可再生、生態、綠色
也許不值得提醒的是，所有新事物都是被遺忘的舊事物。人們很早就學會了利用河水的力量和風的速度來獲取機械能。太陽為我們加熱水，移動汽車，為宇宙飛船提供食物。早在中世紀，安裝在溪流和小河床中的輪子就為田地供水。一颱風車可以為周圍的幾個村莊提供麵粉。
目前，我們對一個簡單的問題感興趣：如何為您的家提供廉價的光和熱，如何用自己的雙手製作風車？ 5千瓦或更少的功率，主要是您可以為您的家庭提供電流以供電器運行。
有趣的是，世界上根據資源效率水平對建築物進行了分類：
- 傳統的，在 1980-1995 年之前建造；
- 具有低能耗和超低能耗 - 每 1 kV / m 高達 45-90 kWh；
- 被動和非易失性，從可再生能源接收電流（例如，通過自己安裝旋轉風力發電機（5 kW）或太陽能電池板系統，您可以解決這個問題）；
- 發電量超過其需要的能源活躍建築通過網絡將其分配給其他消費者來獲得資金。
事實證明，我們自己安裝在屋頂和院子裡的家用微型站最終可以與大型電力供應商競爭。而各國政府則千方百計鼓勵替代能源的創造和積極使用。
如何用自己的雙手製作220V的風力發電機？
要為私人住宅提供平均風速為 4 m / s 的恆定電流，就足夠了：
- 0.15-0.2 kW，滿足基本需求；
- 1-5 kW 用於電氣設備；
- 20 kW 為整個房子供暖。
自製模型
同時，應該記住，風並不總是在吹，因此，用你自己的雙手，應該為房子的風車配備一個帶有充電控制器的電池，以及一個逆變器。設備已連接。
對於任何型號的自製風車，都需要以下主要元素：
- 轉子 - 從風中旋轉的部分；
- 刀片，通常由木材或輕金屬安裝；
- 將風力發電轉化為電能的發電機；
- 有助於確定氣流方向的尾部（對於水平版本）；
- 用於固定發電機、尾翼和渦輪機的水平導軌；
- 匹配;
- 連接線和屏蔽層。
您可以使用此圖來構建
在完整的防護罩中，將有一個電池、一個控制器和一個逆變器。考慮如何用自己的雙手建造風力發電機的兩種選擇。
將發電機安裝在框架上
自行車馬達在用於其預期目的時，會在很大的負載下運行。電機的計算強度參數滿足該產品作為自製風車發電機使用的條件。發電機軸通過螺紋連接連接到由 10 毫米厚的鋁合金製成的自己動手做的框架上。床用螺栓固定在框架上。
床的尺寸，孔的位置由所選發電機的尺寸決定。對於框架的製造，選擇截面厚度為 6-10 毫米的通道截面。框架的結構尺寸取決於轉動單元的尺寸。
基本結構元素
儘管風力渦輪機及其製造方法種類繁多，但它們都由相同的結構元件組成。
風輪
葉片被認為是風力渦輪機最重要的元件之一。它們的設計會影響發電機其他組件的運行。各種材料用於製造刀片。
在製造之前，您需要計算刀片的長度。如果採用管道製造，則其直徑必須至少為 20 厘米，計劃葉片長度為 1 米。接下來，使用拼圖將管道切割成 4 部分。一部分用於製作模板，其餘刀片根據模板進行切割。之後，將它們組裝在一個共同的圓盤上，整個結構固定在發電機軸上。組裝好的風輪必須平衡。必須在防風的房間內進行平衡。如果操作正確，車輪不會自發轉動。在葉片自發旋轉的情況下，它們被破壞，直到整個結構處於平衡狀態。最後，檢查葉片旋轉的準確性。它們應該在同一平面上旋轉，沒有任何扭曲。允許誤差為 2 毫米。
桅杆
風力渦輪機的下一個結構元件是桅杆。大多數情況下，它是由一根舊水管製成的，其直徑不應為 15 厘米，但長度應達到 7 米。如果在計劃安裝地點半徑30米範圍內有任何構築物或建築物，在這種情況下，桅杆的高度會增加。
為了使整個安裝盡可能高效地工作，葉輪至少高出周圍障礙物 1 米。安裝後，桅杆的底座和固定拉線的釘子用混凝土澆注。作為延長線，建議使用直徑為 6 mm 的鍍鋅電纜。
發電機
對於風力渦輪機，您可以使用任何汽車發電機，最好是功率更高的。它們都具有相同的設計並且需要更改。用於風車的汽車發電機的類似改造包括重繞定子導體，以及使用釹磁鐵製造轉子。為了安全地固定它們，您需要在轉子磁極上鑽孔。磁鐵的安裝是通過磁極交替進行的。轉子本身用紙包裹，磁鐵之間形成的所有空隙都用環氧樹脂填充。
在粘貼磁鐵的過程中，必須注意它們的極性。因此，轉子連接到電源。隨附的轉子產生磁場，每個磁鐵都被吸引的一側粘在適當的位置。
要連接轉子，您可以使用任何電壓為 12 伏、電流為 1 至 3 安培的電源。連接的方式是，靠近尖牙的可拆卸環是負號，正側靠近轉子的末端。安裝在轉子或尖牙間隙中的磁鐵使發電機自勵，這被認為是它們的主要功能。
在轉子旋轉的最開始，磁鐵開始激發發電機中的電流，該電流也進入線圈，導致尖牙的磁場增加。結果，發電機產生的電流值更大。當發電機被勵磁並由其自身的轉子進一步供電時，它變成了一種電流循環，其上安裝了電磁極。必須對組裝好的發電機進行測試，並對獲得的輸出數據進行測量。如果設備在 300 rpm 時產生大約 30 伏，那麼這被認為是正常結果。
風力發電機 - 電力來源
公用事業關稅每年至少上調一次。如果你仔細觀察，那麼在某些年份，同樣的電力價格會上漲兩倍——支付文件中的數字就像雨後的蘑菇一樣增長。當然，這一切都落到了消費者的口袋裡，他們的收入並沒有呈現出如此穩定的增長。統計數據顯示，實際收入呈下降趨勢。
最近，有可能以一種簡單但非法的方式對抗電費的增長——在釹磁鐵的幫助下。該產品被應用於流量計的主體，結果它停止了。但我們強烈不建議使用這種技術——它不安全、非法，而且捕獲時的罰款會看起來不小。
該計劃非常棒，但隨後由於以下原因停止工作：
頻繁的控制輪次開始大量識別不道德的所有者。
- 控制輪次變得更加頻繁——監管機構的代表挨家挨戶走動；
- 櫃檯上開始貼上特殊的貼紙——在磁場的影響下，它們變暗，暴露了入侵者；
- 計數器已經不受磁場的影響——電子會計單元安裝在這裡。
因此，人們開始關注替代電力來源，例如風力渦輪機。另一種揭露偷電者的方法是檢查電錶的磁化水平，這很容易揭示偷電的事實。
另一種揭露偷電者的方法是檢查電錶的磁化水平，這很容易揭示偷電的事實。
在經常刮風的地區，家用風車正變得司空見慣。風力發電機利用風氣流的能量來發電。為此，它們配備了驅動發電機轉子的葉片。產生的電力被轉換成直流電，然後傳輸給消費者或儲存在電池中。
私人住宅的風力渦輪機，無論是自製的還是工廠組裝的，都可以是主要或輔助的電力來源。這是一個輔助電源運行的典型示例 - 它加熱鍋爐中的水或為低壓家用燈供電，而其餘家用電器由主電源供電。它也可以作為未連接到電網的房屋的主要電力來源。他們在這裡餵食：
- 吊燈和燈具；
- 大型家用電器；
- 加熱設備等等。
因此，為了給你的家供暖，你需要建造或購買一個 10 kW 的風電場——這應該足以滿足所有需求。
風電場可以為傳統電器和低壓電器供電——它們的工作電壓為 12 或 24 伏。 220 V 風力發電機是根據使用逆變器的方案進行的，並在電池中積累電能。 12、24 或 36 V 的風力發電機更簡單——這裡使用更簡單的帶穩定器的電池充電控制器。
發電裝置
使用參數為 24 V 250 W 的自行車電動機作為發電機。類似產品的價格從 5 到 15000 盧布不等。可以通過互聯網輕鬆訂購。
表 2. 技術 250W自行車電機規格
| 製造商 | 金色汽車（中國） |
| 額定電源電壓 | 24 伏 |
| 最大功率 | 250 瓦 |
| 額定速度 | 200轉 |
| 扭矩 | 20牛米 |
| 效率 | 81% |
| 定子功率類型 | 無刷 |
聯軸器通過用於固定輻條的孔用螺栓連接到電機主體。很有可能選擇價格更合適的發電機，例如，從電子計算機的磁帶驅動器中獲得永磁勵磁的電動機。設備參數 300 W、36 V、1600 rpm。
具有必要特性的發電機可以用類似用途的汽車設備手工製造。定子不變，轉子裝有釹磁鐵。大師們對發電機的這種改變的評價是積極的。
自製發電機的例子
每個風力發電廠都由三個主要元素組裝而成：
- 風車的發電機從舊車、電器中移除。在沒有機器零件的情況下，風力發電機是由異步電動機手工製造的。
- 桅杆，其大小取決於 APU 的功率。
- 螺旋槳直接安裝在發電機上或由皮帶進給裝置固定。
要親手製作高效的風力發電機，您將需要輔助部件：
- 執行接收器功能的可充電電池 - 能量存儲。
- 用於轉換不同類型電流的控制器和逆變器。
- 連續供電的自動供電開關。
螺旋槳
螺旋槳設計用於產生推力。這是一個螺旋槳，由葉片和一個將葉片連接到發動機軸的套筒組成。
為了製造可工作的螺旋槳，需要考慮 3 個條件：
- 電機功率;
- 葉輪直徑；
- 旋轉頻率。
直徑 風車葉片 根據表格指標或在線計算器計算所需功率。
發電機
經濟實惠的汽車風力渦輪機已經普及。但它們不如在釹磁鐵上手工製造的緊湊型異步電機。這種設計是通過繞組的製造從頭開始組裝或重新製造轉子。
機器電動機需要定型。
來自工業裝置、風扇、設備的電動機非常出色。對於螺絲刀的小功率風力發電機，您將需要一些額外的部件，其運行的主要條件是葉片的直徑應為 1.5-3 米。
作為一種微型替代品，便攜式電氣裝置可以很容易地由打印機步進電機製成。這樣的設備將成為您在家外為手機充電的救星。
桅杆
類型的選擇取決於所有者的財務和技術能力。自製發電廠安裝在其中一種桅杆上：
- 拉伸;
- 焊接；
- 錐;
- 液壓。
鋼索的拉伸痕跡附著在相同或不同水平的小直徑管道上。角落、通道、埋地或混凝土都適用於木樁。重型和高支撐需要帶有鑄造錨的堅固基礎。由於發電機功率高達 1 kW 且結構輕便，因此強度問題並不重要。
由於噪音和振動的傳播，水平風車不能安裝在房屋的屋頂上。
洛帕特尼基
自製風力渦輪機的能源效率受機翼數量、形狀、重量和材料的影響。用可用資金自己動手為風力渦輪機製造葉片更便宜。來源通常是塑料、金屬、木材。
最簡單的是塑料瓶，家用冷卻器，但不耐用。對於便宜的選擇，根據方案切割的 PVC 管是合適的。
鋁板的使用壽命更長。為了獲得流線型形狀和正確彎曲，需要在軋機上加工金屬零件。
大師可能有興趣 玻璃纖維刀片.這將需要玻璃纖維、環氧樹脂膠和用於建模的木質基質。這種設計適合自己動手製作航行風力發電機或帆船。
工作進展
桅杆
在安裝整個結構之前，考慮到氣候和土壤的細微差別，我們會填充適當體積的三點基礎。在混凝土達到最大強度（一周）後，我們安裝帶有風力渦輪機的桅杆。一個不太可靠的選擇是將桅杆埋在地下半米並使用擴展。
轉子
之後，您需要製作轉子並重新製作發電機的滑輪（在圓周上帶有輪緣或凹槽的摩擦輪，將運動傳遞給傳動帶或繩索）。根據年平均風速選擇轉子直徑。在高達 6-7m/s 的速度下，5m 轉子的效率高於 4m 轉子。
刀片
我們使用捲尺和記號筆將槍管分成 4 等份，然後用金屬剪刀或研磨機剪下未來的刀片。接下來，我們將它連接到發電機，用螺栓連接到滑輪和底部。必須非常精確地測量螺栓的位置，這樣以後您就不會受到旋轉調整的影響。在槍管上，我們彎曲刀片，但在合理的範圍內，以避免猛烈的陣風。
化合物
我們將電線連接到發電機並按劑量組裝電路。我們將發電機固定在桅杆上，將電線固定在桅杆和發電機上。然後我們將發電機連接到電路，將電池連接到電路（電線長度不超過一米）。我們使用電線連接負載（高達 2.5 kV 的部分）。或者，您可以安裝 12-220 V 逆變器，功率為 700-1000 W。風力發電機的轉速由葉片的彎曲決定。
在 4-5 小時內，將組裝整個設備。這樣的風力發電機足以為鄉間別墅或小屋提供充足的電力。
增加能源生產
請注意，將桅杆高度增加到 18-26m 會使年平均風速增加 15-30%。能源產量增加1.3-1.5倍。當風速低於 4m/s 時使用此技術。高桅杆消除了樹木和建築物的影響。
轉子直徑根據年平均風速選擇。事實上，高達 6-7 m/s，3 m 轉子的輸出高於 2 m 轉子。在標準年平均速度下，輸出趨於平穩。
這樣的風力發電機足以為鄉間別墅或小屋提供充足的電力。
風車的優點和工作原理
現代垂直發電機是家庭替代能源的選擇之一。該裝置能夠將陣風轉化為能源。為了正確操作，它不需要確定風向的額外設備。
旋轉風力發電機很容易用自己的雙手製作。當然，他無法完全接手提供有能源的私人大型小屋，但他會完美應對附屬建築、花園小徑和當地的照明
立式設備在低空運行。其維修不需要各種裝置，以保證高空維修和保養工作的安全進行。
最少的運動部件使風力渦輪機更加可靠和運行穩定。葉片的最佳輪廓和轉子的原始形狀為該裝置提供了高水平的效率，無論在任何給定時刻風向何方。
小型家用型號由三個或更多輕型葉片組成，可立即捕捉最微弱的陣風，並在風力超過 1.5 m / s 時立即開始旋轉。由於這種能力，它們的效率通常超過需要更強風的大型裝置的效率。
發電機絕對安靜地運行，不會干擾業主和鄰居，不會向大氣中產生有害排放物，並且可以可靠地服務多年，準確地為住宅提供能源。
立式風力發電機的工作原理是磁懸浮。在渦輪機的旋轉過程中，形成衝力和升力，以及實際的製動力。前兩個使單元的葉片旋轉。這個動作會激活轉子並產生一個磁場來發電。
具有垂直旋轉軸的風車在效率上並不遜於水平的風車。此外，它沒有對領土位置提出任何要求，並且幾乎可以在房主方便的任何地方完全工作。
該設備完全獨立運行，在此過程中不需要業主的干預。
自製發電機的優點
自製發電機以更實惠的價格勝過購買的發電機。當然，財務方面很重要，但自己動手的設備是只有必要和規定要求的設備。
值得考慮的是，選擇的設計直接影響效率。所以在異步發電機中，效率損失不超過 5%。其機身的簡潔設計可保護電機免受潮濕和污垢的影響，減少了頻繁維護的需要。由於輸出端的整流器，異步發電機更能抵抗電湧，從而防止損壞連接的設備。
自製發電機不受電源線距離的影響，可在任何條件下提供電力。它使用可用類型的燃料轉換能量。
這種設備有效地為對電壓降敏感的焊接機、白熾燈、計算機和移動設備供電。它具有良好的性能和運動資源。
該設備是傳統電源的良好替代品，可在緊急停電時提供幫助，節省資金。可移動、體積小、設計簡單、易於維修——您可以自行更換故障零件和組件。
除此之外，自製的體積小，因此即使在小房間也可以輕鬆安裝。
您可以將自製發電機放置在一個小房間裡，由於設計緊湊，該設備的安裝不需要太多空間
根據使用的燃料類型，發電機只需要在使用過程中採取預防措施。在自製發電機運行過程中，必須遵守安全注意事項：監控電纜，防止電纜扭曲，不要用手接觸裸露的電線等。
在自製發電機運行過程中，必須遵守安全注意事項：監控電纜，防止電纜扭曲，不要用手接觸裸露的電線等。
最後
通過為自製風力發電機選擇正確的元件，您可以製作一個為整個房屋提供不間斷電壓的好模型。
如果您對自己的能力沒有信心或沒有足夠的工具，您可以購買家用風車，這將通過節省電費來獲得回報。這種設備在當今經濟中越來越受歡迎，非常適合私人住宅。
自製的風力渦輪機通常不嘈雜且可靠，但性能遠低於購買的風力渦輪機。根據您的喜好選擇和安裝設備。
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