Vjetroturbina je jednostavan mehanički uređaj sličan vjetrenjači. Lopatice će hvatati protok zraka pomoću pokreta za primjenu mehaničke energije na upravljačku polugu. Ova poluga će zatim uključiti komponente generatora, što će rezultirati čistom obnovljivom energijom za vaš dom i nižim računima za struju. Osim toga, turbine se lako izrađuju s raznim jednostavnim materijalima koji se mogu kupiti u vašoj lokalnoj trgovini hardvera.
Korak
1. dio od 5: Planiranje vjetroturbine
Korak 1. Odredite prosječnu brzinu vjetra na lokaciji koju želite izgraditi
Za proizvodnju ekonomične električne energije efikasne vjetroturbine zahtijevaju brzinu vjetra od najmanje 11 do 16 kilometara na sat. Većina vjetroturbina optimalno će raditi pri brzini vjetra od 19 do 32 kilometra na sat. Da biste saznali prosječnu brzinu vjetra u vašem području, provjerite online karte vjetra.
- Takođe možete kupiti opremu za merenje vetra koja se zove anemometar. Pomoću ovog alata izmjerite brzinu vjetra na željenom mjestu turbine. Učinite to svaki dan nekoliko trenutaka.
- Ako je brzina vjetra u vašem području prilično konstantna, mjerite je mjesec dana, iako promjena godišnjih doba može imati veliki utjecaj. Zatim izračunajte vrijednost prosječne brzine kako biste vidjeli je li mjesto turbine prikladno.
Korak 2. Proučite građevinsku dozvolu za vjetroturbine
Ove se dozvole razlikuju ovisno o području, pa se obratite lokalnoj vladi kako biste bili sigurni da ih ne kršite. Neke dozvole zahtijevaju minimalnu udaljenost između turbina, pored toga koliko su turbine udaljene od linije svojstva. Turbina takođe može biti ograničena po visini. Uzmite u obzir sve ove stvari pri izgradnji.
Razgovarajte o svojim planovima sa susjedima prije nego potrošite previše vremena na njihovo dovršavanje i izgradnju. Na ovaj način možete slušati njihove brige o turbinama i riješiti sve nesporazume koji mogu nastati zbog buke, smetnji na radio kanalima i prijema TV kanala
Korak 3. Izvršite procjenu prostora za svoju vjetroturbinu
Iako ovo ne zahtijeva puno prostora, kako biste izbjegli potencijalne sukobe sa susjedima, pobrinite se da odvojite najmanje 0,2 hektara prostora za turbine koje proizvode do 3 kilovata snage, i 0,4 hektara za turbine koje proizvode do 10 kilovata moć. Također ćete morati imati dovoljno okomitih prečki za izgradnju turbina dovoljno visokih da spriječe okolne zgrade i drveće da blokiraju vjetar.
Korak 4. Odaberite između lopatica vjetroturbine Uradi sam ili Uradi sam
Vrsta lopatica koje koristite i njihove postavke utječu na dizajn turbine. Vjetrenjače na starim farmama bile su jednostavno lopatice pričvršćene na rotirajuću os, ali su vjetroturbine predstavljale velike motore i imale su velike lopatice u obliku kapljica vode. Ove lopatice moraju biti pravilno izmjerene i instalirane kako bi turbina radila efikasno.
- Ako odlučite sami napraviti, upotrijebite drvo ili presjek PVC cijevi. Upute se mogu pronaći na internetu putem opće internetske pretrage. Upotrijebite ključni izraz "lopatice vjetroturbine domaće izrade" ili "lopatice vjetroturbina DIY" (na engleskom).
- Bilo da želite graditi ili kupiti, provjerite postoje li 3 lopatice za turbinu. Korištenje parnog broja, recimo 2 ili 4, povećava vjerojatnost da će turbina vibrirati dok se okreće. Dodavanjem više lopatica povećat će se snaga, ali će se i turbina sporije vrtjeti.
- Ove oštrice mogu se napraviti i od kućnih proizvoda, poput modificiranih lopata. Ako planirate ići ovim putem, odaberite čvrstu lopatu. Drvenu dršku možete zamijeniti nečim jačim, poput metalnog štapa.
Korak 5. Odaberite generator
Vjetroturbina mora biti spojena na generator za proizvodnju električne energije. Većina generatora sadrži istosmjernu struju (DC), što znači da ih morate priključiti na okidač kako bi generator proizveo izmjeničnu struju (AC) sposobnu za napajanje kućanskih aparata.
- Motor izmjenične struje možete koristiti kao generator, iako možda ne sadrži dovoljno magnetske snage za stvaranje jake električne struje.
- Generatori se u velikoj mjeri oslanjaju na kretanje, u ovom slučaju kretanje vaših lopatica i magnetske sile za stvaranje električne energije. Gotov generator najjednostavnija je opcija za početnike, ali na Internetu možete pronaći upute o izradi vlastitog. Upišite ključni izraz „izrada generatora vjetroturbine“ili „izrada generatora vjetroturbine“(na engleskom).
- Odlučite li se za kupnju istosmjernog generatora, potražite ga s visokim naponom i malom brzinom vrtnje (nekoliko stotina umjesto nekoliko hiljada okretaja u minuti). Morate dosljedno proizvoditi najmanje 12 volti.
- Generator također mora biti spojen na spremnik baterije dugog vijeka trajanja i regulator snage između pretvarača. Ovo je važno kako bi pretvarač i baterija bili zaštićeni od kratkog spoja. Osim toga, ova metoda će pretvaraču također omogućiti napajanje kada vjetar ne duva previše.
- Automatski alternatori se ne preporučuju za upotrebu kao generatori. Ovaj alternator mora se okretati mnogo brže od vjetroturbine da bi održao snagu.
Dio 2 od 5: Ugradnja okomite osovine i radijusa
Korak 1. Instalirajte osovinu
Možda ćete ga morati zavariti, ali većina opreme za vjetroturbine prodaje se s ugrađenim vratilom. Ako želite izgraditi turbinu od zasebno kupljenih dijelova ili komponenti koje su u praznom hodu i trebaju se zavariti, pobrinite se da nosite odgovarajuću opremu za osobnu zaštitu, poput naočara za zavarivanje, rukavica za zavarivanje, jakne za zavarivanje i radnih čizama.
Ako prvo sastavite komponente vratila, možete sastaviti dio po dio turbine. Ova metoda može biti učinkovitija od pokušaja izgradnje pune turbine odmah ako ovaj projekt radite sami
Korak 2. Gurnite glavčinu na mjesto na osovini
Kako biste spriječili sudar i eroziju ove dvije komponente, postavite ležaj između njih. Pričvrstite ga na kraj vratila koje viri iz diska, a zatim ga gurnite u disk dok se ne pričvrsti za deblji dio osovine. Nakon toga gurnite glavčinu na ležaj tako da dijelovi hrpe budu okrenuti prema gore.
- Između vratila i ležaja trebao bi postojati razmak od oko 10,2 cm. U područjima velike brzine vjetra turbina se može saviti tako da lopatice oštete osovinu.
- Ako nemate opremu i gradite čvorište od temelja, razmislite o upotrebi čvorišta za prikolice 4 na 4. Možete ga kupiti u većini trgovina koje prodaju opremu za prikolice, poput najbliže trgovine autodijelovima.
Korak 3. Pričvrstite prirubnicu donjeg prsta na glavčinu
Prirubnica treba imati rupe za prolaz stuba glavčine, kao i izbočene dijelove za montažu. Poravnajte prirubnice sa stupovima glavčine i pričvrstite ih zajedno. Nakon što su prirubnice ravnomjerno postavljene, učvrstite ih maticama. Matice prvo postavite ručno, a zatim koristite ključ.
Korak 4. Spojite sve žbice
Imat ćete dva radijusa po lopatici turbine, što čini ukupno šest za turbinu s tri lopatice. Trebat će vam vijci za spajanje žbica s donjim prirubnicama, kao i odstojnik za odvajanje od vrha. Zatim:
- Gurnite vijak kroz rupu na jednom od jezičaka prirubnice, pričvrstite žbice pomoću odstojnika, pričvrstite drugu žbicu na vijak, a zatim pričvrstite sve žbice i odstojnike gornjom prirubnicom. Gornja i donja prirubnica moraju biti istog oblika, kao i broj pričvrsnih jezičaka.
- Ručno zategnite vijak na gornjoj prirubnici, a zatim zategnite drugi vijak. Ponovite ovaj postupak za sve žbice.
- Nakon što su svi prsti uhvaćeni između gornje i donje prirubnice, zategnite vijke pomoću ključa. Zatim provjerite jesu li gornja i donja prirubnica i žbice čvrste i lako se okreću sa glavčinom na ležaju.
- Budući da će turbina biti izložena stalnoj snazi vjetra i drugim faktorima okoline, pobrinite se da vijci čvrsto spoje žbice. Da biste to učinili, upotrijebite spoj za lijepljenje koji se može kupiti u većini prodavaonica hardvera.
Korak 5. Pričvrstite četiri stupa na gornju prirubnicu
Ovi stubovi moraju biti sa navojem i dugi 6 cm i debeli 0.635 cm. Možda ćete morati koristiti metalnu pilu za rezanje navojnih stupova odgovarajuće debljine na odgovarajuću dužinu. Zatim ručno pričvrstite ove stupove na vrh gornje prirubnice, tako da se svaki vijak ravnomjerno rasporedi po osovini vratila turbine.
- Montirajte ove stupove dovoljno udaljene tako da svi budu uspravni i čvrsti. Jarbol bi trebao izlaziti iz prirubnice na jednakoj udaljenosti.
- Prilikom upotrebe pile za metal pazite da ne oštetite navoj stupa. Oštećeni konac može vas spriječiti da ga pravilno zategnete.
- Uvjerite se da su svi stupovi čvrsto postavljeni, poput vijaka koje ste koristili za žbice turbine. Za pričvršćivanje ovih stupova upotrijebite vezivno sredstvo.
Dio 3 od 5: Ugradnja magneta za okomitu os
Korak 1. Pričvrstite donji magnetski rotor na polove
Gornji i donji magnetski rotor možete napraviti s pločama dimenzija 5 x 2,5 x 1,25 inča, epoksidnim i neodimijumskim magnetima. Ili, možete kupiti gotovu kao dio kompleta generatora turbine od proizvođača. Donju ploču magnetskog rotora postavite na četiri stupa pričvršćena na prirubnicu. Uvjerite se da je magnet okrenut prema gore.
- Budite oprezni, bilo da sami izrađujete ili koristite gotov magnetni rotor. Magnetno polje je jako i može izazvati ozljede ako ste neoprezni.
- Neodimijski magneti su vrlo krhki. Trebat će vam 24 od njih, 12 za gornji magnetski rotor i 12 za donji magnetni rotor, ali kupite nekoliko rezervnih dijelova u slučaju da se jedan pokvari. Ovi magneti se mogu kupiti na mreži.
Korak 2. Napravite magnetni rotor ako je potrebno
Ako koristite učvršćenje koje sadrži disk s magnetskim rotorom, trebate samo pričvrstiti disk na stupove kako je opisano. Za magnetski rotor kućišta, pobrinite se da je sve ravnomjerno raspoređeno po obodu rotora. Da biste spriječili nepravilno postavljanje magneta koji bi mogli uništiti rotor, nacrtajte šablon za postavljanje magneta na karton ili papir.
- Ovaj predložak će zauzeti središte rotora koje nije magnetizirano. Linije od središta do rubova predloška označavaju lokaciju magneta na rotoru. Za pričvršćivanje predloška možete koristiti traku. Primjere potražite na internetu.
- Morate označiti polove svih magneta prije nego što ih počnete postavljati. To možete učiniti markerom. Ako se magneti drže zajedno i ne možete analizirati polove, pokušajte to provjeriti tako da na štapić za sladoled pričvrstite slab magnet.
- Prođite "U" polom testera ispred neodimijumskog magneta. Ako osjetite pritisak, to znači da su magneti na istoj strani polova. Ako osjetite povlačenje, polovi magneta koji testirate su suprotni.
- Za pričvršćivanje magneta koristite epoksid veličine graška. Pričvrstite na dno svakog magneta prije postavljanja.
- Budite oprezni i pazite da vam prsti ne budu između magneta i rotora. Zatim polako pomaknite magnet do ugla diska rotora. Magnet će se zalijepiti. Nakon toga gurnite magnet u ispravan položaj prema predlošku.
Korak 3. Ugradite odstojnike na stupove turbine
Za stvaranje prostora možete koristiti komad metalne cijevi od 1,375 cm (3,175 cm). Rezati što preciznije. Gurnite ga preko stupa koji viri iz magnetskog rotora.
- Odstojnici nejednake dužine mogu saviti gornji magnetski disk. To može biti opasno i negativno utjecati na učinkovitost turbine.
- Iznad odstojnika na stupovima trebalo bi ostati više od 2,5 cm prostora. Na ovaj način se matice mogu zategnuti na magnetskom rotoru i svim dijelovima između.
Korak 4. Stator postavite na vrh donjeg magnetskog rotora
Stator je skup bakrenih žica koji je od vitalnog značaja za sve vrste generatora. Možete ga kupiti kao dio kompleta vjetroturbina ili ga sami napraviti. Polovi koji okružuju osovinu vratila moraju stršati prema gore pored središta statora.
- Statoru su potrebne tri grupe od 24 bakrene žice, svaka omotana 320 puta. Izrada može biti teška i dugotrajna.
- Ako odlučite da želite napraviti vlastiti, potražite na internetu ključne izraze "kako napraviti stator vjetroturbine" ili "kako napraviti stator vjetroturbine" (na engleskom) koji će vam pomoći.
Korak 5. Napravite namotaje statora za stator kućišta
Možete koristiti staro drvo i eksere. Spojite dva komada šperploče s četiri eksera tako da između njih bude razmak od 2,5 cm. Nokti moraju biti raspoređeni u obliku mreže koja odgovara dimenzijama magneta. Tako ćete lakše namotati bakrene žice koje se koriste za izradu statora.
- Prilikom izrade vlastitog statora, označite početak i kraj. Svaki sloj mora biti omotan u istom smjeru. Razmislite o tome da na svaki kraj ovih rola nanesete obojenu električnu traku.
- Da biste spriječili da se rolada odvoji kad završite, zalijepite je električnom trakom i učvrstite dvodijelnim epoksidom. Ostavite epoksid i stator da se osuše na voštanom papiru u skladu sa uputstvima na epoksidnoj etiketi.
Korak 6. Instalirajte gornji magnetni rotor
Budite vrlo oprezni; Ovo je jedan od najopasnijih dijelova vjetroturbine. Složite četiri ploče na stator s obje strane središnje osi. Podloga bi trebala biti deblja, a gornja ploča tanja. Za gornju ploču možete koristiti ploču 5 x 10 cm.
- Držite gornji magnetski rotor tako da vam prsti budu u razmaku između naslaganih ploča. Spustite se polako prema donjem rotoru. Pokušajte pri tome poravnati gornji rotor s vijcima turbine.
- Magnetsko polje će se zalijepiti za gornji disk i povući ga prema ploči na koju ste ga postavili. Zatim spustite gornji magnetski rotor na stupove tako što ćete gurnuti ploče jednu po jednu. Prvo podignite jednu gornju dasku, a zatim drugu.
- Ponovite ovaj postupak na donjoj ploči za manevriranje tako da gornji magnetski rotor bude u ispravnom položaju. Zatim pomoću matica na stupovima zategnite rotor u svom položaju. Kada završi, gornji rotor trebao bi se nasloniti na odstojnike, a samo mali dio jarbola viri s vrha.
- Možda ćete morati listati ploču da biste je oslobodili s gornjeg magnetskog rotora. Magnetska sila ovdje će biti vrlo jaka.
4. dio od 5: Dovršavanje turbine
Korak 1. Uklonite okvir s njegove osi
Zatim morate ovo vratilo spojiti s tornjem. To je teško učiniti kada je okvir turbine postavljen. Također ga morate saviti, usmjeravajući glavčinu prema gore kako bi se turbina završila.
Povucite sve dijelove okvira (uključujući glavčine, žbice, magnetni rotor, stator i druge povezane dijelove) s vratila pokretom prema gore. Zatim postavite okvir na radno područje tako da je glavčina okrenuta prema gore
Korak 2. Zavarite prirubnicu osovine na svoj toranj
Ako ste kupili komplet turbine, ti dijelovi mogu biti dostupni, ali u protivnom ćete morati pričvrstiti metalnu ploču na debelu, čvrstu metalnu cijev za dio tornja. Uvjerite se da ova cijev može izdržati snagu vjetra koju proizvodi turbina.
Toranj mora biti postavljen na jakoj lokaciji. Možda ćete morati uliti beton na temelj tornja kako bi bio stabilniji
Korak 3. Ugradite graničnike vratila i krakova
Ova barijera, ili kavez, trebala bi okruživati vratilo poput ogrlice. Zatim ga pomoću vijaka pričvrstite na toranj. Zatim prerežite navojni stup promjera 0,375 cm na četiri dijela dugačka 11,25 cm. Prvo upotrijebite spoj za spajanje, zatim matice i podloške za pričvršćivanje na kavez. Suoči.
Matice treba postaviti na stupove promjera 0,375 cm, otprilike od vrha. Ova matica će vam omogućiti da podesite položaj statora dok ga jarbol održava
Korak 4. Postavite valjak na vratilo
Prije nego što to učinite, trebali biste nanijeti malu količinu ulja na ležajeve. Nakon toga gurnite navojni ležaj u osovinu tako da se nasloni na dno.
Postupak podmazivanja najjednostavnije je izvesti prstima. Neka vam pri ruci bude papirni ubrus ili radna krpa za lakše čišćenje mreže nakon što je ležaj podmazan i postavljen
Korak 5. Ugradite glavni okvir turbine
Podignite glavni okvir tako da je glavčina okrenuta prema naprijed i pričvrstite ga na osovinu s položajem ležaja s navojem ispod. Otvori za montažu u statoru moraju biti paralelni sa navojnim stupovima pričvršćenim u kavez.
- Kad je okvir na ispravnom mjestu, pričvrstite drugi ležaj s navojem na vrh glavčine. Ulje sa zajedničkim uljem za ležajeve.
- Na nju pričvrstite šesterokutnu maticu. Ova matica mora biti pritegnuta prstom.
- Ako se matica teško okreće, uklonite je sve dok prostor ne bude u ravnini s otvorom na vratilu. Umetnite iglu u ovu rupu i savijte je pomoću kliješta tako da se matica može zategnuti.
Korak 6. Zategnite i stator i dovršite turbinu pomoću poklopca za podmazivanje
Ugradite jednu šesterokutnu maticu za svaki stup kako biste stator pričvrstili na okvir turbine. Zatim pomoću dva ključa podesite položaj matica koje okružuju stator tako da stanu između dva magneta rotora.
Nakon što je položaj statora ispravan, samo trebate dodati čep za ulje na vrhu glavčine. Turbina je završena
Dio 5 od 5: Instaliranje električnih komponenti u turbinu
Korak 1. Priključite trenutni regulator na bateriju ili strujno kolo
Spajanje trenutnog regulatora na bateriju prije nego što ga spojite na turbinu spriječit će kratki spoj. Na taj način ni vaša oprema neće biti oštećena.
Korak 2. Spojite premazanu žicu na trenutni regulator
Žica će prenositi snagu s generatora na trenutni regulator. Odavde električna energija tada ulazi u bateriju ili krug.
Ova žica bi trebala biti poput žice unutar kabela za napajanje, s dvije povezane zajedno u sličnoj izolaciji. Možete koristiti stari produžni kabel sa uklonjenim dijelom utikača
Korak 3. Provucite provodničku žicu kroz stupove tornja i dno
Umetnite ga u toranj dok ne dosegne gornji okvir turbine. Možda ćete morati upotrijebiti teški konac ili traku kako biste lakše pozicionirali žicu u tornju. Zatim spojite ovu žicu na generator.
Korak 4. Priključite bateriju ili strujno kolo
Nakon što je generator spojen na regulator snage i prođe podnožje tornja, spremni ste za dovršetak turbine. Uvijek se obratite profesionalnom električaru kad god spojite vanjski izvor napajanja na glavno strujno kolo. Mnoga područja zahtijevaju usluge ovlaštenog stručnjaka za rukovanje ovom vrstom kabelskog aranžmana.
Savjeti
- Morate pokriti regulator snage kako biste ga zaštitili od vlage. Možda ćete također moći spojiti mjerač napona za praćenje snage koju turbina proizvodi.
- Istražite malo o migraciji ptica u vašem području. Ako bilo koja vrsta proleti pokraj tog područja, izbjegavajte izgradnju turbina.
