Hvordan laver man en mini vindmølle med deres egne hænder?

For at producere elektricitet har vindmøllen ikke brug for brændstof eller solenergi. Denne funktion får mange mennesker til at tænke over, hvordan de selv kan bygge en vindmølle, fordi det ikke er billigt at købe og installere færdigt udstyr.

Principper og typer af vindmøllegeneratorer

Du kan kun lave en vindmølle selv, hvis du forstår dens opbygning. Prototypen på denne maskine er en gammel vindmølle. Trykket fra luftstrømmen på vingerne sætter en aksel i bevægelse, som overfører drejningsmomentet til mølleudstyret.

I vindmøller anvendes det samme princip om at bruge vindenergi til at dreje rotoren til at generere elektricitet:

1. Vindens bevægelse af bladene får den primære aksel med en gearkasse til at rotere. Drejningsmomentet overføres til generatorens sekundære aksel (rotor), som er forsynet med 12 magneter. Dens rotation genererer vekselstrøm i statorringen.
2. Denne form for elektricitet kan ikke oplade batterier uden en særlig anordning - en controller (ensretter). Enheden konverterer vekselstrøm til jævnstrøm og gør det muligt at lagre den, så husholdningsapparater kan fungere uden afbrydelse. Styringen har også en anden funktion: den stopper opladningen af batteriet i tide og overfører den overskydende energi, der produceres af vindmøllen, til enheder, der forbruger store mængder energi (f.eks. varmeelementer til opvarmning af boliger).
3. For at levere 220 V ledes strømmen fra batterierne til inverteren og derefter til strømforbrugsstederne.

For at sikre, at bladene altid er i den bedste position til at interagere med vinden, er der monteret en hale på vingeanordningerne, som gør det muligt at dreje propellen ind mod vinden. Fabriksmodeller af vindmøller er udstyret med bremseanordninger eller ekstra kredsløb til at klappe halen sammen eller til at styre vingerne væk fra vindstød i ugunstigt vejr.

Der findes flere typer vindmøller, som er klassificeret efter antallet og materialet af vingerne eller propellerens stigning. Men den vigtigste opdeling er baseret på placeringen af aksen eller den primære aksel:

1. Den horisontale type indebærer, at akslen er placeret parallelt med jorden. Sådanne generatorer kaldes vingede generatorer.
2. I vertikale vindmøller er aksen vinkelret på horisonten, og planerne er anbragt omkring den. Lodrette generatorer kan kaldes ortogonale eller rundkørsel.

Uanset placeringen af rotationsaksen forbliver enhedens funktionsprincip det samme.

Vindmøllemodeller kan have en propel eller et vindhjul med 2, 3 eller flere vinger. Enheder med flere vinger anses for at kunne generere strøm ved svag vind, mens propeller med 2 eller 3 vinger kræver en kraftigere luftstrøm. En vigtig regel at overveje, når man vælger en model, er, at hvert blad skaber modstand mod vindstrømmen og reducerer rotationshastigheden, så det er vanskeligt at dreje et hjul med flere vinger til driftshastighed.

Blandt de forskellige typer vindmøller findes der sejlende vindmøller og stive vindmøller. Disse navne henviser til det materiale, som vingerne er fremstillet af. Ved selvmontering vil sejltypen være lettere og mere økonomisk, men bladene af plastmateriale (stof, film osv.) er ikke holdbare og slidstærke.

Lodret version

Det er lettere at bygge en lodret vindmølle end en vandret vindmølle. Designet kræver ikke en vingeanordning, der er placeret i lav højde (op til 2 m). Tilbagemeldinger fra dem, der bruger vertikale vindmøller (vindmølle), vidner om den lille støj, når de roterer, og den nemme vedligeholdelse af de arbejdende enheder enheder. Generatoren er placeret i bunden af konstruktionen, og vedligeholdelse kan udføres uden at skulle arbejde fra højden eller sænke masten ned til jorden.

Der er monteret et leje i den øverste ende af akslen, som også fungerer som mast. Det er stort set vedligeholdelsesfrit og kan holde i årevis uden reparation.

I modsætning til en bladvindmølle kræver vertikale vindmøller ikke en høj mast. De fungerer uafhængigt af vindretningen, hvilket forenkler konstruktionen af den bevægelige del. Til bladene i en kompakt vindgenerator kan du bruge et PVC-rør med stor diameter (f.eks. kloakrør), og til en kraftigere vindmølle er egnet tyndt galvaniseret stål. Disse materialer er tilgængelige for enhver gør-det-selv-mand og er relativt billige.

Vindhjulets design kan vælges blandt de mange muligheder, der findes:

• Dornier-design med 2 flade blade;
• Savonius-system med 4 halvcylindriske vinger;
• ortogonal multibladet vindmølle med 2 rækker af planer;
• Spiralformede vindmøller med en buet bladprofil.

Alle vertikale vindmøller anvender Savonius-aggregatprincippet. Herhjemme kan bladene laves af stål- eller plastfade, der skæres over på midten på langs. Det særlige ved konstruktionen er, at enhedens effektivitet er størst ved en bladhastighed på halvdelen af vindhastigheden. Derfor er det ikke værd at forsøge at øge hastigheden for en vertikal vindmølle.

Horisontale modeller

I modsætning til vertikale generatorer har hjemmelavede propelvindmøller højere effektivitet, når bladenes hastighed øges. Men de mange og smalle elementer i propellen bidrager ikke til det bedste arbejde: ved kraftig vind har de ikke tid til at dreje akslen på grund af luftpuden foran propellen.

Multiblade vindgeneratorer til hjemmet med deres egne hænder er bedst lavet i områder med ikke alt for stærk vind. Hvis vindstyrken i området ofte overstiger 10-15 m i sekundet, giver det mening at bygge en vindmølle med 2-3 vinger. Begge typer kan starte med en lufthastighed på ca. 2-3 m i sekundet.

En horisontal model kræver en høj mast (6-12 m). For at undgå arbejde i stor højde under vedligeholdelse monterer folkemusikerne en simpel foldemekanisme - en aksel - ved mastens fod for at undgå arbejde i stor højde. For at sikre strukturens stabilitet under stærk vindbelastning er der brug for kabelstativer til at holde masten i en oprejst position.

Gondlen med generator og propel skal være monteret på et leje og forsynet med en vejrvinge, således at propellen altid indtager en gunstig position i forhold til vinden. De kabler, der skal føre strømmen, skal være anbragt således, at de ikke snor sig, når maskinhuset roterer, og forårsager forstyrrelser og brud. Det er derfor, at de bæres inde i den rørformede mast.

Hvordan laver man en 220 volt vindmølle generator?

Det første skridt i opbygningen af en vindmølle er at bestemme maskinens nødvendige effekt:

• Til belysning af et par rum er en generator på under 1 kW tilstrækkelig; den kan levere strøm til glødepærer eller energibesparende pærer, og derudover kan en bærbar computer eller et tv tilsluttes;
• en hjemmelavet vindmølle med en kapacitet på 5 kW kan levere elektricitet til husholdningsapparater (køleskab, vaskemaskine, komfur osv.);
• For at skifte huset til en selvstændig strømforsyning er der brug for en kraftig generator med en kapacitet på over 20 kW.

Generatoren kan være selvbygget, eller den kan tilpasses fra en gammel bil. På denne måde er det muligt at generere op til 2-3 kW strøm. Hvis du vil lave en kraftigere 220 V vindmølle med dine egne hænder, skal du lave præcise beregninger af antallet af spoler og wireomdrejninger, størrelsen og antallet af magneter på rotoren og parametrene for bladvingerne.

Et enkelt design

Til den enkleste konstruktion med en effekt på ca. 1-1,5 kW skal du bruge:

• bilgenerator (12 V);
• syrebatteri (12 V);
• Tænd/sluk-knap (12 V);
• strømomformer 700-1500 V og 12-220 V;
• metal med stor kapacitet;
• bolte, skiver og møtrikker;
• fastgørelsesklemmer til generatoren (2 stk.).

Lav symmetriske huller i remskiven på bilens generator til boltene. Fordel beholderens omkreds i 4 lige store dele. Skær bladene ud:

• Marker rektanglerne på den side af beholderen, der svarer til cirkelinddelingerne, op;
• Find det lodrette centrum for hvert element;
• Marker karrets top og bund med en 3-5 cm bred fast kant;
• Skær metallet mellem de enkelte rektangler til kantlinjen;
• Der skæres langs den øverste og nederste kant af markeringerne, så midten af rektanglet forbliver intakt og forbundet med randen;
• udfolde hvert blad i forhold til den centrale akse;
• bestemmer midten af den cirkulære bund og markerer bolthullernes placering i overensstemmelse med deres placering på generatorskiven.

Når vingerne foldes ud, er det værd at bestemme vindhjulets rotationsretning for at få de rigtige dele af flyene frem. Drejevinklerne for alle bladene skal måles for at sikre, at der påføres samme belastning.

Monteringen består i at skrue generatorskiverne fast til bunden af tanken. Derefter forberedes vindgeneratorens base (en mast lavet af et tykt rør, der er ca. 2 meter højt). Det er nemmest at fastgøre generatoren til denne mast ved hjælp af klemmer med den rette diameter. For at oplade batteriet skal strømmen fra generatoren ledes gennem en ensretter, og forbindelsen skal foretages ved hjælp af køretøjets ledningsdiagrammer.

Hjemmelavet generator til en vindmølle

Enheden til den horisontale vindmøllegenerator kan samles af bilhjulnav eller bruge en elmotor fra en vaskemaskine. Arbejdet kræver indkøb af neodym-magneter (en niobiumlegering). Rektangulære elementer er bedst.

Du kan bestemme antallet ved hjælp af antallet af spoler, hvis der anvendes en motor. For en trefaset generator skal antallet af magneter være 2/3 af antallet af spoler, og for en enfaset generator skal det være det samme. De mest erfarne eksperter anbefaler, at man vælger en trefaset generator.

Ved brug af en vaskemaskinemotor skal magneterne limes fast på motorrotoren. Hvis der anvendes et hjulnav, anbringes magneterne på en cirkel af ca. 5 mm tyk stålplade. Følg reglerne, når du samler rotoren:

1. Afstanden mellem magneterne skal være lige stor. De rektangulære elementer anbringes på navet med deres lange sider langs hjulets radius og på motorakslen langs dens længdeakse.
2. Magneternes poler skal identificeres og markeres før arbejdet. Monter dem på en sådan måde, at de modsatrettede elementer har forskellige polariteter. Når du placerer magneterne, skal du veksle mellem de positive og negative poler i de tilstødende dele.
3. Det er tilrådeligt at fylde magneterne med epoxy, så de sidder fast på rotoren.

Når motorakslen anvendes som rotor, skal du placere delen på dens plads i viklingen og kontrollere funktionen ved at placere et voltmeters styli på ledningerne og dreje akslen med et bor.

Hvis der anvendes et nav, skal du selv vikle spoler af 1 mm emaljeret kobbertråd. Hver spole skal bestå af 60 vindinger og være 9 mm høj. Spolerne skal fastgøres på den flade del af hjulnavet.

For en trefaset generator tilsluttes kabelenderne på følgende måde:

• Lad den ydre ledning 1 på spolen være fri, og tilslut den indre ledning 4 til den ydre ledning;
• Forbind den indre leder af spole 4 med den ydre leder af spole 7 og fortsæt til slutningen, idet du samler viklingerne for hver 2. stk.; den sidste skal have en løs indre ende, som let kan snoes med den allerede tilbageværende ledning eller markeres på anden måde;
• gentag processen fra spole 2, idet ledningerne forbindes på samme måde for hver 2 stykker;
• Gør det samme med spole 3 og de resterende ikke-forbundne spoler.

Når arbejdet er afsluttet, har masteren 6 separate ledninger. Sviklingen skal fyldes med epoxy og tørres.

Derefter skal akslen spændes fast i navlejet, hvorpå rotorringen med magneter er monteret. Afstanden mellem overfladerne på delene er 1-1,5 mm. Kontroller ledningerne for strøm, saml vindmøllen og monter den på masten.

Vedligeholdelse

Ved drift af vindmøllen bør du en gang om måneden foretage en generel inspektion af fastgørelseselementer, kontrollere det elektriske system for spændingsubalance, styringens funktionsdygtighed og kablernes jævnhed i spændingen af kablerne. For at sikre problemfri drift er det værd at kontrollere batteripolerne hver 3-4. måned og kontrollere elektrolyt- og oliestanden i generatorens gearkasse.

Den årlige inspektion omfatter inspektion af bladets overflader, bestemmelse af lejerne og udskiftning af dem. Elektrolytteniveauet fyldes også op, og olien i gearkassen tilsættes på dette tidspunkt. Den årlige vedligeholdelse omfatter kontrol af alle samlinger for at sikre, at de fungerer korrekt.

Relaterede artikler: