Vēja turbīna privātmājai: specifika un ražošanas tehnoloģija

Šajā rakstā detalizēti aplūkots tāds aprīkojuma veids kā vēja ģenerators privātmājai: dizaina iezīmes, tā mērķis un darbības joma, iekšējā struktūra un klasifikācija. Tekstā varat atrast noderīgu informāciju, kas palīdzēs jums izlemt par augstas kvalitātes vēja turbīnas izvēli, populāru aprīkojuma veidu vidējām cenām, kā arī detalizētu ražošanas tehnoloģijas aprakstu.

Vēja turbīna privātmājai: mērķis un dizaina iezīmes

Privātmāju vēja parki tiek plaši izmantoti kā alternatīvi elektroenerģijas avoti, lai sasniegtu ietaupījumus. Bieži vien šādas ierīces tiek uzstādītas vasarnīcās.

Vēja turbīnas tiek izmantotas kā alternatīvi elektroenerģijas avoti

Visbiežāk tos izmanto apgabalos, kas atrodas tālu no galvenajiem elektrotīkliem. Tomēr tas nebūt nav vienīgais iemesls, kāpēc par labu iegādāties vēja turbīnu privātmājai. Lielākā daļa zemes īpašnieku izmanto šos dizainus, lai panāktu autonomiju un ietaupījumus.

Ne katra vietne ir piemērota šādu ierīču uzstādīšanai, jo ne visi nosacījumi atbilst šīs iekārtas prasībām. Tas galvenokārt attiecas uz vēja ātrumu. Lai vēja parks darbotos normāli, vidējam vēja ātrumam jābūt vismaz 4-4,5 m / s. Tikai šajā gadījumā konstrukcijas uzstādīšana būs ekonomiski pamatota.

Lai uzzinātu vidējo gada vēja ātrumu, varat izmantot vēja karti. Tas atspoguļo aptuvenos datus pēc reģioniem. Precīzākus rādītājus var iegūt, izmantojot īpašu ierīci - anemometru, kā arī ierīci tā signālu nolasīšanai.

Piezīme! Mērīšanas ierīce jāuzstāda ļoti augstu, pretējā gadījumā koki un ēkas sagrozīs rezultātu.

Lai vēja turbīna darbotos efektīvi, tās uzstādīšanas zonai jābūt vēja turbīnai

Vēja ģeneratora darbības princips un struktūra

Vēja ģenerators ir īpašs aprīkojuma veids, kas pārveido kinētisko vēja enerģiju mehāniskajā enerģijā. Tas vada rotora asmeņus, kas uzstādīti uz ģeneratora. Tā rezultātā tā tinumos tiek izveidota maiņstrāva. Izveidotā elektriskā enerģija tiek uzglabāta akumulatoros, no kurienes tā tiek padota sadzīves tehnikai.

Aprakstītā darba shēma ir vienkāršota. Protams, vēja ģeneratora uzbūve ir daudz sarežģītāka. Enerģijas ķēdē ir arī kontrolieris. Tās funkcija ir pārveidot trīsfāžu maiņstrāvu par līdzstrāvu. Tad tas notiek, lai uzlādētu baterijas.

Lielāko daļu sadzīves tehnikas nevar darbināt no līdzstrāvas. Tāpēc ķēdē aiz akumulatora ir uzstādīts invertors. Tas pārveido līdzstrāvu maiņstrāvā, kuras spriegums ir 220V. Visas šīs operācijas atņem daļu sākotnējās enerģijas - apmēram 15–20%.

Ēku var papildināt ne tikai no vēja parka, bet arī no saules paneļiem, kā arī no benzīna vai dīzeļa ģeneratora. Ja šie elementi atrodas ķēdē, tad ķēdi papildina vēl viena sastāvdaļa - automātiskais slēdzis. Kad galvenais barošanas avots ir izslēgts, tas sāk dublēt.

Vēja ģeneratora darbības princips

Vēja parks sastāv no šādām sastāvdaļām:

• rotors ar asmeņiem (atkarībā no modeļa īpašībām vēja ģeneratoram var būt vairāki asmeņi, parasti tie ir 2 vai 3, lai gan ir arī vairāku asmeņu iespējas);
• pārnesumkārba vai pārnesumkārba, kas kontrolē ātrumu starp ģeneratoru un rotoru;
• aizsargkorpuss, kas aizsargā konstrukcijas daļas no ārējo faktoru negatīvās ietekmes;
• "Aste", kas nodrošina konstrukcijas pagriešanos pēc vēja virziena;
• akumulatora akumulators, kas uzkrāj noteiktu enerģijas daudzumu;
• invertora instalācija, kas pārveido viena veida strāvu citā.

Kādu vēja parku var iegādāties: aprīkojuma klasifikācija

Pastāv vairākas klasifikācijas, pēc kurām vēja elektrostacijas iedala grupās:

1. Asmeņu rotācijas kustības virzienā - horizontālas un vertikālas vējdzirnavas.
2. Pēc asmeņu skaita - divu, trīs un daudzu asmeņu ierīces.
3. Pēc materiāla veida, ko izmanto asmeņu izgatavošanai - buru un stingru asmeņu dizains.
4. Pēc vadības metodes - vējdzirnavas ar fiksētu vai regulējamu asmeņu soli.

Vēja ģeneratora iekšējā struktūra

Noderīgs padoms! Lielākajā daļā gadījumu eksperti piepilsētas māju īpašniekiem iesaka iegādāties vēja turbīnu ar fiksētu lāpstas soli, jo regulējamas ierīces ir pārāk grūti darbināt.

Vēja parks ar horizontālu asi ir novietots perpendikulāri gaisa plūsmai. Dizainam ir līdzīga struktūra un funkcijas pēc tāda paša principa kā parastajai vēja spārnai. Vēja turbīnām ar rotācijas ģeneratoru ir augsta efektivitāte, kamēr tās ir pieejamas. Šo ierīču darbība ir balstīta uz gaisa plūsmas pretestību.

Vertikālās ass vēja turbīnām vai ortogonālām vēja turbīnām ir kompakts dizains, taču to cena ir daudz augstāka. Īpašās struktūras dēļ šāda veida aprīkojums ir pilnīgi neatkarīgs no vēja virziena. Asmeņi izskatās kā turbīnas, kas ievērojami samazina ass daļas slodzi. Būs ieteicams iegādāties vertikālu vēja ģeneratoru, ja vējš uz vietas nepārtraukti maina virzienu.

Mājas vēja elektrostaciju priekšrocības un trūkumi

Tāpat kā jebkura cita veida aprīkojums, arī vēja parkiem ir gan priekšrocības, gan trūkumi. Lai izlemtu par šīs ierīces iegādi, ieteicams nosvērt tās stiprās un vājās puses.

Vēja parku izmantošanas popularitāte ir saistīta ar lielo priekšrocību skaitu

Kāpēc ir izdevīgi iegādāties vēja ģeneratoru (220V) privātmājai:

1. Bez papildu izmaksām, jo ​​ierīces darbināšanai nav nepieciešama degviela.
2. Nav nepieciešams pastāvīgi uzraudzīt. Katru reizi, kad pūš vējš, struktūra pati ražo elektrību.
3. Salīdzinoši klusa un pilnīgi videi draudzīga elektroenerģijas ražošanas metode.
4. Ierīci var izmantot gandrīz visos klimatiskajos apstākļos.
5. Daļu nodilums ir minimāls.

Vēja ģeneratora uzstādīšana mājām ir saistīta ar šādiem trūkumiem:

• aprīkojuma iegādes izmaksas atmaksājas 5-6 gadu laikā;
• salīdzinoši mazs efektivitātes rādītājs, kas atspoguļojas jaudā;
• augsta vēja turbīnu cena;
• lai kompensētu ierīces neaktivitāti bezvēja dienās, nepieciešams papildu aprīkojums: ģenerators un akumulatora akumulators (šo elementu izmaksas ir ļoti augstas);
• dažos režīmos vēja turbīnas mājai izstaro infraskaņas (tas pats notiek, ja iekārtas uzstādīšana notiek ar kļūdām)
• nepieciešama regulāra profilaktiskā apkope;
• viesuļvētra var nopietni sabojāt aprīkojumu.

Atkarībā no ierīces jaudas un apgabala vēja kartes vējdzirnavas var nodrošināt elektrību gan mazai lauku mājai, gan lielai lauku mājai

Noderīgs padoms! Pirms vēja ģeneratora iegādes savai mājai ir obligāti jāaprēķina rentabilitāte, aprīkojuma cena var būt pārāk augsta, un tā iegādes izmaksas neatmaksāsies. Lai to izdarītu, jums jāaprēķina mājas vidējais jaudas rādītājs (tiek ņemta vērā visu elektroierīču jauda), jānovērtē platība, kur iekārta tiks uzstādīta, un jānoskaidro, cik vējains dienas ir gadā.

Pirkšanas iespējamība: vēja turbīnu cenas privātmājai

Vēja turbīnu izmaksas privātmājām ir diezgan augstas. Aprīkojuma iegādes izmaksas atmaksāsies tikai tad, ja apgabalā ir piemēroti apstākļi.

Vēja parka ierīkošana ir pamatota šādos gadījumos:

• reljefs atbilst aprīkojuma prasībām;
• reģionu, kurā šī vieta atrodas, raksturo spēcīgs vējš;
• nav iespēju izmantot citus alternatīvus elektroenerģijas avotus.

Citos gadījumos izmaksas par vēja ģeneratora iegādi mājām neatmaksāsies. Ja vējamo dienu skaits gadā ir mazs, šīs ierīces var papildināt ar saules baterijām vai ģeneratoriem, kas darbojas ar dīzeļdegvielu vai benzīnu.

Atkarībā no konstrukcijas veida vēja turbīnas var būt vertikālas vai horizontālas

Kā palielināt vēja turbīnas rentabilitāti privātmājai

Piejūras zonas, kā arī atklātas teritorijas kalnu apgabalos ir ideāli piemērotas vēja aprīkojuma uzstādīšanai. Šajos reģionos vēja ātrums pārsniedz 60-70 m / s. Šo rajonu iedzīvotāji var pilnībā atteikties no centrālajām elektroapgādes sistēmām un pāriet uz vēja ģeneratoru parkiem. Plakanās vietās vēja plūsmas ir vienmērīgākas, taču to stiprums nav pietiekams, lai pilnībā nodrošinātu māju ar elektrību.

Ir ļoti nevēlami uzstādīt aprīkojumu mežu un stādījumu tuvumā. Koki noķers daļu enerģijas, kas samazinās vēja turbīnu rentabilitāti. Gaisa plūsma palielinās līdz ar attālumu no zemes. Tas nozīmē, ka jo augstāks ir vēja parka masts, jo lielāku impulsu ierīce var uztvert. No otras puses, pārlieku augstai konstrukcijai ir nepieciešams papildu pastiprinājums. Spēcīgām vēja brāzmām būs vieglāk to notriekt nekā vēja turbīnām ar mastu, kas sasniedz 5-7 m.

Eksperti iesaka aprīkojumu uzstādīt 10-15 m augstumā no zemes. Ir divi veidi, kā noteikt šādu struktūru:

1. Betonējot pamatni.
2. Izmantojot metāla stiprinājumus.

Vēja turbīnas un saules paneļu kombinācija tiek uzskatīta par visefektīvāko elektroenerģijas ražošanai.

Lai betonētu vējdzirnavu pamatni, jums būs jāizrok četras dziļas akas ar nelielu diametru. Masta pagarinājumi ir iegremdēti tajos, pēc tam tos ielej ar cementa javu. Šis process ir diezgan darbietilpīgs un dārgs, taču tas ir ļoti uzticams. Pat ar spēcīgām vēja brāzmām masts paliks nekustīgs. Vienīgais risks ir asmens lūzums.

Masta nostiprināšana ar trošu virvēm ietver metāla kabeļa izmantošanu. Tas ir izstiepts, līdz vēja turbīna atrodas stingri perpendikulāri zemes virsmai. Pēc tam kabeļu saites ir droši nostiprinātas zemē.

Svarīgs! Vēja turbīnām ar augstiem mastiem jābūt iezemētām.

Kas ir labāk iegādāties vēja ģeneratoru mājās: ražotāji un izmaksas

Vēja parka izvēlei jāpieiet pamatīgi. Galvenie kritēriji ir iekārtas jauda, ​​ass tips (horizontāls vai vertikāls) un ražotājs. Pirms iegādāties, jums rūpīgi jāizpēta tehniskās īpašības un jāsalīdzina dažādu ražotāju produkti.

Krievijā ražoto vēja turbīnu cenas:

Daudzas no šīm organizācijām ražo pēc pasūtījuma izgatavotas iekārtas un sniedz palīdzību projektēšanā un aprēķināšanā.

Ārzemēs ražotu mājas vēja turbīnu cenas ir daudz augstākas. Minimālās uzstādīšanas izmaksas ir 120 tūkstoši rubļu. Ārvalstu uzņēmumu produkti izceļas ar augstu kvalitātes līmeni, pateicoties ražošanā augsto tehnoloģiju aprīkojuma izmantošanai. Tomēr šādu vienību remonts izmaksās dārgi, un rezerves daļu iegāde var būt sarežģīta.

Krievijā ražotas rūpnīcas vēja turbīnas izmaksas var svārstīties 30-600 tūkstošu rubļu robežās.

Rūpnīcā ražoto vēja turbīnu priekšrocības:

• spēja iegādāties ierīci pilnā komplektā un pat pasūtīt tās profesionālu uzstādīšanu;
• plaša ražotāju un modifikāciju izvēle ar dažādām īpašībām;
• kvalitātes nodrošināšana;
• spēja izsaukt kvalificētu speciālistu remonta darbu veikšanai.

Ņemot vērā rūpnīcas aprīkojuma augstās izmaksas, daudzi piepilsētas teritoriju īpašnieki dod priekšroku pašdarinātām konstrukcijām. Pašmāju vēja ģeneratora izgatavošanai nepieciešami apmēram 3000-5000 rubļu. Lielākā daļa šīs summas tiek iztērēta, iegādājoties kvalitatīvu akumulatoru, kas ilgu laiku var turēt uzlādi.

Saistītais raksts:

DIY saules paneļi: pieņemams enerģijas avots

Kāda ir ierīce, kā tā darbojas. Saules paneļu šķirnes. Izmantošanas iespēja vasaras rezidencē un mājās.

DIY vēja parku priekšrocības:

• ievērojams naudas ietaupījums;
• veidojot pašmāju vējdzirnavas, dizainers zinās visas tās struktūras iezīmes;
• spēja ar savām rokām no lūžņu materiāliem izgatavot vēja turbīnas galvenās detaļas un asmeņus.

Pašdarinātas struktūras, atšķirībā no rūpnīcu vēja parkiem, neizdodas daudz biežāk.

Piezīme! Rūpnīcas dizaina uzstādīšanai labāk izsaukt speciālistu. Pretējā gadījumā jebkura kļūda, kas pieļauta instalēšanas laikā, anulē garantiju.

Pašmāju vēja turbīnu konstrukcijas kvalitāte un uzticamība ir zemāka par rūpnieciskajiem modeļiem

Kā padarīt vējdzirnavu ar savām rokām: tehnoloģija un ieteikumi

Pašmāju ierīces darbība vietnē var izraisīt kaimiņu aizvainojumu.Tāpēc pirms vēja ģeneratora izgatavošanas ar savām rokām jums ir jārūpējas par vairāku noteikumu ievērošanu.

Uz visām atsevišķām ēkām attiecas augstuma ierobežojumi. Vējdzirnavu, kuru masta augstums pārsniedz 15 m, uzstādīšana ir aizliegta, ja tuvumā atrodas šādi objekti:

• tuneļi;
• tilti;
• lidostās.

Vēja turbīnai nevajadzētu radīt traucējumus gaisā. Lai novērstu to rašanos, ieteicams izmantot īpašu aizsardzību. Turklāt asmeņu izstarotā trokšņa līmenis jāuzrauga un jāuztur normas robežās.

Vienkāršākā pašmāju vēja turbīna, kas izgatavota no plastmasas pudelēm

Materiāli, kas nepieciešami vertikālas vēja turbīnas izgatavošanai ar savām rokām

Vertikālās ass vēja parku var izmantot, lai nodrošinātu elektroenerģiju dažādām mājsaimniecības ēkām vai nelielai dārza mājai. Tās jauda ir pietiekama, lai apgaismotu vietējo teritoriju tumsā.

Lai ar savām rokām izveidotu vēja ģeneratoru no automašīnas ģeneratora, jums būs nepieciešami šādi materiāli:

• uzlādējama baterija 12 V (skāba vai hēlija);
• ietilpīgs cilindrisks konteiners no alumīnija vai nerūsējošā tērauda (panna, spainis);
• automobiļu ģenerators (12V);
• voltmetrs;
• daļēji hermētisks spiedpogas slēdzis (12V);
• automobiļu akumulatoru uzlādes relejs vai uzlādes indikatora lampiņa;
• pārveidotāji (12-220V un 700-1500W);
• vadi ar šķērsgriezuma laukumu 2,5 un 4 mm;
• skava ģeneratora piestiprināšanai pie masta (2 gab.).

Vēju ģenerējošas struktūras ierīce

Lai veiktu darbu, jums būs nepieciešami tādi rīki un ierīces kā:

• dzirnaviņas (jūs varat izmantot metāla šķēres);
• marķieris vai celtniecības zīmulis;
• knaibles un mērlente;
• urbt ar urbju komplektu;
• skrūvgriezis un atslēgu komplekts.

Vēja ģeneratora izgatavošanas tehnoloģija no automašīnas ģeneratora

Par pamatu tiks izmantots cilindrisks trauks, piemēram, spainis, vecs vāra vai kastrolis. Izmantojot zīmuli un mērlenti, jums tas ir jāatzīmē, lai iegūtu sadalījumu 4 vienādās daļās. Saskaņā ar atzīmēm, griezumi tiek veikti ar dzirnaviņu palīdzību, lai iegūtu vertikālas asmeņus. Šajā gadījumā ir ļoti svarīgi nenogriezt metālu līdz galam.

Piezīme! Ja trauks ir izgatavots no krāsotas loksnes vai cinkota tērauda, ​​griešanai nevar izmantot dzirnaviņas, pretējā gadījumā metāls pārkarst. Šajā gadījumā ieteicams izmantot šķēres.

Skrūvju caurumi jāveic skriemeļa, kā arī trauka apakšā. Šajā vēja ģeneratora izveidošanas posmā privātmājai ar savām rokām jums jābūt ārkārtīgi uzmanīgam un uzmanīgam attiecībā uz simetriju. Jebkuras urbumu izvietošanas neprecizitātes rotācijas laikā radīs nelīdzsvarotu struktūru.

Lai ar savām rokām izgatavotu vēja ģeneratoru, varat izmantot automašīnas ģeneratoru

Asmeņiem jābūt saliektiem, kamēr tiem nevajadzētu pārāk daudz izlikt. Veicot šo darbu, jāņem vērā ģeneratora rotācijas kustības virziens. Visbiežāk vējdzirnavas ir orientētas pulksteņrādītāja virzienā. Griešanās ātrums un gaisa plūsmu saskares laukums ar struktūru būs atkarīgs no izvēlētā asmeņu lieces leņķa.

Pēc tam uz skriemeļa tiek piestiprināts trauks ar asmeņiem. Ģenerators ir uzstādīts uz masta, pēc kura to nostiprina ar skavām. Atliek tikai savienot visus vadus un samontēt ķēdi. Visi kabeļi ir piestiprināti pie vējdzirnavu masta. Lai pievienotu akumulatora akumulatoru, izmantojiet vadus ar 4 mm šķērsgriezumu. Lai to izdarītu, pietiks ar 100 cm garu gabalu.Pieslēgšanās mājsaimniecības un apgaismes ierīču tīklam tiek veikta, izmantojot vadus ar šķērsgriezuma laukumu 2,5 mm. Inverteram vai pārveidotājam ir nepieciešams 4 mm vads.

Kā no veļas mašīnas izgatavot vēja turbīnu

Lai ar savām rokām izveidotu vēja ģeneratoru no veļas mazgājamās mašīnas, jums būs nepieciešams noteiktu daļu saraksts. Dažus no tiem var noņemt no vecās sadzīves tehnikas, un pārējie būs jāpērk.

Vēja turbīnas konstrukcija sastāv no šādiem elementiem:

• reduktors rotācijas ātruma pielāgošanai;
• rotors ar asmeņiem;
• aizsargkorpuss;
• akumulatora akumulators;
• astes daļa;
• invertors;
• masti ģeneratora nostiprināšanai.

Vēja turbīna, kas izgatavota no veļas mazgājamās mašīnas daļām

Konstrukcijas ģenerators ir izgatavots no veļas mazgājamās mašīnas elektromotora. Tās jaudai jābūt vismaz 1,5 kW.

Turklāt jums būs nepieciešams:

• smilšpapīrs un līme;
• neodīma magnēti 5 un 12 mm katrs (32 gab.);
• epoksīda sveķivai aukstā metināšana.

Neodīma magnēti tiks uzstādīti uz rotora. Tos var iegādāties daudzos stacionāros vai tiešsaistes veikalos. Ir nepieciešams noņemt serdes no asinhronā motora rotora. Pēc tam šīs daļas ir daļēji nogrieztas. Griešanas dziļums nedrīkst pārsniegt 2 mm. Tam varat izmantot virpu. Turpmāk serdeņos jāizveido rievas, kuru dziļums ir 5 mm.

Nākamajā mājas vēja ģeneratora izgatavošanas posmā magnētu uzstādīšana tiek veikta ar savām rokām. Lai sāktu, uz serdes ir uzstādīts ciets vāks. Pēc tam magnēti tiek novietoti attiecīgajās vietās vienādā attālumā. Ir ļoti svarīgi ievērot attālumu, pretējā gadījumā nākotnē magnēti turēsies kopā, kas negatīvi ietekmēs vēja parka jaudu. Šo detaļu nostiprināšanai labāk izmantot superlīmi. Darba laikā ieteicams valkāt aizsargbrilles, jo līmēšanas laikā magnēti var atlecēt.

Neodīma magnētu atrašanās vieta pašmāju vējdzirnavu ražošanā

Kad veidne ar magnētiem ir pilnībā gatava, tā piestiprinās rotoram. Iegūtie tukšumi jāaizpilda ar epoksīda sveķi vai aukstā metināšana. Darba beigās rotoru maigi iespīlē spīlē, un tā virsmu apstrādā ar smilšpapīru. Pirms vējdzirnavu iedarbināšanas pārbaudiet visu gultņu un skrūvju savienojumu stiprību. Konstrukcijas montāžai nevajadzētu izmantot pat daļēji nolietotas detaļas, labāk iegādāties jaunas.

Lai izveidotu lāpstiņriteni, labāk izvēlēties vieglu materiālu ar augstu drošības rezervi. Šiem nolūkiem ir piemērots stikla šķiedra. Tā rezultātā asmeņi ir viegli un izturīgi pret nodilumu. Mastu vislabāk var izgatavot no tērauda caurulēm. Optimālais diametrs ir 32 mm.

Vēja turbīnas montāžu var veikt ikviens, kam ir ideja par elektrisko ķēžu darbību. Šajā gadījumā galvenais ir būt uzmanīgam pret visām detaļām un rūpīgi pārbaudīt visas savas darbības. Lai novērstu kļūdu iespējamību, varat izmantot vizuālos videoklipus, kuros sīki aprakstīts viss detaļu izgatavošanas process un to turpmākā montāža.

Kā padarīt vēja ģeneratoru ar savām rokām 220 V (4 kW): video