Cum se face o turbină eoliană

O turbină eoliană este un dispozitiv mecanic simplu care este similar cu o moară de vânt. Lamele turbinei colectează curenții de aer și folosesc mișcarea pentru a transmite energia mecanică printr-un arbore transmis. Această axă va roti componentele unui generator pentru a crea energie curată și regenerabilă pentru locuința dvs. și a reduce facturile la electricitate. În plus, îl puteți construi mai ales cu materiale simple pe care le puteți găsi într-un magazin de hardware.

conținut

Pași
Partea 1planificați proiectarea turbinelor eoliene
Partea 2asamblați fusul și spițele unei turbine eoliene cu axă verticală
Partea 3asamblați magneții unei turbine eoliene cu ax vertical
Partea 4finalizați asamblarea turbinei eoliene
Partea 5instalați componentele turbinei eoliene
Sfaturi
Avertismente
Lucruri de care ai nevoie

pași

Partea 1
Planificați proiectarea turbinelor eoliene

Imagine cu titlul Construiește un turbine eoliene Pasul 1

Determinați viteza medie a vântului în locul în care intenționați să construiți turbina eoliană. Pentru a genera electricitate profitabil, o turbină eoliană eficientă trebuie să se întoarcă cu cel puțin 10-15 km / h (7-10 mph). Cele mai multe turbine eoliene funcționează cel mai bine la viteze de aproximativ 20 - 30 km / h (12 - 20 mph). Pentru a afla viteza medie a vântului în zona aleasă, puteți verifica hărțile vântului de pe Internet care includ vitezele medii la locul unde veți construi turbina eoliană.

De asemenea, puteți cumpăra un instrument pentru măsurarea vântului (numit anemometru) și utilizați-l în locul unde veți amplasa turbina eoliană. Efectuați măsurarea pentru o anumită perioadă.
Dacă viteza vântului din zona aleasă este foarte constantă, măsurătorile efectuate pe parcursul unei luni ar trebui să fie mai mult decât suficiente, deși schimbările sezoniere pot afecta în mod semnificativ viteza vântului. Prin urmare, media măsurătorilor pentru a determina dacă este rezonabilă amplasarea unei turbine eoliene în locația menționată.

Imagine cu titlul Construiește un turbine eoliene Pasul 2

Aflați codurile de construcție referitoare la turbinele eoliene. Codurile de construcție se modifică de la o zonă la alta, deci trebuie să verificați autoritățile locale pentru a vă asigura că turbina eoliană nu încalcă legile. Unele coduri prevăd o distanță minimă între turbinele eoliene, precum și separarea acestora de proprietate. De asemenea, pot exista limite de înălțime impuse de ordonanțele locale pe care trebuie să le țineți cont în momentul construcției.

Este de asemenea o idee bună să discutați cu vecinii dvs. despre crearea unei turbine eoliene înainte de a investi prea mult timp în planificare și construcție. În acest fel, veți putea să vă adresați preocupărilor dvs. cu privire la aceste dispozitive și să clarificați orice neînțelegeri pe care le-ați putea avea cu privire la zgomot, interferențe radio și recepție de televiziune.

Imagine cu titlul Construiește o turbină eoliană Pasul 3

Analizați spațiul în care veți amplasa turbina eoliană. In timp ce o multime de cameră pentru plasare nu este necesară, pentru a evita potențialele conflicte cu vecinii, de obicei, trebuie să aibă cel puțin 0,2 ha (1/2 acru) de spațiu în cazul respectiv o turbină eoliană la 3 kilowați și 0,4 ha (1 acru) pentru a genera una până la 10 kilowați. De asemenea, trebuie să aveți suficient spațiu vertical pentru a construi unul cu o înălțime suficientă pentru a împiedica clădirile și copacii să blocheze vântul.

Imagine cu titlul Construiește un turbine eoliene Pasul 4

Utilizați câteva lame prefabricate sau artizanale. Tipul lamelor pe care le folosiți și configurația acestora pot afecta proiectarea turbinei eoliene. Vechile mori de vânt au fost în principiu mici pânze atașate la un arbore rotativ, dar turbinele eoliene aratau ca niște elice uriașe și au lame mari de lacrimă. Aceste lame trebuie să aibă dimensiunea și orientarea corectă pentru ca turbina eoliană să funcționeze eficient.

Dacă alegeți să construiți lamele, le puteți face cu lemn sau secțiuni transversale din țevi din PVC. Puteți găsi instrucțiuni pentru construcția sa pe Internet dacă căutați cuvintele "lame artizanale pentru turbine eoliene".

Indiferent dacă construiți sau cumpărați lame, probabil că aveți nevoie de trei pentru turbina eoliană. Dacă utilizați un număr stop, cum ar fi 2 sau 4, turbina eoliană are mai multe șanse de a vibra când porniți. Adăugarea mai multor lame mărește cuplul, dar poate face ca turbina eoliană să se rotească mai încet.

Lamele pot fi de asemenea fabricate din produse de casă, cum ar fi lamele modificate. Dacă intenționați să optați pentru această metodă, alegeți o lopată robustă și puteți înlocui mânerele din lemn cu ceva mai durabil, cum ar fi un mâner din metal.

Imagine cu titlul Construiește un turbine eoliene Pasul 5

Alegeți un generator Pentru ca turbina eoliana sa produca electricitate, trebuie conectata la un generator. Majoritatea generatoarelor utilizează curent continuu (DC), ceea ce înseamnă că, dacă doriți să utilizați unul pentru a genera energie electrică internă, trebuie să-l conectați la un invertor de curent care produce curent alternativ (AC) tipic aparatelor de uz casnic.

Puteți utiliza un motor cu curent alternativ ca generator, deși este posibil să nu existe suficientă magnetism rezidual pentru a produce un campion electric suficient de puternic.

Un generator se bazează pe mișcarea (în acest caz, pe mișcarea lamelor) și pe forța magnetică pentru a genera energie electrică. Un generator prefabricat va fi cea mai ușoară opțiune dacă sunteți începător, dar puteți găsi tutoriale pe Internet pentru a vă ajuta să creați propria dvs. - căutați doar cuvintele "a face un generator pentru o turbină eoliană"

Dacă vă decideți să cumpărați un generator de curent continuu, căutați unul cu o tensiune mare și o capacitate de curent în plus față de o viteză redusă de rotație (cu un număr de rotații pe minut setate la câteva sute în loc de câteva mii). Trebuie să generați cel puțin 12 flipsuri pentru o perioadă continuă.

Generatorul trebuie conectat la o baterie de baterii de cicluri profunde. În plus, trebuie să existe un controler de încărcare conectat între generator și invertor pentru a proteja acesta din urmă și bateria de vârfurile de tensiune. Acest lucru va oferi, de asemenea, investitorului energie electrică în perioadele de vânt scăzut.

Nu este recomandabil să se utilizeze alternatoare auto ca generatoare. În general, acestea trebuie să se rotească la o viteză mult mai mare decât turbinele eoliene pentru a genera energie electrică.

Partea 2
Asamblați fusul și spițele unei turbine eoliene cu axă verticală

Asamblați fusul. Probabil că aveți nevoie sudați axul la placă, deși mai multe kituri pentru asamblarea turbinelor eoliene vin deja cu această parte sudată. Dacă sunteți construirea unei turbine eoliene cu piese care au achiziționat sau aveți resturi și au nevoie de lipit, asigurați-vă că pentru a utiliza echipament adecvat de siguranță, cum ar fi o mască, mănuși, sacou și cizme de lucru de sudură speciale.

Prin asamblarea axului în primul rând, puteți construi piesa turbinei eoliene cu bucăți, plasând o parte la un moment dat. Dacă încercați să faceți acest proiect pe cont propriu, aceasta poate fi o modalitate mai eficientă de asamblare a turbinei eoliene.

Glisați bucșa peste axul. Pentru a evita acumularea de frecare și deteriorarea axului sau a butucului sau arborelui, trebuie să așezați un rulment între cele două părți. Montați lagărul peste capătul conic al arborelui care iese din plăcuță și glisați-l spre el până când ajunge la cea mai groasă parte a arborelui. Apoi, glisați bucșa până când este fixată în rulment, astfel încât știfturile acesteia din urmă să fie orientate în sus.

Ar trebui să existe un spațiu de aproximativ 10 cm (4 inci) între arbore și rulment. În cazul vânturilor puternice, turbina eoliană se poate îndoi, determinând lamele să deterioreze arborele.

Dacă nu aveți un kit și va construi hub-ul de la zero, luați în considerare utilizarea unei remorci hub 4 șuruburi, care pot fi achiziționate de la cele mai multe magazine care vând bunuri pentru transport, cum ar fi un magazin local piese auto .

Atașați flanșa inferioară a grinzii la bucșă. Flanșa trebuie să aibă găuri pentru șuruburile bucșei cu flanșe proeminente la care veți atașa fiecare dintre spițe. Aliniați flanșa cu șuruburile bucșei și încercați să o fixați în poziție. Odată ce flanșa este fixată uniform pe bucșă, fixați-o cu piulițe, reglați-le cu mâna înainte și apoi cu o cheie de priză.

Conectați razele. Trebuie să aveți două seturi de raze pentru fiecare lamă, ceea ce vă va oferi un total de șase fascicule pentru o turbină eoliană cu trei buzunare. Utilizează șuruburi pentru a conecta razele la flanșele flanșei inferioare și distanțiere pentru a separa razele inferioare de cele superioare. Apoi, efectuați următoarele măsuri:

Se pune o gaură bolț a flanșelor flanșei, se cuplează fasciculul pe acest ax, a pus distanțierul, apoi plasați doua rază pe capetele șuruburilor și care acoperă întreg cu marginea superioară. Atât flanșele inferioare cât și cele superioare trebuie să aibă aceeași formă, cu aceeași cantitate de gene care fixează razele.

Înșurubați manual șurubul la flanșa superioară și apoi reglați celelalte pentru primul set de spițe. Repetați aceeași procedură pentru toate celelalte raze.

Odată ce toate spițele se află între flanșele inferioare și cele superioare, utilizați o cheie pentru șuruburi pentru a strânge șuruburile. Odată ajustate, flanșele și spițele trebuie să fie puternice și să se rotească ușor împreună cu bucșa amplasată pe rulment.

Deoarece asamblarea va fi expusă forței constante a vântului și a altor factori de mediu, trebuie să fixați bine șuruburile la raze. Pentru a vă asigura o bună colaborare, utilizați un set de fire, pe care îl puteți găsi în magazinul de hardware.

Așezați patru șuruburi pe flanșa de sus. Fiecare dintre aceste șuruburi trebuie să aibă o piuliță și să măsoare aproximativ 5 cm (2 /₈ inci) lungime și 0,5 cm (¼ inch) grosime. Este posibil să fie necesar să utilizați un ferăstrău pentru a tăia o tijă filetată în conformitate cu aceste măsurători. Apoi, poziționați manual șuruburile de pe flanșa superioară, astfel încât fiecare dintre ele să fie distribuită uniform pe axa arborelui.

Înșurubați șuruburile în flanșă suficient încât fiecare dintre ele să fie verticală și elastică. Toate bolțurile trebuie să iasă din flanșă la aceeași distanță

Dacă aveți un ferăstrău cu ferăstrău, puteți tăia o tijă metalică filetată, dar evitați deteriorarea firului în timp ce faceți acest lucru, deoarece este posibil să nu puteți fixa corect piesele în poziție.

Asigurați-vă că acești pini sunt bine fixați, la fel ca cele pe care le-ați folosit pentru spițe. Pentru a realiza acest lucru, trebuie să plasați un set de fire.

Partea 3
Asamblați magneții unei turbine eoliene cu ax vertical

Așezați rotorul magnetic pe șuruburi. Puteți face rotoarele magnetice superioare și inferioare cu magneți aurii, epoxidici și neodimici de 5 x 2,5 cm (2 x 1 inch) sau cumpărați această parte prefabricată inclusă într-un kit pentru turbine eoliene sau achiziționată din fabrică. Cu magneții orientați în sus, montați placa inferioară a rotorului magnetic pe cele patru șuruburi pe care le-ați fixat pe flanșă.

Indiferent dacă construiți sau utilizați un rotor magnetic dintr-un kit, aveți grijă mereu atunci când manevrați magneți individuali sau plăci rotative magnetice. Forțele magnetice pe care le posedă sunt foarte puternice și pot provoca vătămări grave dacă nu sunt manipulate cu prudență.
Magneții din neodim sunt foarte fragili. Veți avea nevoie de aproximativ 24 (12 pentru rotorul magnetic superior și 12 pentru cel inferior), dar este posibil să trebuiască să cumpărați și altele suplimentare în cazul în care unul se rupe în timpul fabricării plăcii. Le puteți cumpăra pe Internet.

Dacă este necesar, fabricați un rotor magnetic. Dacă utilizați un kit care vine cu o placă rotorie magnetică, va trebui să montați placa în șuruburi așa cum a fost descris anterior. Dacă doriți să realizați un rotor magnetic de casă, trebuie să distribuiți magneții în mod egal în jurul marginii. Pentru a evita plasarea incorectă a unui magnet și ruinarea rotorului, realizați un șablon pe carton sau pe hârtie.

Șablonul va ocupa jumătate din rotor, unde magneții nu vor fi găsiți. Liniile care se extind de la centru spre marginea șablonului vor indica punctul în care magneții ar trebui să fie plasați pe rotor. Puteți utiliza bandă adezivă pentru a fixa șablonul în locul său și căutați șabloane de model pe Internet.

Trebuie să marcați polaritatea magneților înainte de a începe să le plasați. Pentru aceasta, puteți utiliza un marcaj. Dacă magneții sunt amestecați și nu puteți determina polaritatea, creați un dispozitiv de testare lipind un magnet slab pe un stick de înghețată.

Pentru polaritatea "N" a dispozitivului de pe magnetul neodim. Dacă simțiți o împingere, înseamnă că polaritatea magnetului pe care îl testați este opus.

Utilizați o cantitate de epoxid în formă de mazăre atunci când asamblați magneții. Trebuie să-l aplicați la baza fiecărui magnet înainte de a le plasa.

Evitați plasarea degetelor între magnet și rotor și mutați-o pe prima în colțul plăcii. Magnetul trebuie fixat pe placă și apoi îl puteți glisa în poziția corectă cu ajutorul șablonului.

Așezați distanțierele pe șuruburi. Puteți utiliza tuburi metalice de aproximativ 0, 4 cm (/₈ inch) tăiate în segmente cu o lungime de aproximativ 3 cm 1 ¼ inch pentru a crea spații. Trebuie să le tăiați cât mai exact posibil. Glisați distanțierele peste bolțurile care ies din rotorul magnetic.

Dacă distanțierele au o lungime diferită, ar putea crea o înclinare în discul magnetic superior. Acest lucru poate fi periculos și poate afecta negativ eficiența turbinei eoliene.

Șurubul trebuie să depășească o distanță de cel mult 2,5 cm deasupra distanțierelor. Acest lucru va permite piulițelor hexagonale să mențină rotorul magnetic superior precum și toate piesele între ele.

Așezați statorul pe partea superioară a rotorului magnetic inferior. Un stator este o serie de fire înfășurate care sunt o parte vitală a oricărui generator. Puteți să o cumpărați ca parte a unui kit pentru fabricarea unei turbine eoliene, a unui producător sau chiar să vă creați propria mașină. Șuruburile care înconjoară axa arborelui central trebuie să pătrundă în centrul statorului, care trebuie centrat în raport cu axa.

Statorul va avea nevoie de trei seturi de trei bobine cu sârmă de cupru de calibru 24. Fiecare bobină ar trebui să aibă 320 bobine de bobină de cupru. Acest lucru poate fi consumator de timp și dificil de făcut.

Dacă vă decideți să vă creați propriul stator, puteți căuta pe Internet cuvântul "cum să faceți un stator pentru o turbină eoliană" pentru a afla procesul.

Efectuați o înfășurare statorică pentru statorii de acasă. Puteți construi un bobinator de stator de la zero folosind lemn și unghii. Alăturați două bucăți de placaj folosind patru cuie, astfel încât să existe un spațiu de 2,5 cm între cele două piese. Unghiile trebuie să fie distanțate într-un model dreptunghiular care să corespundă dimensiunilor magneților. În acest fel, va fi mai ușor să înfășurați firul de cupru din jurul statorului.

Dacă faceți propriul stator, asigurați-vă că păstrați o înregistrare a începutului și sfârșitului bobinelor statorului. Este necesar să înfășurați fiecare bobină în aceeași direcție. Luați în considerare introducerea unei bucăți de bandă izolatoare colorată la capătul inițial al fiecărei bobine.

Pentru a împiedica derularea rulourilor atunci când ați terminat, trebuie să le lipiți folosind bandă izolatoare și să le fixați cu epoxid. Permiteți epoxidului (și statorului) să se usuce pe hârtie unt pentru timpul indicat pe etichetă.

Așezați rotorul magnetic superior. Fii foarte atent, deoarece este una dintre cele mai periculoase părți ale fabricării turbinelor eoliene. Aplicați patru stâlpi de lemn pe stator pe ambele părți ale axei arborelui central, tabelele de bază fiind mai groase decât cele de mai sus. Puteți folosi panourile de 5 x 10 cm (2 x 4 inci) în partea superioară.

Țineți rotorul magnetic superior astfel încât degetele să fie amplasate în spațiul dintre plăcile stivuite și coborâți încet rotorul superior pentru al uni cu cel inferior. Încercați să aliniați rotorul superior cu bolțurile în timp ce îl coborâți.

Câmpul magnetic trebuie să țină discul superior și să-l trageți spre plăcile pe care le-ați plasat. Apoi, coborâți rotorul magnetic superior deasupra șuruburilor tragând afară unul câte unul. Mai întâi eliminați o placă de sus și apoi cealaltă.

Repetați acest proces cu mesele inferioare pentru a poziționa corect rotorul magnetic superior. Odată ce ați terminat, rotorul superior trebuie să se sprijine pe distanțiere, în timp ce o mică cantitate de șuruburi iese în sus.

Este posibil să trebuiască să mutați placile dintr-o parte în alta pentru a le elimina de pe rotorul magnetic superior, deoarece rezistența magneților va fi foarte puternică.

Partea 4
Finalizați asamblarea turbinei eoliene

Scoateți ansamblul arborelui. Apoi, trebuie să conectați fusul la turn. Poate fi foarte dificil să faceți acest lucru în timp ce turbina eoliană este conectată la ax, dar va trebui, de asemenea, să inversați ansamblul, cu bucșa în sus, pentru a finaliza procesul de fabricație.

Scoateți ansamblul (inclusiv bucșa, spițele, rotoarele magnetice, statorul și toate părțile legate) de la arborele de ridicare. Apoi, puneți-l peste zona de lucru, cu partea bucșei orientate în sus.

suduri flanșa arborelui spre turn. Dacă ați cumpărat un kit, aceste părți sunt probabil incluse, însă o placă metalică atașată la partea superioară a unui tub metalic gros și robust ar trebui să fie suficientă pentru turn. Asigurați-vă că tubul poate rezista forței pe care va exercita vântul asupra turbinei eoliene.

Trebuie să instalați turnul într-un loc puternic. Poate ar trebui turnați betonul în zona în care veți amplasa turnul pentru a-i oferi o stabilitate suplimentară.

Instalați un suport pentru ax și stator. Suportul trebuie să se potrivească deasupra axului ca și cum ar fi un guler. Apoi, trebuie să înșurubați suportul spre turn. Apoi, tăiați o tijă filetată de aproximativ 0,4 cm (/₈ de inch) în patru bucăți și 4 ½ inci. Folosiți mai întâi un set de fire și apoi niște piulițe și șaibe pentru a le fixa în afara standului cu fața în sus.

Trebuie să introduceți piulițele de aproximativ ¾ de drum din partea superioară a tijei filetate de 0,4 cm (/₈ inch). Aceste piulițe vă permit să ajustați poziția statorului în timp ce tija o ține în poziție.

Așezați un rulment cu role conice pe ax. Înainte de a face acest lucru, răspândiți o cantitate generoasă de unsoare de uz general. După o greșeală, glisați ușor rulmentul conic pe ax astfel încât acesta să se sprijine pe baza axului.

Va fi mai ușor să ungeți rulmentul dacă îl faceți cu degetele. Aveți la dispoziție unele prosoape de hârtie sau o cârpă pentru a vă curăța degetele după lubrifierea și poziționarea rulmentului.

Așezați-l în ansamblul principal al turbinei eoliene. Ridicați ansamblul principal astfel încât bucșa să fie orientată în sus și fixați-o pe axul cu lagărul conic de dedesubt. Orificiile de montare în stator trebuie aliniate cu șuruburile cu filet de 0,4 cm (/₈ inci) pe care le-ați fixat la suport.

Odată ce ați așezat ansamblul, va trebui să plasați un alt rulment conic pe capacul butucului. Lubrifiați rulmentul cu unsoare de uz general.

Deasupra rulmentului, va trebui să plasați o piuliță crenelată, pe care trebuie să o ajustați cu degetele.

Dacă nu puteți roti ușor piulița, deșurubați-o până când spațiul din piulița crenelată se aliniază cu orificiul din arborele arborelui. Glisați un știft în acest orificiu și folosiți clești pentru a îndoi pinii pentru a regla piulița crenellated.

Fixați statorul și terminați turbina eoliană cu un capac de protecție. Utilizați o piuliță hexagonală pentru fiecare tija pentru a regla ferm statorul în ansamblu. Apoi, cu ajutorul cheilor cu două țevi, strângeți piulițele hexagonale astfel încât acestea să fie pe ambele părți ale statorului până când se află direct între rotoarele magnetice.

După poziționarea statorului, tot ce trebuie să faceți este să adăugați un capac de protecție pe partea superioară a bucșei pentru a finaliza construcția turbinei eoliene.

Partea 5
Instalați componentele turbinei eoliene

Imagine cu titlul Construiește un turbine eoliene Pasul 15

Conectați un controler de încărcare la baterie sau circuit. Conectarea unui controler de încărcare la baterie înainte de conectarea la turbina eoliană va evita vârfurile de tensiune. La rândul său, va preveni daunele produse în echipament.

Imagine cu titlul Construiește un turbine eoliene Pasul 16

Conectați un cablu izolat la controlerul de încărcare. Acest cablu va transfera energia electrică de la generator la regulatorul de încărcare. Din acest moment, energia electrică va trece la baterie sau circuit.

Cablul ar trebui să fie cel descris în cablurile de alimentare, cu două secțiuni acoperite cu o izolație similară. Dacă doriți, puteți utiliza un cablu de prelungire vechi fără conector.

Imagine cu titlul Construiește un turbine eoliene Pasul 17

Așezați firul izolat prin baza și axul turnului. Introduceți cablul în turn și în direcția ansamblului. Probabil că trebuie să folosiți o frânghie sau o linie de pescuit pentru a plasa cablul prin turn. Apoi, conectați cablurile la generator.

Imagine cu titlul Construiește un turbine eoliene pas 20

Apoi, conectați cablul la o baterie sau la un circuit. După legarea generatorului de un regulator de încărcare și trecerea acestuia prin baza turnului, puteți lega linia de la turbina eoliană. Ori de câte ori conectați o sursă de alimentare externă la circuitul principal al casei dvs., trebuie să vă consultați cu un electrician profesionist. Există multe domenii în care un profesionist licențiat trebuie să se ocupe de acest tip de cabluri.

sfaturi

Trebuie să înfășurați controlerul de încărcare pentru al proteja de umiditate și de asemenea să puteți conecta un contor de tensiune pentru a monitoriza puterea de ieșire.
Investigați migrațiile de păsări în locul în care locuiți. Dacă există specii care migrează în zona dvs., evitați construirea de turbine eoliene.

avertismente

Dacă intenționați să vindeți surplusul de energie electrică către compania care vă oferă serviciile publice, rețineți că, de obicei, le vinde la prețuri cu amănuntul, dar le cumpără la prețuri cu ridicata. Va trebui să instalați un invertor sincron care să corespundă frecvenței curentului alternativ al liniilor pentru serviciile publice, precum și cu sistemele speciale de comutare. Este posibil să nu puteți genera suficient electricitate pentru a recupera costul acestei instalații, fără a menționa obținerea unui beneficiu.