準備階段
在繼續創建風力渦輪機之前，有必要準備和組裝未來設計的所有組成元素。準備工作從選擇汽車發電機開始。它必須增加功率，因此卡車或公共汽車的裝置最適合。建議所有其他節點取自同一台機器，以免破壞完整性。首先，這適用於電池、繼電器等部件。
由於必須為消費者提供交流電，因此必須提前註意購買逆變器或其他轉換器。逆變器的功率必須與未來風力發電機的功率相匹配。
- 發電機
- 蓄電池
- 電池充電繼電器
- 電壓表
- 刀片材質
- 螺栓配有螺母和墊圈
- 固定夾
可能需要其他詳細信息，具體取決於各個設計特徵。此外，在用汽車發電機自己動手製作風車之前，您需要使用發電機和逆變器的功率、電池容量和其他參數進行計算，包括房屋中的消費者數量。功率的計算應根據風的壓力和受風影響的葉片面積來進行。通常，安裝開始 以風速 2 m/s，最大效率出現在 10-12 m/s。
在所有建議的公式中，建議使用最簡單的。要確定安裝的功率，需要將螺釘面積乘以 0.6 倍。結果值再次乘以風速的三次方。將最終結果與潛在需求進行比較。如果有足夠的電力，那麼您可以繼續安裝安裝。如果無法滿足需求，在這種情況下，您可以使用多個低功率風力渦輪機或混合安裝，包括 其中包括太陽能電池板.
在大多數私人住宅中，月平均用電量為 360 千瓦，平均負荷為 0.5 千瓦，峰值負荷為 5 千瓦。因此，需要一台功率為 5 kW、能夠拉動現有負載的風力發電機。如果耗電量超過標準值或風力持續弱，安裝將無法在這些條件下正常工作。
裝置及工作原理
發電機是將機械能轉換為電流的電機。在大多數情況下，為此使用旋轉類型的磁場。該裝置由繼電器、旋轉電感、滑環、接線柱、滑刷、二極管電橋、二極管、滑環、定子、轉子、軸承、轉子軸、皮帶輪、葉輪和封面。通常，該設計包括一個帶有電磁鐵的線圈，該電磁鐵會產生能量。
DIY發電機
重要的是要注意發電機是交流和直流的。在第一種情況下，不會產生渦流，設備可以在極端條件下運行，並且重量減輕。
在第二種情況下，生成器不需要增加註意力並且擁有更多資源。
交流發電機有同步和異步之分。第一個是用作發電機的單元，其中定子的轉數等於轉子。轉子產生磁場並在定子中產生 EMF。
筆記！結果是永磁體。優點中，產生電壓的穩定性高，缺點是電流過載，因為在負載過大的情況下，調節器會增加轉子繞組中的電流
異步裝置由鼠籠式轉子和與以前型號完全相同的定子組成。在轉子旋轉的瞬間，異步發電機感應出電流，磁場產生正弦電壓。由於它與轉子沒有連接，因此不可能人為地調節電壓和電流。這些參數在起動繞組的電氣負載下發生變化。
異步設備
工作原理
任何發電機都根據電磁感應定律運行，這是由於通過使用永磁體或繞組產生的旋轉磁場在閉環中感應電流。電動勢隨著磁通量從集電器和電刷組件進入閉合電路，轉子旋轉並產生電壓。由於彈簧加載的刷子被壓在板式集電器上，電流被傳輸到輸出端子。然後它進入用戶的網絡並通過電氣設備傳播。
工作原理
與同步發電機的區別
同步汽油發電機不會因為與在類似功率的消費者的負載下啟動相關的瞬態條件而過載。它是無功功率的來源，而異步消耗它。第一個不怕設置模式下的過載，這要歸功於自動調節系統通過與電線中的電壓電流成反比的連接。第二個是電磁轉子場的人為未調節的內聚力。
筆記！重要的是要了解，異步品種因其設計簡單、樸實無華、不需要合格的技術維護和相對便宜而更受歡迎。在以下情況下設置：對頻率和電壓要求不高；它應該在多塵的地方工作；沒有辦法為另一個品種多付錢
同步品種
連接消費者
我們已經設法製造了一個低噪音的風車，而且非常強大。是時候將電子設備連接到它了。在自己動手組裝220V的風力發電機時，需要注意購買逆變器。這些設備的效率達到 99%，因此將供應的 DC 轉換為 有電壓的交流電 最低電壓為 220 伏。總的來說，系統將有三個額外的節點：
- 電池組 - 積累多餘的發電量以備將來使用。這些盈餘用於在平靜時期或在風勢很弱的時候養活消費者；
- 充電控制器——控制充電電流，延長電池壽命；
- 轉換器 - 將直流電轉換為交流電。
當家用電器和照明設備安裝在可以在 12 或 24 伏電壓下運行的房屋中時，也可以採用這種方案。在這種情況下，不需要逆變器轉換器。至於炊具的電源，為了不給風力發電機造成過大的負荷，我們建議使用以液化氣瓶為動力的燃氣設備。
關於安全
使用風力渦輪機的安全問題並非易事。高速和大尺寸的風車葉片會造成嚴重傷害，甚至死亡。此外，當大風發生時，高桅杆很危險，因為它們可能會翻倒住宅樓、附近的人，損壞財產或建築物。
與此同時，大多數風能反對者都在錯誤的地方發現了問題。關於設備的危險有很多說法：
- 噪音的存在
- 振動
- 閃爍的陰影導致神經精神疾病
- 磁性背景
- 干擾無線電和電視接收器
- 對動物裝置的不容忍，對鳥類的危險
這些陳述中的大多數是反對自主電源的人提出的論點的結果。它們確實存在，但問題的嚴重性是如此不真實，以至於根本不值得花時間討論。如果風力渦輪機構成危險，那麼僅限於不想失去客戶的資源供應公司的代表。
然而，正如美國法院所證明的那樣，用作大型發電廠一部分的強大工業設施會給居民帶來不便。風車會產生次聲波，這對居住在 200 公里外的保留地的印第安人造成了健康問題。不過，考慮到私人風車的大小和功率，它的危害就不用多說了。
必要的工具和材料
要製作自製風車，您將需要以下部件：
- 帶葉片的轉子；
- 齒輪箱控制轉子的旋轉速度；
- 為電器供電的凝膠或鹼性電池；
- 變流逆變器；
- 尾部;
- 桅杆。
帶有葉片的轉子可以獨立製造，而其餘的元件可能必須從必要的零件中購買或組裝。此外，要組裝自製風車，您將需要以下工具和材料：
- 在木頭上鋸；
- 金屬剪刀；
- 熱膠；
- 烙鐵;
- 鑽頭。
確保需要螺釘和螺栓將葉片連接到輪轂並將金屬管固定到樹上。
DIY風力渦輪機葉片
自行製作刀片時，應特別注意符合圖紙規定的產品形狀。刀片可以是有翼的或帆型的。第二種製造起來更簡單，但效率低，這使得它在自製風力渦輪機中效率低下，即使是中等尺寸的風力渦輪機也是如此。
第二種製造起來更簡單，但效率低，這使得它在自製風力渦輪機中效率低下，即使是中等尺寸的風力渦輪機也是如此。
用於製作刀片 自製風力發電機適用材料如：
- 塑料;
- 木頭;
- 鋁;
- 玻璃纖維；
- 聚氯乙烯。
風力發電機葉片部分的裝置
如果您選擇聚氯乙烯，那麼直徑為 160 毫米或更大的 PVC 管非常適合製作刀片。塑料和木材是耐磨性較差的材料，在降水和強風的影響下，幾年後將無法使用。最好的選擇是鋁：它耐用且重量輕，耐撕裂和摺痕，不受潮氣和高溫的影響。
一步一步的製作說明
繪製完所有圖紙，並準備好材料和工具後，您可以按照以下順序開始用自己的雙手組裝風力發電機：
- 準備混凝土基礎。根據土壤類型和氣候條件計算坑的深度和混凝土混合物的體積。澆築基礎後，需要數週時間才能獲得所需的強度。只有在此之後，才能將桅杆安裝到 60-70 厘米的深度，並用支架固定。
- 將準備好的葉片放入管道中，用螺釘和螺母將它們固定到將安裝發動機的輪轂上。
- 將二極管電橋放在電機旁邊，並用自攻螺釘固定。將一根電線從電機連接到正極二極管電橋，另一根電線連接到負極電橋。
- 擰緊電機軸，套上軸套，逆時針擰緊。
- 用連接在其上的電機和軸平衡管的底部並標記平衡點。
- 用螺絲固定設備底座。
如果不僅要對葉片進行油漆，還要對底座、軸和發動機罩進行油漆，風力發電機的使用壽命會更長。要打開設備，您需要一組電線、一個充電器、一個電流表和一個電池。
自己動手製作風力發電機葉片的原則
通常，主要困難是確定最佳尺寸，因為其性能取決於風力渦輪機葉片的長度和形狀。
材料和工具
以下材料構成了基礎：
- 膠合板或其他形式的木材；
- 玻璃纖維板；
- 軋製鋁材；
- PVC管材，塑料管道用部件。
DIY風力渦輪機葉片
例如，選擇一種修復後以殘留物形式存在的物質。對於他們的後續處理，您將需要用於繪圖的記號筆或鉛筆、拼圖、砂紙、 金屬剪刀，鋼鋸。
繪圖和計算
如果我們談論的是性能不超過50瓦的小功率發電機，則根據下表為它們製造一個螺釘，它能夠提供高速。
接下來，計算一個低速三葉螺旋槳，它具有較高的起步率。該部分將全面服務於性能達到100瓦的高速發電機。螺桿與步進電機、低壓小功率電機、弱磁汽車發電機配套使用。
從空氣動力學的角度來看，螺旋槳圖紙應該是這樣的：
用塑料管生產
下水道 PVC 管被認為是最方便的材料；最終螺桿直徑可達 2 m，直徑可達 160 mm 的工件是合適的。該材料易於加工、成本低廉、無處不在且豐富的已開發圖紙、圖表
選擇優質塑料以防止刀片開裂很重要。
最方便的產品，就是一個光滑的天溝，只需要按照圖紙切割即可。這種資源不怕暴露在潮濕環境中，而且對護理要求不高，但在低於零的溫度下會變脆。
用鋁坯製造刀片
這種螺釘的特點是耐用性和可靠性，它們可以抵抗外部影響並且非常耐用。但請記住，結果它們變得更重，與塑料的相比，這種情況下的車輪經過嚴格的平衡。儘管鋁被認為具有很強的延展性，但使用金屬需要方便的工具和最低限度的操作技能。
材料供應的形式會使過程複雜化，因為普通的鋁板只有在賦予工件特徵輪廓後才能變成刀片；為此，必須首先創建一個特殊的模板。許多新手設計師首先沿著心軸彎曲金屬，然後他們繼續標記和切割毛坯。
由鋁坯製成的刀片
鋁製葉片對負載具有很高的抵抗力，不會對大氣現象和溫度變化做出反應。
玻璃纖維螺絲
它是專家的首選，因為材料反复無常且難以加工。測序：
- 剪下一個木製模板，用膠泥或蠟擦拭 - 塗層應該排斥膠水；
- 首先，製作工件的一半 - 模板塗上一層環氧樹脂，玻璃纖維鋪在上面。快速重複該過程，直到第一層有時間乾燥。因此，工件獲得所需的厚度；
- 以類似的方式執行下半場；
- 當膠水變硬時，兩半都可以用環氧樹脂連接，仔細打磨接頭。
末端配有套筒，產品通過該套筒連接到輪轂。
如何用木頭製作刀片？
由於產品的特定形狀，這是一項艱鉅的任務，此外，螺桿的所有工作元件最終應該是相同的。該解決方案的缺點還在於需要對工件進行後續的防潮保護，為此它被塗漆、浸漬油或乾性油。
木材不宜用作風輪材料，因為它容易開裂、翹曲和腐爛。由於它快速給予和吸收水分，即改變質量，任意調整葉輪的平衡，這對設計效率產生負面影響。
我們用自己的雙手製造風車
1. 風力渦輪機葉片
風輪是該裝置最重要的結構元件。它將風力轉化為機械能。因此，所有其他元素的選擇取決於其結構。
最常見和最有效的葉片類型是風帆和葉片。對於第一個選項的製造，有必要將一塊材料固定在軸上，將其與風流成一定角度。然而，在旋轉運動期間，這種葉片將具有顯著的空氣動力阻力。此外，它會隨著攻擊角度的增加而增加，這會降低其功能的有效性。
第二種刀片的工作效率更高——帶翼的。在它們的輪廓上，它們類似於飛機的機翼，並且摩擦力的成本降低到最低限度。這種類型的風力渦輪機具有很高的 能源利用率 以低廉的材料成本進行風力發電。
刀片可以由塑料或塑料管製成，因為它比木材更高效。效率最高的是直徑兩米六葉片的風輪結構。
2、風力發電機
對於風力發電設備，最可接受的選擇是轉換為交流電的異步發電機構。它的主要優點是成本低、易於獲取和模型分佈的廣度、重新裝備的可能性和低速下的出色操作。
它可以改造成永磁發電機。研究表明，這種設備可以在低速下運行，但在高值時會很快失去效率。
3. 風力渦輪機支架
要將葉片固定在發電機的外殼上，需要使用風力渦輪機的頭部，這是一個厚度可達 10 毫米的鋼盤。六個帶孔的金屬條焊接在上面，用於將刀片固定在上面。圓盤本身使用帶有鎖緊螺母的螺栓連接到發電機構。
由於發電裝置能夠承受最大載荷，包括來自陀螺力的載荷，因此必須牢固地固定。在設備上，發電機安裝在一側，為此必須將軸連接到外殼，外殼看起來像一個帶有螺紋孔的鋼元件，用於擰到相同直徑的發電機軸上。
為了生產風力發電設備的支撐架，所有其他元件都將放置在該支撐架上，必須使用厚度不超過 10 毫米的金屬板或一塊相同尺寸的梁。
4. 風力發電機旋轉
旋轉機構提供風車圍繞垂直軸的旋轉運動。因此，可以沿風向轉動設備。對於其製造，最好使用滾動軸承，它可以更有效地感知軸向載荷。
5.電流接收器
受電弓的作用是減少來自風車發電機的電線扭曲和斷裂的可能性。它的設計包含一個由絕緣材料、觸點和電刷製成的套筒。為了防止天氣現象，必須關閉當前接收器的接觸節點。
自製風力發電機：優點和缺點
如果您的站點沒有電力供應，電網經常中斷，或者您想節省電費，則可能需要安裝風力渦輪機。風車可以購買，也可以自己製作。
自製風力發電機具有以下優點：
- 它可以讓您節省購買工廠設備的費用，因為製造通常是由臨時零件製成的；
- 非常適合您的需求和操作條件，因為您自己計算設備的功率，同時考慮到您所在地區的風密度和強度；
- 它與房屋設計和景觀設計更好地協調，因為風車的外觀僅取決於您的想像力和技能。
自製設備的缺點包括不可靠和易碎：自製產品通常由家用電器和汽車的舊發動機製成，因此很快就會失效。然而，為了使風力渦輪機高效，有必要 正確計算 設備電源。
獨立、幾乎免費的風力渦輪機製造
分步說明：如何用自己的雙手用無法使用的汽車零件和一根塑料管製作風力發電機：
- 拆卸汽車交流發電機。
- 使用 Ø 0.56 mm 的導線，製作 36 個定子線圈的 35 匝新繞組。
- 組裝發電機、清漆和油漆。
- 將發電機的線並聯起來，取出3根。
- 將軸承焊接到旋轉軸上。
- 製作厚度至少為0.4厘米的鍍鋅鋼板的尾部。
- 用螺絲固定塑料管製成的刀片。
- 組裝風力發電機並進行測試。
為了避免與地方當局發生衝突，有必要了解在給定地區使用家用風力渦輪機是否有法律限制。
運作的本質
這種結構很簡單。旋轉轉子可讓您獲得三相電流。他在通過控制器後給電池充電。此外，多虧了逆變器，它被轉換為適合家用電器使用的“狀態”——冰箱、電視、微波爐、洗衣機和鍋爐等。
其中一些是積累起來的，其餘的是由電器消耗的。
葉片在旋轉過程中同時受到三種影響：
- 提升力；
- 衝動;
- 剎車。
最後兩個試圖克服制動力，使飛輪旋轉，因此，轉子在發電機的靜止部分產生磁場，迫使電流流過電線。
從哪裡開始，需要什麼？
為了用您自己的雙手組裝一個小型異步發電機，您將需要以下結構細節：
- 引擎 - 您可以自己製作，但它非常耗時且費力，因此最好節省時間並將引擎從舊的不工作的家用電器中取出。洗衣機的發動機和排水泵非常適合。
- 定子 - 最好採用現成的版本，繞組已經位於該位置。
- 電線，以及電工膠帶。
- 當輸出電功率不同時，需要變壓器或整流器。
所以，讓我們開始工作，之前已經執行了幾個準備操作，允許我們計算未來生成器的功率：
- 我們將電機連接到網絡以確定轉速。為此，您需要使用一種特殊的設備——轉速計。
- 我們把得到的值記下來，再加上10%，也就是所謂的補償值，它可以防止發動機在運行過程中過熱。
- 我們選擇電容器時會考慮到所需的功率。為方便起見，數值可取自下表。
由於發電機發電，因此您需要注意其接地。缺乏接地和絕緣不良不僅會導致設備快速磨損，還會危及生命。
組裝過程本身非常簡單：我們按照指示的方案將電容器依次連接到發動機。該圖顯示了連接順序，而每個後續電容器的電容與前一個相似。
這就是獲得能夠為電鋸、磨床或圓鋸供電的低功率發電機所需要的一切。
這個創建生成器的選項是最簡單和最方便的，但它有自己的細微差別：
首先，您必須不斷監控發動機的溫度，以防止其過熱。其次，如果效率與工作時間成正比，這是常態。因此，必須不時讓發電機休息，將其溫度降至40-45°C。第三，缺乏自動化將迫使用戶獨立控制所有過程，定期將測量儀器連接到發電機（電壓表、電流表和轉速表）
在組裝之前，重要的是要選擇合適的設備，計算其主要指標和特性。繪圖和圖表將極大地促進工作過程
燃木發電機 或者可以以類似的方式組裝風力渦輪機，但是，為了獲得所需的輸出電壓，將需要足夠的能量。
安裝風力發電機的合法性
替代能源是任何遠離中央網絡的夏季居民或房主的夢想。然而，當我們收到城市公寓用電的賬單時，看著增加的電價，我們意識到為家庭需求而製造的風力發電機不會傷害我們。
看完這篇文章，或許你會夢想成真。
風力發電機是為郊區設施供電的絕佳解決方案。此外，在某些情況下，安裝它是唯一可能的出路。
為了不浪費金錢、精力和時間，我們來決定：在運行風力發電機的過程中，是否有任何外部環境會為我們製造障礙？
為別墅或小別墅供電，小型風力發電廠就足夠了，其功率不會超過1千瓦。在俄羅斯，此類設備等同於家用產品。它們的安裝不需要證書、許可證或任何額外的批准。
為了確定安裝風力發電機的可行性，有必要找出特定區域的風能潛力（點擊放大）
但是，為了以防萬一，您應該詢問當地是否有任何有關個別電源的法規，這些法規可能會對該設備的安裝和操作造成障礙。
如果您的鄰居遇到與風車運行相關的不便，他們可能會提出索賠。請記住，我們的權利在其他人的權利開始時結束。
因此，在購買或自製時 家用風力渦輪機 您需要密切注意以下參數：
桅杆高度。在組裝風力渦輪機時，有必要考慮世界上許多國家對個別建築物高度的限制，以及您自己場地的位置。請注意，在橋樑、機場和隧道附近，禁止使用高度超過 15 米的建築物。
變速箱和葉片發出的噪音。可以使用特殊設備設置生成噪聲的參數，之後可以記錄測量結果
重要的是它們不超過既定的噪音標準。
以太乾擾。理想情況下，在創建風車時，應在您的設備可能出現此類故障的情況下提供防止遠程干擾的保護。
環境索賠。只有在干擾候鳥遷徙的情況下，該組織才能阻止您操作該設施。但這不太可能。
在自己創建和安裝設備時，請了解這些要點，在購買成品時，請注意其護照中的參數。與其事後心煩意亂，不如提前保護自己。
- 風車的可行性主要取決於該地區足夠高且穩定的風壓；
- 需要有足夠大的面積，不會因為安裝系統而顯著減少的有用面積\u200b\u200b；
- 由於風車工作時會產生噪音，因此最好在鄰居的房屋和安裝之間至少有 200 m 的距離；
- 不斷增加的電力成本令人信服地支持風力發電機；
- 風力發電機設備只能在當局不干預但鼓勵使用綠色能源的地區使用；
- 如果微型風力發電廠的施工區域經常出現中斷，安裝將不便降到最低；
- 系統的所有者必須做好準備，投入到成品上的資金不會立即得到回報。經濟效應可能會在 10-15 年內顯現出來；
- 如果系統的回報不是最後一刻，你應該考慮用自己的雙手建造一個迷你發電廠。
誰受益？
風力發電機的種類很多，亞種更是如此。應在特定區域安裝哪種設備取決於以下因素：
- 當地風速
- 設備用途
- 估計成本
在直接安裝風車之前，您需要考慮幾次：成本是否會得到回報。首先，您需要確定要安裝的區域的風速和風向。
您可以通過兩種方式獲取此信息：自行測量或聯繫當地氣象服務。第一種選擇需要一個可以租用或購買的便攜式站。
獨立測量的優勢在於其準確性，但是，一項全面的研究至少需要一年時間。氣象服務中接收到的數據將具有近似值，但不需要設備成本和時間進行額外計算。
在大約 4-5 m / s 的值下，平均發電機產生的能量將等於 250 每月千瓦時.這足以為 3-4 人的房子提供暖氣和熱水。一颱風車每年最多可發電 3000 千瓦時。安裝這種風力發電機的成本約為 18 萬盧布。
創建自己的安裝要便宜很多倍。同時，電價的不斷上漲也值得考慮。因此，風力渦輪機可以成為很好的替代電力來源。
加起來
可以根據上述說明製作的立式風力發電機，無論風向如何，都可以在相當輕的風中運行。由於它沒有使水平風力發電機的螺旋槳順風轉動的風向標，因此其設計得到了簡化。
垂直軸風力渦輪機的主要缺點是效率低，但這被許多其他優點所彌補：
- 組裝速度和簡易性；
- 沒有水平風力發電機典型的超聲波振動；
- 維護要求不高；
- 足夠安靜的操作，讓您幾乎可以在任何地方安裝立式風車。
當然，自製的風車也不一定能承受過大的風，會扯掉水桶。但這不是問題，您只需要購買一個新的或保存已在穀倉某處使用過的舊的。
在下面的視頻中，您可以看到該國家用電器的供電方式。沒錯，這裡的風力發電機不是用桶做的，也是用自己的雙手做的。
