Sisältö
Oman tuuligeneraattorin omistaminen on erittäin kannattavaa. Ensinnäkin henkilö saa ilmaista sähköä. Toiseksi sähköä voidaan saada sivistyksestä kaukana olevista paikoista, joissa ei ole voimalinjoja. Tuulimylly on laite, joka on suunniteltu tuottamaan kineettistä tuulienergiaa. Monet käsityöläiset ovat oppineet kokoamaan pystysuoran tuuligeneraattorin omin käsin, ja nyt saamme selville, kuinka tämä tehdään.
Tuuliturbiinien rakenne ja tyypit
Tuuligeneraattoreilla on monia nimiä, mutta on oikeampaa kutsua niitä tuulivoimalaksi. Tuulipuisto koostuu sähkölaitteista ja mekaanisesta rakenteesta - tuuliturbiinista, jotka on yhdistetty yhdeksi järjestelmäksi. Sähköasennus auttaa muuttamaan tuulen energianlähteeksi.
Tuuligeneraattoreita on monenlaisia, mutta työakselin sijainnin mukaan ne jaetaan tavanomaisesti kahteen ryhmään:
- Yleisimpiä ovat tuulimyllyt, joissa on vaakasuuntainen pyörimisakseli. Sähköasennukselle on ominaista korkea hyötysuhde. Lisäksi itse mekanismi kestää paremmin hurrikaaneja ja kevyessä tuulessa roottori käynnistyy nopeammin. Vaakasuuntaisilla tuuligeneraattoreilla on helpompi ohjata tehoa.
- Pystysuuntaisella pyörimisakselilla varustetut tuulimyllyt voivat toimia myös alhaisilla tuulennopeuksilla. Turbiinit ovat hiljaisia ja helpompia valmistaa, joten useimmiten käsityöläiset asentavat ne pihalleen.Pystytuulimyllyn suunnitteluominaisuus mahdollistaa kuitenkin sen asentamisen vain matalalle maasta. Tästä johtuen sähköasennuksen hyötysuhde heikkenee huomattavasti.
Tuuligeneraattorit vaihtelevat juoksupyörän tyypin mukaan:
- Potkuri- tai siipimallit on varustettu lavoilla, jotka ovat kohtisuorassa toimivaan vaakasuoraan akseliin nähden.
- Karusellimalleja kutsutaan myös pyöriviksi. Ne ovat tyypillisiä pystysuuntaisille tuuliturbiineille.
- Rumpumalleissa on myös pystysuora työakseli.
Kineettisen tuulienergian tuottamiseen teollisessa mittakaavassa käytetään yleensä potkurituuligeneraattoreita. Rumpu- ja karusellimallit ovat kooltaan suurempia ja niissä on vähemmän tehokas mekanismi.
Kaikki tuuliturbiinit voidaan varustaa kertoimella. Tämä vaihdelaatikko aiheuttaa paljon melua käytön aikana. Kertoimia ei yleensä käytetä kotituuliturbiineissa.
Tuuliturbiinin toimintaperiaate
On syytä huomata, että tuuligeneraattorin toimintaperiaate on sama riippumatta sen suunnittelusta ja ulkonäöstä. Energian tuotanto alkaa siitä hetkestä, kun tuulimyllyn siivet pyörivät. Tällä hetkellä generaattorin roottorin ja staattorin välille syntyy magneettikenttä. Se toimii energianlähteenä, joka tuottaa sähköä.
Joten, kuten huomasimme, tuuligeneraattori koostuu kahdesta pääosasta: pyörivästä mekanismista, jossa on siivet, ja generaattorista. Nyt animaattorin työstä. Tämä vaihdelaatikko on asennettu tuulimyllyyn työakselin nopeuden lisäämiseksi.
Generaattorin roottorin pyörimisen aikana syntyy vaihtovirtaa, toisin sanoen ulostulona on kolme vaihetta. Syntynyt energia saapuu ohjaimelle ja sieltä akkuun.Tässä ketjussa on toinen tärkeä laite - invertteri. Se muuntaa virran vakaiksi parametreiksi ja toimittaa sen kuluttajalle verkon kautta.
Tuulimyllyteollisuus 2
Tuulienergian alalla kineettinen teollisuuden craft 2 -tuuligeneraattori, jossa on muunnettu yksikkö tuulienergian tuottamiseksi, on erittäin kuuluisa. Sähköasennuksen tehon laskemiseksi sen työosien nopeuksien summa kerrotaan 0,1:llä. Työalueen koko määräytyy roottorin mittojen mukaan. Pyörimisen aikana se tuottaa kineettistä energiaa kU eikä sähköenergiaa EU.
Terien pyörimisnopeus riippuu tuulenpuuskista. Optimaalisin nopeus havaitaan korkeudessa 160–162 m. Ukkosmyrsky lisää tuulen nopeutta 50 % ja yksinkertainen sade jopa 20 %.
Industrial craft 2 -tuuligeneraattorin roottorit eroavat siipien mitoista ja materiaalista sekä tuulen enimmäisvoiman arvoista, joilla ne pystyvät toimimaan:
- puinen roottori 5x5 siivellä on suunniteltu tuulen nopeusalueelle 10 - 60 MCW;
rautainen roottori 7x7 siivellä on suunniteltu nopeusalueelle 14 - 75 MCW; - teräsroottori 9x9 siivellä on suunniteltu 17-90 MCW:n ilmavirtausalueelle;
- Hiilikuituroottori 11x11 siivellä on suunniteltu 20-110 MCW:n ilmavirtauksille.
Industrial Craft 2:n kineettisiä tuuligeneraattoreita ei sijoiteta lähekkäin samalle tasolle selkä toisiaan vasten.
Pystysuuntaisen tuuligeneraattorin omatuotanto
Pystyakselilla varustettu tuulimylly on helpoin tehdä itse. Terät on valmistettu mistä tahansa materiaalista, tärkeintä on, että ne kestävät kosteutta ja aurinkoa ja ovat myös kevyitä.Kodin tuuligeneraattorin lapoihin voit käyttää PVC-putkea, jota käytetään viemärirakentamisessa. Tämä materiaali täyttää kaikki edellä mainitut vaatimukset. Neljä 70 cm korkeaa terää on leikattu muovista ja kaksi samaa on valmistettu galvanoidusta teräksestä. Tinaelementit muotoillaan puoliympyrän muotoisiksi ja kiinnitetään sitten putken molemmille puolille. Loput terät on asennettu samalle etäisyydelle ympyrässä. Tällaisen tuulimyllyn pyörimissäde on 69 cm.
Seuraava vaihe on roottorin kokoonpano. Tarvitset magneetteja tänne. Ensin otetaan kaksi ferriittikiekkoa, joiden halkaisija on 23 cm. Liimalla kiinnitetään kuusi neodyymimagneettia yhteen kiekkoon. Kun magneetin halkaisija on 165 cm, niiden väliin muodostuu 60 asteen kulmaO. Jos nämä elementit ovat pienempiä, niiden lukumäärä kasvaa. Magneetteja ei liimata vain sattumanvaraisesti, vaan napaisuutta muutetaan yksitellen. Ferriittimagneetit kiinnitetään toiseen levyyn samalla tavalla. Koko rakenne on täytetty runsaasti liimalla.
Vaikein asia on staattorin valmistaminen. Sinun on löydettävä 1 mm paksu kuparilanka ja tehtävä siitä yhdeksän kelaa. Jokaisen elementin tulee sisältää täsmälleen 60 kierrosta. Seuraavaksi staattorin sähköpiiri kootaan valmiista keloista. Kaikki yhdeksän niistä on asetettu ympyrään. Yhdistä ensin ensimmäisen ja neljännen kelan päät. Liitä seuraavaksi neljännen toinen vapaa pää seitsemännen kelan lähtöön. Tuloksena oli kolmen kelan yksivaiheinen elementti. Toinen vaihepiiri kootaan kolmesta seuraavasta kelasta järjestyksessä alkaen toisesta elementistä. Viimeinen samalla tavalla koottava vaihe on kolmas vaihe, joka alkaa kolmannesta kelasta.
Piirin kiinnittämiseksi vanerista leikataan muoto. Sen päälle asetetaan lasikuitu, jonka päälle asetetaan yhdeksän kelan piiri. Kaikki tämä kaadetaan liimalla, minkä jälkeen se jätetään, kunnes se on täysin kovettunut.Roottori ja staattori voidaan yhdistää aikaisintaan päivää myöhemmin. Ensin asetetaan roottori magneetit ylöspäin, staattori asetetaan sen päälle ja toinen levy asetetaan päälle magneetit alaspäin. Liitäntäperiaate näkyy kuvassa.
Nyt on aika koota tuuligeneraattori. Sen koko piiri koostuu siipipyörästä, akusta ja invertteristä. Vääntömomentin lisäämiseksi on suositeltavaa asentaa vaihdelaatikko. Asennustyöt ovat seuraavassa järjestyksessä:
- Kestävä masto hitsataan teräskulmasta, putkista tai profiilista. Korkeudessa sen tulisi nostaa siipipyörä siipien kanssa katon harjanteen yläpuolelle.
- Perustus kaadetaan maston alle. Vahvike vaaditaan ja betonista ulkonevat ankkurit on varustettu.
- Seuraavaksi siipipyörä generaattorilla kiinnitetään mastoon.
- Sen jälkeen, kun masto on asennettu perustukseen, se kiinnitetään ankkureihin, minkä jälkeen se vahvistetaan teräksillä. Näihin tarkoituksiin sopii 10–12 mm paksu kaapeli tai terästanko.
Kun tuuligeneraattorin mekaaninen osa on valmis, he alkavat koota sähköpiiriä. Generaattorin lähtö tuottaa kolmivaihevirtaa. Vakiojännitteen saamiseksi piiriin asennetaan diodeista valmistettu tasasuuntaaja. Akun latausta ohjataan auton releen kautta. Piiri päättyy invertteriin, josta kotiverkkoon syötetään tarvittava 220 volttia.
Tällaisen tuuligeneraattorin lähtöteho riippuu tuulen nopeudesta. Esimerkiksi nopeudella 5 m/s sähköasennus tuottaa noin 15 W ja nopeudella 18 m/s saat jopa 163 W tehon. Tuottavuuden lisäämiseksi tuulimyllyn mastoa pidennetään 26 m. Tällä korkeudella tuulen nopeus on 30 % suurempi, mikä tarkoittaa, että sähköä tuotetaan noin puolitoista kertaa enemmän.
Video näyttää generaattorin kokoonpanon tuulimyllylle:
Tuuligeneraattorin kokoaminen on monimutkainen asia. Sinun tulee tuntea sähkötekniikan perusteet, osata lukea kaavioita ja käyttää juotoskolvia.
