Csináld magad függőleges szélgenerátor: hogyan szereljünk össze egy szélturbinát függőleges forgástengellyel

A szél hihetetlen energiaképességekkel rendelkezik.A benne rejlő hatalmas lehetőségek kihasználásának elmulasztását bátran fel kell ismerni ésszerűtlen pazarlásnak. De könnyedén megépíthet egy függőleges szélgenerátort saját kezével, és gyakorlatilag ingyenes energiát kaphat háztartási szükségleteinek fedezésére. Ez teljesen valós, nem értesz egyet?

Ez a cikk segít egy összetett technikai probléma részletes megértésében. A rendszerezett, hozzáférhető információk részletesen lefedik a légtömegek energiáját villamos energiává alakító, népszerű rendszerek működési elvét.

Kétségtelenül elragadja Önt a szélmalom létrehozásának ötlete, összeszerelésének sajátosságait a cikk ismerteti. Részletesen megvizsgáltuk a függőleges szélgenerátorok különböző típusait, érintve azok különbségeit, előnyeit és hátrányait. Az anyag szöveges részét fotókkal és videós instrukciókkal tökéletesen kiegészítik.

A szélturbinák előnyei és működési elve

A modern függőleges generátor az egyik lehetőség alternatív energia otthonra. Az egység képes a széllökéseket energiaforrássá alakítani. A helyes működéshez nincs szükség további eszközökre, amelyek meghatározzák a szél irányát.

A forgó szélgenerátort nagyon könnyű saját kezűleg elkészíteni. Természetesen nem tudja teljesen átvállalni egy nagy magánház energiaellátásának felelősségét, de a melléképületek, kerti utak és helyi területek megvilágításában kiváló munkát végez.

A függőleges típusú készülék alacsony magasságban működik. Karbantartása nem igényel különféle eszközöket a biztonságos magaslati javítási és karbantartási munkák biztosításához.

A minimális mozgó alkatrész megbízhatóbbá és működési stabilabbá teszi a szélturbinát. A lapátok optimális profilja és a forgórész eredeti formája magas hatékonyságot biztosít az egységnek, függetlenül attól, hogy az adott pillanatban milyen irányból fúj a szél.

A kis háztartási modellek három vagy több könnyű pengéből állnak, azonnal elkapják a leggyengébb széllökést, és forogni kezdenek, amint a szél ereje meghaladja az 1,5 m/s-ot. Ennek a képességnek köszönhetően hatékonyságuk gyakran meghaladja a nagyobb, nagyobb szelet igénylő berendezésekét.

A generátor teljesen csendesen működik, nem zavarja a tulajdonosokat és a szomszédokat, nem hoz létre káros kibocsátásokat a légkörbe, és megbízhatóan szolgál sok éven át, gondosan ellátva energiát a lakóhelyiségekbe.

A függőleges szélgenerátor a mágneses levitáció elvén működik. Ahogy a turbinák forognak, impulzus- és emelőerők, valamint tényleges fékezőerők keletkeznek. Az első kettő miatt az egység pengéi megpördülnek.Ez a művelet aktiválja a rotort, és mágneses mezőt hoz létre, amely elektromosságot termel.

A függőleges forgástengelyű szélturbina hatékonysága nem alacsonyabb, mint vízszintes társai. Ezenkívül nem támaszt igényt a területi elhelyezkedésre, és szinte minden olyan helyen működik, amely kényelmes a lakástulajdonosok számára

A készülék teljesen önállóan működik, és nem igényli a tulajdonos beavatkozását a folyamatba.

A függőleges generátorok osztályozása

A függőleges típusú szélgyűjtők között van néhány szerkezeti különbség. Ez nem teszi jobbá vagy rosszabbá az egységeket, hanem egyszerűen lehetővé teszi, hogy kiválaszthassa a legkényelmesebb opciót bizonyos feladatok elvégzéséhez egy adott területen.

#1: Az ortogonális rendszerek jellemzői

Szerkezetileg az ortogonális szélgenerátor egy erős függőleges forgástengelyből és több párhuzamos lapátból áll, amelyek bizonyos távolságra vannak a központi alaptól.

A készülék nem igényel további megvezető mechanizmusokat, és a széliránytól függetlenül normálisan működik. A függőlegesen elhelyezett főtengely lehetővé teszi a meghajtó berendezés talajszinten történő elhelyezését, ami nagymértékben megkönnyíti az üzemeltetést, javítást és karbantartást.

Az ortogonális generátor tartóegységei nem túl hosszú élettartamúak. Ez annak köszönhető, hogy a rotor működés közben nagy dinamikus terhelést fejt ki rájuk. Annak érdekében, hogy a szerelés ne szakadjon meg idő előtt, minden tartóelemet rendszeresen ellenőrizni kell, és a sérült részeket azonnal újakra kell cserélni.

Az ortogonális eszközök hátrányai közé tartozik a túl masszív pengerendszer és a vízszintes tengelyű modulok hatékonyságához képest alacsony hatékonyság.

A kis teljesítményű fogyasztók táplálására szolgáló legegyszerűbb szélturbina kész alkatrészekből összeállítható:

#2: Generátorok Daria rotorral

A Darrieus rotorral felszerelt szélgenerátor függőleges forgástengelyű és 2-3 lapos lapátcsíkkal rendelkezik jellegzetes aerodinamikai profil nélkül, amelyek a forgástengely alján és tetején vannak rögzítve.

Az egység működése során nem vezérli a szél ereje vagy iránya, nagy forgási sebességgel rendelkezik, és lehetővé teszi a meghajtó eszközök talajon történő elhelyezését, ami megkönnyíti és felgyorsítja az ütemezett karbantartások és esetleges javítások folyamatát.

A Darrieus rotorral ellátott, kétlapátos generátorkészleteket csak egy erős széllökés aktiválja. Egyenletesen érkező áramlás mellett nem tudnak maguktól elindulni.

A Darrieus-rotorral ellátott készülék támasztó és forgó alkatrészei érzékenyek a megnövekedett dinamikus terhelésekre, és a lapátrendszer hatékonysága sok tekintetben elmarad az axiális vízszintes telepítéseknél.

#3: Savonius rotorral felszerelt egységek

A Savonius rotorral ellátott függőleges szélturbina félhengeres lapátrendszerrel rendelkezik, és a hasonló berendezésektől nagy indítónyomatékában és alacsony szélsebességű szélben való hatékony működésében különbözik.

A piacon kínált Savonius forgórészes függőleges szélgenerátorok teljesítménye nem haladja meg az 5 kW-ot. Az eszközöket ritkán használják önálló munkaegységként, de leggyakrabban nagyobb indítónyomaték létrehozására használják a Daria rotoros telepítéseknél

A Savonius rotorral ellátott függőleges komplexumot a vízszintes tengelyű szélgenerátorokhoz képest megnövekedett anyagfelhasználása és alacsonyabb hatékonysága miatt kritizálják. Ezért nem tartják megfelelőnek az ebbe az osztályba tartozó nagy teljesítményű berendezések gyártását.

Az alábbi fotóválogatás bemutatja a Savonius szélmalom gyártásának lépéseit:

Ennek a Savonius szélmalommodellnek minden alkatrésze a 3200 ford./perc és a 24 V-os generátor kivételével kézzel készült.

#4: Szélmalom többlapátos rotorral és vezetővel

Az ilyen típusú készülék a klasszikus ortogonális szélgenerátor továbbfejlesztett változata. A rotorkomplexum itt két sorban elhelyezett lapátokból áll.

A külső lapátréteg statikus marad, és vezetőlapátként működik. Megfogja a szél áramlását, felfogja, összenyomja, és ezáltal érezhetően növeli a tényleges szélsebességet.

A belső lapátsor egy mozgatható szerkezet, amely bizonyos szögben kap levegőt az első rotor egységtől.

A vezetőrendszerrel ellátott, többlapátos rotorral rendelkező szélgenerátor hatékonysága különösen vonzóvá teszi ezt a készüléket a fogyasztók számára.Az ilyen berendezések költsége azonban meglehetősen magas, és kicsit tovább tart, hogy megtérüljön, mint az egyszerűbb konfigurációjú hasonló eszközök

A szakemberek ezt a fajta készüléket a kategóriájában a leghatékonyabbnak nevezik, és hangsúlyozzák, hogy a sajátos kialakítás lehetővé teszi, hogy a lehető legkisebb szélsebesség mellett is működjön.

#5: Helikoid rotorral rendelkező készülékek jellemzői

A helikoid szélturbina vagy Gorlov generátor a hagyományos ortogonális forgórészrendszer másik módosítása. A modell pengéi ívben csavarodnak. Ez a tervezési jellemző lehetővé teszi a légáramlás gyors rögzítését és zökkenőmentes forgást.

Ez a működési elv jelentősen csökkenti az alap és a mozgó egységek dinamikus terhelését, ezáltal növeli azok élettartamát.

A helicoid típusú rotorral rendelkező eszközök nagyon megbízhatóak, és könnyen ellenállnak a jelentős üzemi terheléseknek. Működés közben azonban az ilyen szélmalmok kifejezett zajhatásokat keltenek, és további hanghullámokat hoznak létre a hangspektrum rövidhullámú tartományában

A spirál alakú szélmalom pörgött rotorlapátjai nagyon progresszív, de összetett technológiával készülnek. Emiatt az egységek meglehetősen drágák, és nem túl népszerűek a magánfogyasztók körében.

#6: A függőleges tengelyű rotorok jellemzői

A fő különbség a függőleges tengelyű generátorok között a függőlegesen elhelyezett lapátok, amelyek profilja egy repülőgép szárnyához hasonlít, amelynek tengelye egyértelműen párhuzamos a függőleges tengellyel. A kialakítás némileg a Darrieus rotorra emlékeztet, de gyártási körülmények között sokkal gyorsabban és könnyebben gyártják.

A függőleges tengelyű rotorral rendelkező generátor sokkal gyorsabban veszi fel a működési sebességet, mint az ebbe az osztályba tartozó hasonló készülékek, és elkezdi előállítani a szükséges energiaforrást. A folyamatot kis hanghatás kíséri, és nem zavarja sem a telepítés tulajdonosait, sem a szomszédokat

A függőleges tengelyű rotorral rendelkező szélmalmok megbízhatóak és tartósak, könnyen ellenállnak a jelentős üzemi terhelésnek, és nem kerülnek túl sok pénzbe. Ezek a tulajdonságok nemcsak ipari, hanem háztartási célokra is alkalmassá teszik őket.

Bemutatjuk a magánház szélgenerátorainak kiválasztásának jellemzőit és a legjobb ajánlatok áttekintését ez a cikk.

Saját szélmalmot készíteni

Nem túl nehéz saját kezűleg létrehozni egy függőleges forgástengelyű szélgenerátort otthon. Elég, ha megvásárolja a szükséges alkatrészeket, összeszereli azokat a megfelelő sorrendben és telepíti a modult a kiválasztott helyre. Amint van egy minimális szellő, a termék működik, és elkezdi ellátni a tulajdonosokat a szükséges energiával.

1. lépés: Alkatrészek és anyagok beszerzése

Függőleges szélgenerátor saját kezű készítéséhez a következő alkatrészekre lesz szüksége:

• forgórész – az egység mozgó része:
• pengék – a szél áramlását felfogó részek;
• axiális árboc – a forgórész és a lapátok rögzítéséhez (lehet hosszú rúd, piramis vagy állvány formájában);
• állórész – tartós rézhuzalból készült tekercs befogadására tervezték;
• akkumulátor – a kapott erőforrás felhalmozására alkalmas kapacitás;
• inverter – egyenáramot váltakozó árammá alakító berendezés;
• vezérlő – olyan berendezés, amely lefékezi a generátort abban a pillanatban, amikor az egység tényleges teljesítménye meghaladja az alapmutatókat.

A könnyű, jó minőségű, jó rugalmasságú lemezműanyag alkalmas pengék gyártására. Más típusú anyagok túlságosan érzékenyek a különféle sérülésekre és deformációkra, és egyszerűen nem tudnak megbirkózni ilyen nagy dinamikus terheléssel.

A készülék saját készítésekor ne feledje, hogy a saját készítésű függőleges szélmalmok teljesítménye jelentősen gyengébb, mint a gyári modellek. Ezért annak érdekében, hogy a jövőben ne csalódjon a létrehozott tervezésben, jobb, ha azonnal elkészíti a szükségesnél kétszer magasabb paraméterek szerint.

A kis pengék készülhetnek közepes sűrűségű PVC-ből, de a nagy, széles alkatrészekhez a legtartósabb anyagra lesz szükség, amely hosszú ideig ellenáll a 15 m/s vagy annál nagyobb sebességgel fújó erős szélnek.

2. lépés: Az elemek előzetes előkészítése

Mert pengék létrehozása Függőleges szélgenerátorhoz 4 egyforma alkatrészt vágnak ki nagy szilárdságú PVC csőből. Két félkör alakú töredéket vágnak ki ónból, és rögzítik a cső mindkét oldalára. A pengerészek forgási sugara ebben az esetben 690 mm, az egyes pengék magassága pedig körülbelül 700 mm.

A rotorrendszer összeszereléséhez vegyen neodímium mágneseket (6 db), 230 mm átmérőjű ferrittárcsákat (2 db) és ragasztót. Az első lemezre mágneseket helyeznek, váltakozva polaritásukban és 60 fokos szöget bezárva közöttük 165 mm átmérőjű elrendezéssel. Ugyanezzel a sémával egy második lemezt készítenek, majd a mágneseket ragasztóval töltik fel.

Az állórészhez 9 tekercset készítenek, és mindegyikre 60 menet 1 mm átmérőjű rézhuzalt tekernek.

A következő forrasztás a következő sorrendben történik:

• 1 tekercs eleje 4 végével;
• kezdje a 4-et a végén 7 orsóval.

A második fázist ugyanezen elv szerint állítják össze, de a munka 2 tekercssel kezdődik, a harmadik pedig 3 tekercssel. Rétegelt lemezből speciális formát készítenek, az alját egy üvegszál darabbal bélelik ki, és tekercsekből forrasztott fázisokat helyeznek el.

Töltse fel a szerkezetet ragasztóval, és hagyja állni 1-2 napig, hogy az összes alkatrész összeálljon és a megfelelő helyre kerüljön. Ezután elkezdik az egyes részeket egyetlen működő rendszerbe kapcsolni.

3. lépés: A generátor összes alkatrészének összeszerelése

A generátor összes elemének csatlakoztatásához a felső rotorban 4 lyukat kell készíteni a csapok számára. Az alsó rotort a mágnesekkel felfelé helyezzük a konzolra. Ezután helyezzük el az állórészt, miután korábban lyukakat készítettek benne a konzolhoz való rögzítéshez.

A csapokat benyomják az alumíniumlemezbe, majd lefedik a második rotorral, a mágnesekkel lefelé helyezve.

Az alkatrészek összeszerelése gondosan és sietség nélkül történik. A rotorokat egymáshoz képest úgy kell elhelyezni, hogy később ne alakuljon ki holtjáték a szerkezetben (+)

A csapokat egy villáskulccsal felváltva forgatják úgy, hogy a felső rotor egyenletesen és rángatás nélkül essen az alsóra. Amikor a helyére kerül, a csapokat lecsavarják és az alumíniumlemezeket eltávolítják. A végén az egész szerkezetet anyákkal rögzítjük, és erősen meghúzzuk, de nem túl szorosan, hogy ne szakadjon meg a szál.

4. lépés: A berendezés végső telepítése

Az árbochoz vegyünk egy 4-5 méter hosszú erős fémcsövet, és csavarjunk rá egy már saját kezűleg összeállított generátort.Ezután a műanyag lapátokkal ellátott keretet rögzítik a generátorhoz, és az árboc szerkezetét egy előre előkészített helyre szerelik fel, hárompontos megerősített alappal.

Ezenkívül a rendszer helyzetét hordágy segítségével rögzítik.

Szélerőmű beépítésénél az árbocot a lehető leghosszabb ideig kell tartani. Magasabbra kell vinnie a rotort, mint a telephely legmagasabb épülete. Csak így lesz képes a tervezés hatékonyan működni és előállítani a szükséges mennyiségű erőforrást

Az elektromos hálózat meghatározott sorrendben csatlakozik a szélmalomhoz. A vezérlő veszi az erőforrást a generátortól, és a váltakozó áramot egyenárammá alakítja, amely az akkumulátor töltéséhez szükséges. Tud saját maga szerelje össze a vezérlőt egyszerűsített séma szerint.

Az akkumulátor tárolja a felszabaduló energiát, az inverter pedig az egyenáramot váltóárammá alakítja, amely a háztartási készülékek és az otthoni szolgáltató rendszerek nagy részét táplálja.

Weboldalunkon válogatott cikkek találhatók a különféle típusú házi készítésű szélgenerátorokról.

Javasoljuk, hogy olvassa el:

1. Csináld magad szélgenerátor mosógépből: utasítások a szélmalom összeszereléséhez
2. Csináld magad szélgenerátor autós generátorból: szélturbina összeszerelési technológia és hibaelemzés
3. Hogyan készítsünk szélgenerátort saját kezűleg: eszköz, működési elv + legjobb házi készítésű termékek

Egy másik érdekes lehetőség a függőleges szélmalom építésére hulladékanyagokból összeállítható, legfeljebb 250 rubelt költve további alkatrészek vásárlására. A barkácsolóknak kerékpárkerékre, további 12 kerékpárküllőre, a hátsó kerékpárkerékről három anyával ellátott tengelyre, acélszalagra, 11 alumíniumlemezre lesz szükségük.

Szükség lesz még 150 szegecsre, 18 M4 csavar anyával, 3 M6 csavar anyával, 27 nagyobb alátétre és 24 kicsire.

Az alábbi galéria röviden bemutatja az összeszerelés lépéseit:

Az alábbi videó utasítás részletesen bemutatja az összes lépést:

A szélgenerátor helyének kiválasztása

A szélgenerátor felszereléséhez fontos lépés a megfelelő hely kiválasztása. A legjobb, ha a készüléket a legmagasabb nyitott pontra helyezi, és gondosan ügyel arra, hogy ne legyen a szomszédos lakó- és melléképületek szintje alatt. Ellenkező esetben az épületek akadályozzák a légáramlást, és az egység hatékonysága jelentősen csökken.

Ha a helyszín folyóra vagy tóra néz, a szélmalmot a partra kell elhelyezni, ahol különösen gyakran fújnak a szelek. Az ingatlanon lévő magaslatok vagy nagy üres terek, ahol nincs mesterséges vagy természetes akadály a légáramlás előtt, ideálisak a generátor elhelyezésére.

Ha a lakóingatlanok (ház, nyaraló, lakás stb.) a városon belül vagy a városon kívül, de sűrűn beépített területeken találhatók, szélenergia-komplexumot telepítenek a tetőre.

A lakóépület tetejére generátor elhelyezéséhez a szomszédok írásbeli hozzájárulása szükséges, és az illetékes hatóságoktól hivatalos engedélyt kell kérni.

Amikor függőleges generátort telepít egy lakóépület tetejére, ne feledje, hogy az egység meglehetősen zajosan működik, és kényelmetlenséget okozhat mind a tulajdonosoknak, mind a többi lakónak.Ezért a készüléket a tető közepéhez közelebb kell elhelyezni, hogy a felső emeleti lakástulajdonosok ne szenvedjék el a szélmalom által működés közben kibocsátott hangos zümmögést.

Egy nagy kerttel rendelkező magánházban sokkal könnyebb a megfelelő hely kiválasztása. A legfontosabb dolog az, hogy figyelembe vegyük, hogy a szerkezet 15-25 méter távolságra található a lakóhelyiségektől. Akkor a forgó pengék hanghatásai senkit sem zavarnak.

Függőleges berendezés karbantartása

Ahhoz, hogy a függőleges szélgenerátor hatékonyan, pontosan és a lehető leghatékonyabban működjön, a szerkezet minden mozgó részét kenni kell. Ezt az eljárást a teljes naptári év során legalább 2 alkalommal kell elvégezni.

Ezzel egyidejűleg a karbantartás során meghúzzák az üzemeltetés következtében meglazult anyákat, megerősítik az elektromos csatlakozásokat, ellenőrzik a mechanikai alkatrészek korrózióját, meghúzzák a meglazult feszítőkábeleket, és gondosan megvizsgálják a pengék szakadását, sérülését.

Télen a függőleges telepítések különös gondosságot igényelnek. Fagyos időszakokban a lapátokat jégkéreg borítja, és azt időben meg kell tisztítani, hogy a forgatónyomaték sebessége megfelelő szinten maradjon.

Az alkatrészeket szükség szerint festjük, és évente egyszer a teljes szerkezet teljes körű átvizsgálása a hibák feltárására. Az ilyen gondozás biztosítja a szélturbina megfelelő működését és meghosszabbítja élettartamát.

A beépítés megvalósíthatóságának értékelése

A függőleges szélgenerátor gyártásának megkezdése előtt megvizsgálják a régiójuk időjárási helyzetét, és megpróbálják megállapítani, hogy az egység képes-e biztosítani a szükséges mennyiségű erőforrást.

A szakértők a következő paraméterek értékelését javasolják:

• szeles napok száma — vegyük annak az évnek az átlagértékét, amikor a széllökés meghaladja a 3 m/s-t;
• villamos energia mennyisége, naponta fogyaszt egy háztartás;
• megfelelő helyen saját telephelyén a szélberendezések számára.

Az első mutatót a legközelebbi meteorológiai állomáson szerzett vagy az interneten a megfelelő portálokon található adatokból ismerjük meg. Ezenkívül nyomtatott földrajzi kiadványokkal ellenőriznek, és teljes képet alkotnak a régiójuk szélhelyzetéről.

A statisztikát nem egy évre, hanem 15-20 évre vesszük, csak ekkor lesznek az átlagszámok a lehető legpontosabbak és mutatják meg, hogy a generátor képes lesz-e maradéktalanul kielégíteni a háztartás áramszükségletét, vagy csak elegendő az egyéni háztartási igények kielégítésére.

Ha a tulajdonosnak nagy telke van lejtőn, folyópart közelében vagy nyílt területen, akkor nem lesz probléma a telepítéssel.

Ha a ház egy lakott terület mélyén található, és az udvar kompakt méretű, és szorosan szomszédos a szomszédos épületekkel, nem lesz könnyű a szélmalom függőleges modelljét saját kezűleg felszerelni. A szerkezetet 3-5 m-rel a talaj fölé kell emelni, és tovább kell erősíteni, hogy erős széllökés esetén ne essen le.

Mindezeket az információkat már a tervezési szakaszban figyelembe kell venni, hogy egyértelmű legyen, hogy a szélgenerátor át tudja-e venni a teljes energiaellátást, vagy megmarad a segédenergia-forrás szerepe. Célszerű elvégezni szélturbina számítás.

Következtetések és hasznos videó a témában

Az 1. videó bemutatja, hogyan készítsünk saját kezűleg egy függőleges szélgenerátort Daria rotorrendszerrel. A videó egyértelműen bemutatja az összeszerelési folyamat jellemzőit és érdekes árnyalatait. A gyártott egység maximális teljesítményének meghatározása létezik:

A 2. számú videó bemutatja, hogyan működik egy függőleges szélgenerátor, és mennyi energiát termel. Részletes áttekintést ad a modulról, valamint a tényleges teljesítmény és egyéb paraméterek helyes méréséhez szükséges munkák leírását:

A 3. számú videó egy házi készítésű függőleges szélgenerátor tesztelését mutatja be. Mire képes egy saját kezűleg, hulladékból készült eszköz:

Egy ilyen modern és praktikus alternatív energiaforrás, mint a függőleges szélmalmok, könnyen összeszerelhető saját kezűleg. Megfelelő háztartási tapasztalat birtokában lehetőség van az egyes alkatrészek legyártására, majd az összes alkatrész egyetlen, integrált szerkezetbe történő összekapcsolására.

Ha nem akarja bonyolítani a feladatot, célszerű kész alkatrészeket vásárolni, és otthon, kapkodás és felhajtás nélkül beszerelni egy megbízható szélturbinát, amely képes biztosítani a lakótér megszakítás nélküli áramellátását.

Ha nem vagy 100%-ig biztos a képességeidben, jobb, ha a munkát szakemberekre bízod. Mindent nagyon gyorsan és az alapvető működési követelményeknek megfelelően fognak megtenni.

Van tapasztalata szélgenerátor építésében és üzemeltetésében? Kérjük, ossza meg információkat olvasóinkkal, és javasolja az egység összeszerelésének módját. Az alábbi űrlapon megjegyzéseket írhat és fényképeket adhat hozzá házi készítésű termékekről.