Penjana angin menegak buat sendiri: cara memasang turbin angin dengan paksi putaran menegak
Angin mempunyai keupayaan tenaga yang luar biasa.Kegagalan untuk menggunakan potensinya yang berkuasa mesti diakui dengan berani sebagai pembaziran yang tidak munasabah. Tetapi anda boleh dengan mudah membina penjana angin menegak dengan tangan anda sendiri dan menerima tenaga hampir percuma untuk menampung keperluan isi rumah anda. Ini agak nyata, adakah anda tidak bersetuju?
Artikel ini akan membantu anda memahami secara terperinci isu teknikal yang rumit. Maklumat yang sistematik dan boleh diakses merangkumi dengan terperinci prinsip operasi sistem popular yang menukar tenaga jisim udara kepada elektrik.
Tanpa ragu-ragu, anda akan terbawa oleh idea untuk mencipta kincir angin, spesifikasi pemasangannya diterangkan dalam artikel. Kami meneliti secara terperinci pelbagai jenis penjana angin menegak, menyentuh perbezaan, kelebihan dan keburukannya. Bahagian teks bahan dilengkapi dengan sempurna oleh foto dan arahan video.
Kandungan artikel:
Kelebihan dan prinsip operasi turbin angin
Penjana menegak moden adalah salah satu pilihan tenaga alternatif untuk rumah. Unit ini mampu menukar tiupan angin menjadi sumber tenaga. Untuk operasi yang betul, ia tidak memerlukan peranti tambahan yang menentukan arah angin.
Peranti jenis menegak beroperasi pada ketinggian rendah. Penyelenggaraannya tidak memerlukan pelbagai peranti untuk memastikan kerja pembaikan dan penyelenggaraan altitud tinggi yang selamat.
Sekurang-kurangnya bahagian bergerak menjadikan turbin angin lebih dipercayai dan stabil dari segi operasi. Profil optimum bilah dan bentuk asal rotor menyediakan unit dengan tahap kecekapan yang tinggi, tanpa mengira arah mana angin bertiup pada bila-bila masa tertentu.
Penjana beroperasi secara senyap, tidak mengganggu pemilik dan jiran, tidak menghasilkan pelepasan berbahaya ke atmosfera dan boleh dipercayai berfungsi selama bertahun-tahun, dengan berhati-hati membekalkan tenaga ke tempat tinggal.
Penjana angin menegak beroperasi berdasarkan prinsip pengangkatan magnetik. Semasa turbin berputar, daya impuls dan daya angkat terhasil, serta daya brek sebenar. Dua yang pertama menyebabkan bilah unit berputar.Tindakan ini mengaktifkan pemutar dan ia mewujudkan medan magnet yang menghasilkan elektrik.
Peranti berfungsi sepenuhnya secara bebas dan tidak memerlukan campur tangan pemilik dalam proses tersebut.
Klasifikasi penjana menegak
Terdapat beberapa perbezaan struktur antara peranti pengumpul angin jenis menegak. Ia tidak menjadikan unit lebih baik atau lebih teruk, tetapi hanya membolehkan anda memilih pilihan yang paling mudah untuk melaksanakan tugas tertentu di kawasan tertentu.
#1: Ciri-ciri sistem ortogonal
Secara struktur, penjana angin ortogon terdiri daripada paksi kuat putaran menegak dan beberapa bilah selari yang terletak pada jarak tertentu dari pangkalan pusat.
Peranti tidak memerlukan mekanisme panduan tambahan dan berfungsi seperti biasa, tanpa mengira arah angin. Aci utama yang terletak secara menegak memungkinkan untuk meletakkan peralatan pemacu pada paras tanah, yang sangat memudahkan operasi, pembaikan dan penyelenggaraan.
Kelemahan peranti ortogon termasuk sistem bilah yang terlalu besar dan kecekapan rendah berbanding dengan kecekapan modul paksi mendatar.
Turbin angin paling mudah untuk menjana kuasa pengguna kuasa rendah boleh dipasang daripada komponen siap sedia:
#2: Penjana dengan pemutar Daria
Penjana angin yang dilengkapi dengan pemutar Darrieus mempunyai paksi putaran menegak dan 2-3 jalur bilah rata tanpa profil aerodinamik yang berciri, tetap di pangkalan dan di bahagian atas paksi putaran.
Unit dalam operasinya tidak dipandu oleh kekuatan atau arah angin, mempunyai kelajuan putaran yang tinggi dan membolehkan peranti pemacu diletakkan di atas tanah, yang memudahkan dan mempercepatkan proses penyelenggaraan berjadual dan kemungkinan pembaikan.
Komponen sokongan dan putaran peranti dengan pemutar Darrieus terdedah kepada peningkatan beban dinamik, dan kecekapan sistem bilah adalah lebih rendah dalam banyak aspek berbanding pemasangan mendatar paksi.
#3: Unit dengan rotor Savonius
Turbin angin menegak dengan rotor Savonius mempunyai sistem bilah separa silinder dan berbeza daripada pemasangan serupa dalam tork permulaannya yang tinggi dan keupayaan untuk beroperasi dengan berkesan dalam angin berkelajuan rendah.
Kompleks menegak dengan rotor Savonius dikritik kerana peningkatan penggunaan bahan dan kecekapan yang lebih rendah berbanding dengan penjana angin paksi mendatar. Itulah sebabnya pengeluaran peralatan berkuasa tinggi kelas ini dianggap tidak sesuai.
Pemilihan foto berikut akan memperkenalkan anda kepada langkah-langkah pembuatan kincir angin Savonius:
Semua bahagian model kincir angin Savonius ini kecuali penjana 3200 rpm dan 24 V dibuat dengan tangan.
#4: Kincir angin dengan pemutar dan panduan berbilang bilah
Peranti jenis ini ialah versi penjana angin ortogon klasik yang dipertingkatkan. Kompleks rotor di sini terdiri daripada bilah yang disusun dalam dua baris.
Peringkat bilah luar kekal statik dan bertindak sebagai ram pemandu. Ia menangkap aliran angin, menangkapnya, memampatkannya dan dengan cara ini nyata meningkatkan kelajuan angin sebenar.
Barisan dalam bilah adalah struktur boleh alih, yang menerima aliran udara dari unit pemutar pertama pada sudut tertentu.
Pakar memanggil jenis peranti ini paling cekap dalam kelasnya dan menekankan bahawa reka bentuk khusus membolehkannya beroperasi walaupun pada kelajuan angin yang paling rendah.
#5: Ciri-ciri peranti dengan rotor helicoid
Turbin angin helicoidal atau penjana Gorlov ialah satu lagi pengubahsuaian sistem rotor ortogonal tradisional. Bilah model dipintal dalam lengkok. Ciri reka bentuk ini memungkinkan untuk menangkap aliran udara dengan cepat dan berputar dengan lancar tanpa tersentak.
Prinsip operasi ini dengan ketara mengurangkan beban dinamik pada pangkalan dan unit bergerak, dengan itu meningkatkan hayat perkhidmatannya.
Bilah pemutar berputar untuk kincir angin helicoidal dibuat menggunakan teknologi yang sangat progresif tetapi kompleks. Oleh sebab itu, unit tersebut agak mahal dan tidak begitu popular di kalangan pengguna swasta.
#6: Ciri-ciri rotor paksi menegak
Perbezaan utama antara penjana paksi menegak ialah bilahnya yang diposisikan secara menegak, yang profilnya menyerupai sayap pesawat, yang paksinya jelas selari dengan aci menegak. Reka bentuknya agak mengingatkan pemutar Darrieus, tetapi dalam keadaan pengeluaran ia dihasilkan lebih cepat dan lebih mudah.
Kincir angin dengan pemutar paksi menegak boleh dipercayai dan tahan lama, boleh menahan beban operasi yang ketara dengan mudah dan tidak memerlukan kos terlalu banyak. Kualiti ini menjadikannya relevan untuk digunakan bukan sahaja untuk industri, tetapi juga untuk tujuan domestik.
Ciri memilih penjana angin untuk rumah persendirian dan gambaran keseluruhan tawaran terbaik dibentangkan dalam artikel ini.
Membuat kincir angin anda sendiri
Tidak terlalu sukar untuk mencipta penjana angin dengan paksi putaran menegak di rumah dengan tangan anda sendiri. Ia cukup untuk membeli komponen yang diperlukan, memasangnya dalam susunan yang betul dan memasang modul di lokasi yang dipilih. Sebaik sahaja ada angin minimum, produk akan berfungsi dan mula memberikan pemilik tenaga yang diperlukan.
Langkah 1: Perolehan komponen dan bahan
Untuk membuat penjana angin menegak dengan tangan anda sendiri, anda memerlukan komponen berikut:
- pemutar – menggerakkan bahagian unit:
- bilah – bahagian yang menangkap aliran angin;
- tiang paksi – untuk memasang rotor dan bilah (boleh dalam bentuk tiang panjang, piramid atau tripod);
- pemegun – direka untuk menampung gegelung dawai tembaga tahan lama;
- bateri – kapasiti luas untuk mengumpul sumber yang diterima;
- penyongsang – peranti untuk menukar arus terus kepada arus ulang alik;
- pengawal – peranti yang membrek penjana pada masa unit membangunkan kuasa sebenar yang melebihi penunjuk asas.
Plastik kepingan yang ringan dan berkualiti tinggi dengan keanjalan yang baik sesuai untuk pembuatan bilah. Jenis bahan lain terlalu mudah terdedah kepada pelbagai kerosakan dan ubah bentuk dan tidak dapat menampung beban dinamik yang begitu tinggi.
Bilah kecil boleh dibuat daripada PVC berketumpatan sederhana, tetapi bahagian yang besar dan lebar akan memerlukan bahan yang paling tahan lama yang boleh menahan tiupan angin kencang pada kelajuan 15 m/s atau lebih untuk masa yang lama.
Langkah 2: Penyediaan awal elemen
Untuk mencipta bilah Untuk penjana angin menegak, 4 bahagian yang sama dipotong daripada paip PVC berkekuatan tinggi. Dua serpihan separuh bulatan dipotong daripada timah dan dilekatkan pada setiap sisi paip. Jejari putaran bahagian bilah dalam kes ini akan menjadi 690 mm, dan ketinggian setiap bilah akan menjadi kira-kira 700 mm.
Untuk memasang sistem rotor, ambil magnet neodymium (6 pcs), cakera ferit dengan diameter 230 mm (2 pcs) dan gam. Magnet diletakkan pada cakera pertama, berselang-seli dalam polariti dan mengekalkan sudut 60 darjah di antara mereka dengan diameter susunan 165 mm. Menggunakan skema yang sama, cakera kedua dibuat, dan kemudian magnet diisi dengan gam.
Untuk stator, 9 gegelung disediakan dan 60 lilitan dawai kuprum berdiameter 1 mm dililitkan pada setiap satunya.
Penyolderan seterusnya berlaku dalam susunan ini:
- permulaan 1 gegelung dengan penghujung 4;
- mulakan 4 dengan akhir 7 gulungan.
Fasa kedua dipasang mengikut prinsip yang sama, tetapi kerja bermula dengan 2 gegelung, dan yang ketiga - dengan 3 gegelung. Bentuk khas dibuat daripada kepingan papan lapis, bahagian bawahnya dilapisi dengan kepingan gentian kaca dan fasa yang dipateri dari gegelung diletakkan di atas.
Isi struktur dengan gam dan biarkan selama 1-2 hari supaya semua bahagian ditetapkan dan mengambil tempat yang betul. Kemudian mereka mula menyambung bahagian individu ke dalam satu sistem kerja.
Langkah 3: Memasang semua bahagian penjana
Untuk menyambungkan semua elemen penjana, 4 lubang untuk pin dibuat di pemutar atas. Rotor bawah diletakkan pada pendakap dengan magnet menghadap ke atas. Seterusnya, stator diletakkan, setelah membuat lubang di dalamnya sebelum ini untuk mengikat pada pendakap.
Pin ditekan ke dalam plat aluminium dan kemudian ditutup dengan pemutar kedua, meletakkannya dengan magnet menghadap ke bawah.
Stud diputar secara bergilir-gilir menggunakan sepana supaya rotor atas jatuh ke bahagian bawah secara sekata dan tanpa hentakan. Apabila ia mengambil tempat yang sepatutnya, stud dibuka dan plat aluminium dikeluarkan. Pada akhirnya, keseluruhan struktur diperbaiki dengan kacang dan diketatkan dengan kuat, tetapi tidak terlalu ketat, supaya tidak memecahkan benang.
Langkah 4: Pemasangan akhir peralatan
Untuk tiang, ambil paip logam yang kuat sepanjang 4-5 meter dan skru penjana yang telah anda pasang dengan tangan anda sendiri ke atasnya.Kemudian bingkai dengan bilah plastik dilekatkan pada penjana dan struktur tiang dipasang di tapak yang telah disediakan terlebih dahulu dengan asas bertetulang tiga mata.
Selain itu, kedudukan sistem ditetapkan menggunakan pengusung.
Rangkaian elektrik disambungkan ke kincir angin dalam urutan tertentu. Pengawal mengambil sumber daripada penjana dan menukar arus ulang alik kepada arus terus, yang diperlukan untuk mengecas bateri. boleh pasang pengawal sendiri mengikut skema yang dipermudahkan.
Bateri menyimpan tenaga yang dilepaskan, dan penyongsang menukar arus terus kepada arus ulang-alik, yang menggerakkan sebahagian besar perkakas rumah dan sistem perkhidmatan rumah.
Di laman web kami terdapat pilihan artikel mengenai penjana angin buatan sendiri pelbagai jenis.
Kami menasihati anda untuk membaca:
- Penjana angin buat sendiri dari mesin basuh: arahan untuk memasang kincir angin
- Penjana angin buat sendiri daripada penjana kereta: teknologi pemasangan turbin angin dan analisis ralat
- Cara membuat penjana angin dengan tangan anda sendiri: peranti, prinsip operasi + produk buatan sendiri terbaik
Satu lagi pilihan menarik untuk membina kincir angin menegak boleh dipasang dari bahan buangan, membelanjakan tidak lebih daripada 250 rubel untuk pembelian komponen tambahan. Buat sendiri memerlukan roda basikal, 12 lagi jejari basikal, gandar dari roda basikal belakang dengan tiga kacang, jalur keluli, 11 plat aluminium.
Anda juga memerlukan 150 rivet, 18 bolt M4 dengan nat, 3 bolt M6 dengan nat, 27 mesin basuh yang lebih besar dan 24 yang kecil.
Galeri berikut akan menunjukkan secara ringkas langkah pemasangan:
Arahan video berikut akan membentangkan semua langkah secara terperinci:
Memilih lokasi untuk penjana angin
Memilih lokasi yang sesuai untuk memasang penjana angin adalah langkah penting. Adalah lebih baik untuk meletakkan peranti pada titik terbuka tertinggi dan berhati-hati memastikan ia tidak berada di bawah paras kediaman dan bangunan luar bersebelahan. Jika tidak, bangunan akan menjadi penghalang kepada aliran udara dan kecekapan unit akan berkurangan.
Jika tapak itu menghadap sungai atau tasik, kincir angin diletakkan di pantai, di mana angin bertiup dengan kerap. Ketinggian pada harta tanah atau ruang kosong yang besar di mana tiada halangan buatan atau semula jadi kepada aliran udara adalah sesuai untuk mencari penjana.
Apabila hartanah kediaman (rumah, kotej, pangsapuri, dll.) terletak di dalam bandar atau terletak di luar bandar, tetapi di kawasan yang dibina padat, kompleks tenaga angin dipasang di atas bumbung.
Untuk meletakkan penjana di atas bumbung bangunan pangsapuri, persetujuan bertulis jiran diambil dan kebenaran rasmi diperoleh daripada pihak berkuasa yang berkaitan.
Di rumah persendirian dengan plot taman yang besar, memilih lokasi yang sesuai adalah lebih mudah. Perkara utama adalah untuk mengambil kira bahawa struktur terletak pada jarak 15-25 meter dari premis kediaman. Kemudian kesan bunyi dari bilah berputar tidak akan mengganggu sesiapa pun.
Penyelenggaraan peranti menegak
Agar penjana angin menegak berfungsi dengan cekap, tepat dan secekap yang mungkin, semua bahagian struktur yang bergerak mesti dilincirkan. Prosedur ini dijalankan sekurang-kurangnya 2 kali sepanjang tahun kalendar.
Pada masa yang sama, semasa penyelenggaraan, nat yang telah longgar akibat operasi diketatkan, sambungan elektrik diperkukuh, komponen mekanikal diperiksa untuk kakisan, kabel tegangan longgar diketatkan dan bilah diperiksa dengan teliti untuk kerosakan atau kerosakan.
Bahagian dicat mengikut keperluan, dan sekali setahun pemeriksaan lengkap keseluruhan struktur dijalankan untuk mengenal pasti kerosakan. Penjagaan sedemikian memastikan operasi turbin angin yang betul dan memanjangkan hayat perkhidmatannya.
Penilaian kebolehlaksanaan pemasangan
Sebelum mula mengeluarkan penjana angin menegak, mereka mengkaji keadaan cuaca di rantau mereka dan cuba menentukan sama ada unit itu boleh menyediakan jumlah sumber yang diperlukan.
Pakar mengesyorkan menilai parameter berikut:
- bilangan hari berangin — ambil nilai purata untuk tahun apabila tiupan melebihi 3 m/s;
- isipadu elektrik, dimakan setiap hari oleh isi rumah;
- tempat yang sesuai di tapak sendiri untuk peralatan angin.
Penunjuk pertama dipelajari daripada data yang diperoleh di stesen cuaca terdekat atau ditemui di Internet di portal yang berkaitan. Selain itu, mereka menyemak dengan penerbitan geografi bercetak dan mencipta gambaran lengkap keadaan angin di rantau mereka.
Perangkaan diambil bukan untuk satu tahun, tetapi untuk 15-20 tahun, barulah angka purata akan menjadi setepat mungkin dan akan menunjukkan sama ada penjana akan dapat memenuhi sepenuhnya keperluan isi rumah untuk elektrik atau sama ada kuasanya hanya akan cukup untuk memenuhi keperluan isi rumah individu.
Sekiranya pemilik mempunyai sebidang tanah yang besar terletak di cerun, berhampiran tebing sungai atau di kawasan lapang, tidak akan ada masalah dengan pemasangan.
Apabila rumah itu terletak di kedalaman kawasan berpenduduk, dan halaman mempunyai dimensi yang padat dan berdekatan dengan bangunan jiran, tidak akan mudah untuk memasang model menegak kincir angin dengan tangan anda sendiri. Struktur perlu dinaikkan 3-5 m di atas tanah dan diperkukuhkan lagi supaya ia tidak jatuh sekiranya berlaku tiupan kuat.
Semua maklumat ini perlu diambil kira pada peringkat perancangan untuk menjelaskan sama ada penjana angin boleh mengambil alih bekalan tenaga penuh atau peranannya akan kekal sebagai sumber tenaga tambahan. Adalah dinasihatkan untuk melaksanakan pengiraan turbin angin.
Kesimpulan dan video berguna mengenai topik ini
Video No. 1 akan menunjukkan cara membuat penjana angin menegak dengan sistem rotor Daria dengan tangan anda sendiri di rumah. Video dengan jelas membentangkan ciri dan nuansa menarik proses pemasangan. Terdapat takrifan kuasa maksimum unit yang dihasilkan:
Video No. 2 akan menunjukkan cara penjana angin menegak berfungsi dan berapa banyak tenaga yang dihasilkannya. Ia memberikan gambaran keseluruhan terperinci modul dan penerangan tentang kerja yang diperlukan untuk mengukur kuasa sebenar dan parameter lain dengan betul:
Video No. 3 mempersembahkan ujian penjana angin menegak buatan sendiri. Apakah peranti yang dibuat dengan tangan anda sendiri daripada bahan sekerap mampu:
Sumber tenaga alternatif yang moden dan praktikal seperti kincir angin menegak adalah mudah untuk dipasang dengan tangan anda sendiri. Dengan pengalaman yang betul dalam pengemasan, adalah mungkin untuk mengeluarkan setiap bahagian, dan kemudian menyambungkan semua komponen ke dalam satu struktur integral.
Sekiranya anda tidak mahu merumitkan tugas, agak sesuai untuk membeli komponen siap pakai dan, di rumah, tanpa tergesa-gesa atau kekecohan, pasang turbin angin yang boleh dipercayai yang mampu memastikan bekalan elektrik yang tidak terganggu ke ruang tamu.
Apabila anda tidak yakin 100% dengan kebolehan anda, adalah lebih baik untuk mempercayakan kerja kepada profesional. Mereka akan melakukan segala-galanya dengan cepat dan mematuhi sepenuhnya keperluan operasi asas.
Adakah anda mempunyai pengalaman dalam membina dan mengendalikan penjana angin? Sila kongsi maklumat dengan pembaca kami dan cadangkan kaedah anda memasang unit. Anda boleh meninggalkan komen dan menambah foto produk buatan sendiri dalam borang di bawah.
Sesetengah isi rumah maju telah lama menggunakan kuasa angin untuk menyediakan isi rumah mereka dengan tenaga yang diperlukan. Untuk menghapuskan bil utiliti, dan lebih daripada rasa ingin tahu, saya memasang kincir angin dengan tangan saya sendiri. Saya memerlukan pemutar, bilah plastik, tiang (ia pada tripod), bateri dan pengawal. Semasa putaran turbin dan bilah, dua daya dijana: lif dan elektrik. Bilah berputar, pemutar diaktifkan dan elektrik dijana.
Nah, apakah hasilnya? Adakah terdapat ekzos daripadanya? Saya sendiri telah lama mempunyai keinginan untuk cuba memasang penjana angin di dacha saya. Sudah tentu, saya tidak bergantung padanya sebagai sumber tenaga utama. Buat masa ini saya lebih melihatnya sebagai memanjakan dan pengalaman yang menarik, tetapi apa kejadahnya? Perkara lain ialah saya masih belum maju lebih jauh daripada idea itu. Saya sedang mengumpul bahagian secara beransur-ansur - Saya telah menemui bilah biasa dan tahu di mana untuk mendapatkan tiang panjang. Musim panas ini, sudah tentu, saya tidak akan mempunyai masa, tetapi tahun depan saya akan cuba untuk lebih terlibat dengan kincir angin sejak musim bunga.
Baiklah apa yang boleh saya katakan? Penjana angin menegak bukanlah arah yang menjanjikan pada masa hadapan. Ya, reka bentuk sedemikian lebih mudah untuk dipasang, tetapi penjana angin sedemikian praktikalnya tidak digunakan pada skala perindustrian. kenapa? Berikut adalah beberapa perkara utama:
— Seluruh permukaan bilah tidak digunakan (1/3 digunakan oleh angin, 1/3 memberikan rintangan, 1/3 tidak digunakan);
- anda memerlukan aci panjang untuk menghantar tork;
— Kuasa keluaran rendah.
Tetapi sebagai permulaan, reka bentuk sedemikian agak sesuai untuk sekurang-kurangnya bermula dengan sesuatu.Pada masa yang sama, penjana angin menegak mempunyai kelebihan mereka:
— Tidak perlu "menangkap angin" (angin kencang tidak menakutkan dan tidak memerlukan pengumpul);
— Kos pelaksanaan projek;
- Kemudahan penyelenggaraan.
Tetapi pada masa akan datang, lebih baik untuk memberi tumpuan kepada reka bentuk klasik penjana angin.
Penerangan mengenai pembuatan penjana secara salah menyatakan nisbah magnet kepada gegelung! Untuk 9 gegelung anda memerlukan 12 pasang magnet (24 pcs.). Mungkin itulah sebabnya keputusan dalam video itu menyedihkan.
Adakah perlu untuk memagar taman sayur dengan gegelung?
Apakah yang menghalang anda daripada hanya meletakkan penjana automatik pada punggung anda dan memasang bilah padanya?