm că în această etapă totul este clar, așa că trecem la cursuri de master care vor arăta clar ce și cum să faci un generator termoelectric cu propriile mâini.
Clasa de master de asamblare
Așadar, am găsit pe Internet foarte detaliat și în același timp instructiuni simple la asamblarea unui generator de electricitate de casă bazat pe un cuptor și un element Peltier. Pentru a începe, trebuie să pregătiți următoarele materiale:
- Elementul Peltier în sine cu parametrii: curent maxim 10 A, tensiune 15 Volti, dimensiuni 40*40*3,4 mm. Marcaj – TEC 1-12710.
- O sursă de alimentare veche de la un computer (de la ea este nevoie doar de carcasă).
- Stabilizator de tensiune, cu următoarele caracteristici tehnice: tensiune de intrare 1-5 volți, ieșire – 5 volți. Această instrucțiune de asamblare a generatorului termoelectric utilizează un modul cu o ieșire USB, care va simplifica procesul de reîncărcare telefon modern sau o tabletă.
- Radiator. Îl poți lua imediat de la procesor cu un cooler, așa cum se arată în fotografie.
- Pasta termica.
După ce ați pregătit toate materialele, puteți continua să faceți singur dispozitivul. Așadar, pentru a vă înțelege mai clar cum să faceți singur un generator, vă oferim master class pas cu pas cu poze si explicatii detaliate:
![](https://i0.wp.com/samelectrik.ru/wp-content/uploads/2015/05/generator_svoimi_rukami-10.jpg)
Generatorul termoelectric funcționează astfel: pui lemne în cuptor, îi dai foc și aștepți câteva minute până se încălzește o parte a plăcii. Pentru a reîncărca telefonul, diferența dintre temperaturile diferitelor părți trebuie să fie de aproximativ 100 o C. Dacă partea de răcire (radiator) se încălzește, trebuie să fie răcită de toți metode posibile– turnați ușor apă peste el, puneți pe el o cană de gheață etc.
Și iată un videoclip care arată clar cum funcționează un generator electric de casă pe lemne:
Producerea energiei electrice din foc
De asemenea, puteți instala un ventilator de computer pe partea rece, așa cum se arată în a doua versiune a unui generator termoelectric de casă cu un element Peltier:
În acest caz, răcitorul va folosi o mică parte din puterea grupului generator, dar sistemul rezultat va fi mai eficient. Pe lângă încărcarea telefonului, modulul Peltier poate fi folosit ca sursă de energie electrică pentru LED-uri, ceea ce nu este mai puțin opțiune utilă aplicație generator. Apropo, a doua versiune a unui generator termoelectric de casă este puțin similară ca aspect și design. Singurul upgrade, pe lângă sistemul de răcire, este capacitatea de a regla înălțimea așa-numitului arzător. Pentru a face acest lucru, autorul elementului folosește „corpul” unui CD-ROM (una dintre fotografii arată clar cum puteți realiza singur designul).
Dacă realizați un generator termoelectric cu propriile mâini folosind această metodă, puteți avea până la 8 Volți de tensiune la ieșire, așa că pentru a vă încărca telefonul, nu uitați să conectați un convertor care va lăsa doar 5 V la ieșire.
Ei bine, ultima versiune a unei surse de energie de casă pentru casă poate fi reprezentată de următoarea diagramă: elementul este două „cărămizi” de aluminiu. teava de cupru (racirea apei) și un arzător. Rezultatul este un generator eficient care vă permite să creați electricitate gratuită acasă!