Vjetroturbina je jednostavan mehanički uređaj sličan vjetrenjači. Lopatice će hvatati protok zraka pomoću pokreta za primjenu mehaničke energije na upravljačku polugu. Ova će poluga zatim uključiti komponente generatora, što će rezultirati čistom obnovljivom energijom za vaš dom i nižim računima za struju. Osim toga, turbine se lako izrađuju s raznim jednostavnim materijalima koji se mogu kupiti u vašoj lokalnoj trgovini hardvera.
Korak
1. dio od 5: Planiranje vjetroturbine
Korak 1. Odredite prosječnu brzinu vjetra na mjestu koje želite izgraditi
Za proizvodnju ekonomične električne energije učinkovite vjetroturbine zahtijevaju brzinu vjetra od najmanje 11 do 16 kilometara na sat. Većina vjetroturbina optimalno će raditi pri brzini vjetra od 19 do 32 kilometra na sat. Da biste saznali prosječnu brzinu vjetra u vašem području, provjerite online karte vjetra.
- Također možete kupiti opremu za mjerenje vjetra koja se naziva anemometar. Pomoću ovog alata izmjerite brzinu vjetra na željenom mjestu turbine. Učinite to svaki dan nekoliko trenutaka.
- Ako je brzina vjetra u vašem području prilično konstantna, izmjerite je kroz mjesec dana, iako promjena godišnjih doba može imati veliki utjecaj. Zatim izračunajte vrijednost prosječne brzine kako biste vidjeli je li mjesto turbine prikladno.
Korak 2. Proučite građevinsku dozvolu koja se odnosi na vjetroturbine
Ove se dozvole razlikuju ovisno o području, pa se obratite lokalnoj vladi kako biste bili sigurni da ih ne kršite. Neke dozvole zahtijevaju minimalnu udaljenost između turbina, pored toga koliko su turbine udaljene od linije svojstva. Turbina također može biti ograničena po visini. Uzmite u obzir sve ove stvari pri izgradnji.
Razgovarajte o svojim planovima sa susjedima prije nego potrošite previše vremena na njihovo dovršavanje i izgradnju. Na ovaj način možete slušati njihove brige o turbinama i riješiti sve nesporazume koji mogu nastati zbog buke, smetnji u radijskim kanalima i prijema TV kanala
Korak 3. Izvršite procjenu prostora za svoju vjetroturbinu
Iako za to nije potrebno puno prostora, kako biste izbjegli moguće sukobe sa susjedima, pobrinite se da odvojite najmanje 0,2 hektara prostora za turbine koje proizvode do 3 kilovata snage i 0,4 hektara za turbine koje proizvode do 10 kilovata vlast. Također ćete morati imati dovoljno okomitih prečki za izgradnju turbina dovoljno visokih da okolne zgrade i drveće ne blokiraju vjetar.
Korak 4. Birajte između lopatica vjetroagregata Uradi sam ili Uradi sam
Vrsta lopatica koje koristite i njihove postavke utječu na dizajn turbine. Vjetrenjače na starim farmama bile su jednostavno lopatice pričvršćene na rotirajuću os, ali vjetroturbine su predstavljale velike motore i imale su velike lopatice u obliku kapljica vode. Ove lopatice moraju biti pravilno izmjerene i instalirane kako bi turbina radila učinkovito.
- Ako se odlučite za vlastitu izradu, upotrijebite drvo ili presjek PVC cijevi. Upute se mogu pronaći na internetu putem opće internetske pretrage. Upotrijebite ključni izraz "lopatice vjetroturbine domaće izrade" ili "Lopatice vjetroturbina DIY" (na engleskom).
- Bez obzira želite li graditi ili kupiti, provjerite postoje li 3 lopatice za turbinu. Korištenje parnog broja, recimo 2 ili 4, povećava vjerojatnost da će turbina vibrirati dok se okreće. Dodavanjem više lopatica povećat će se snaga, ali će se i turbina sporije vrtjeti.
- Ove oštrice također se mogu napraviti od kućnih proizvoda, poput modificiranih lopata. Ako planirate ići ovim putem, odaberite čvrstu lopatu. Drvenu ručku možete zamijeniti nečim jačim, poput metalnog štapa.
Korak 5. Odaberite generator
Vjetroturbina mora biti spojena na generator za proizvodnju električne energije. Većina generatora sadrži istosmjernu struju (DC), što znači da ih morate uključiti u okidač kako bi generator proizveo izmjeničnu struju (AC) koja može napajati kućanske aparate.
- Motor izmjenične struje možete koristiti kao generator, iako možda ne sadrži dovoljno magnetske snage za stvaranje jake električne struje.
- Generatori se uvelike oslanjaju na kretanje, u ovom slučaju kretanje vaših lopatica i magnetske sile za stvaranje električne energije. Gotov generator najjednostavnija je opcija za početnike, ali na Internetu možete pronaći upute o izradi vlastitog. Upišite ključni izraz "izrada generatora vjetroturbine" ili "izrada generatora vjetroturbine" (na engleskom).
- Odlučite li se za kupnju istosmjernog generatora, potražite ga s visokim naponom i malom brzinom vrtnje (nekoliko stotina umjesto nekoliko tisuća okretaja u minuti). Morate dosljedno proizvoditi najmanje 12 volti.
- Generator također mora biti spojen na spremnik baterije dugog vijeka trajanja i regulator snage između pretvarača. To je važno kako bi pretvarač i baterija bili zaštićeni od kratkog spoja. Osim toga, ova metoda će pretvaraču također omogućiti napajanje kada vjetar ne puše puno.
- Automatski alternatori se ne preporučuju za upotrebu kao generatori. Ovaj alternator mora se okretati mnogo brže od vjetroturbine kako bi održao snagu.
Dio 2 od 5: Ugradnja okomite osovine i radijusa
Korak 1. Instalirajte svoje vratilo
Možda ćete ga morati zavariti, ali većina opreme za vjetroturbine prodaje se s ugrađenim vratilom. Ako želite graditi turbinu od zasebno kupljenih dijelova ili dijelova koji su u stanju mirovanja i trebaju se zavariti, pobrinite se da nosite odgovarajuću osobnu zaštitnu opremu, poput naočala za zavarivanje, rukavica za zavarivanje, jakne za zavarivanje i radnih čizama.
Ako prvo sastavite komponente vratila, možete sastaviti dio po dio turbine. Ova metoda može biti učinkovitija od pokušaja izgradnje pune turbine odmah ako ovaj projekt radite sami
Korak 2. Gurnite glavčinu na mjesto na osovini
Kako biste spriječili sudar i eroziju ove dvije komponente, postavite ležaj između njih. Pričvrstite ga na kraj vratila koje viri iz diska, a zatim ga gurnite u disk dok se ne pričvrsti za deblji dio osovine. Nakon toga gurnite glavčinu na ležaj tako da dijelovi hrpe budu okrenuti prema gore.
- Između vratila i ležaja trebao bi biti razmak od oko 10,2 cm. U područjima velike brzine vjetra turbina se može saviti tako da lopatice oštete osovinu.
- Ako nemate opremu i gradite čvorište od temelja, razmislite o upotrebi čvorišta za prikolice 4 na 4. Možete ga kupiti u većini trgovina koje prodaju opremu za prikolice, poput najbliže trgovine autodijelovima.
Korak 3. Pričvrstite donju prirubnicu prsta na glavčinu
Prirubnica bi trebala imati rupe za prolaz stuba glavčine, kao i izbočene dijelove za montažu. Poravnajte prirubnice sa stupovima glavčine i pričvrstite ih zajedno. Nakon što su prirubnice ravnomjerno postavljene, učvrstite ih maticama. Matice prvo postavite ručno, a zatim koristite ključ.
Korak 4. Spojite sve žbice
Imat ćete dva radijusa po lopatici turbine, što ukupno čini šest za turbinu s tri lopatice. Trebat će vam vijci za spajanje žbica s donjim jezičcima prirubnice, kao i odstojni odstojnik za njihovo odvajanje od vrha. Zatim:
- Gurnite vijak kroz rupu na jednom od jezičaka prirubnice, pričvrstite žbice pomoću odstojnika, pričvrstite drugu žbicu na vijak, a zatim pričvrstite sve žbice i odstojnike gornjom prirubnicom. Gornja i donja prirubnica moraju biti istog oblika, kao i broj pričvrsnih jezičaka.
- Ručno zategnite vijak na gornjoj prirubnici, a zatim zategnite drugi vijak. Ponovite ovaj postupak za sve žbice.
- Nakon što su svi prsti uhvaćeni između gornje i donje prirubnice, zategnite vijke ključem. Zatim provjerite jesu li gornja i donja prirubnica i žbice čvrste i lako se okreću sa glavčinom na ležaju.
- Budući da će turbina biti izložena dosljednoj snazi vjetra i drugim čimbenicima okoliša, pobrinite se da vijci čvrsto spoje žbice. Da biste to učinili, upotrijebite spoj za lijepljenje koji se može kupiti u većini prodavaonica hardvera.
Korak 5. Pričvrstite četiri stupa na gornju prirubnicu
Ovi stupovi moraju imati navoje i biti dugački 6 cm i debeli 0,635 cm. Možda ćete morati upotrijebiti metalnu pilu za rezanje stupova s navojem odgovarajuće debljine na odgovarajuću duljinu. Zatim ručno pričvrstite ove stupove na vrh gornje prirubnice, tako da se svaki vijak ravnomjerno rasporedi po osovini vratila turbine.
- Montirajte ove stupove dovoljno daleko jedan od drugog kako bi svi bili uspravni i čvrsti. Jarbol bi trebao izlaziti iz prirubnice na jednakoj udaljenosti.
- Prilikom uporabe pile za metal pazite da ne oštetite navoj stupa. Oštećeni konac može vas spriječiti da ga pravilno zategnete.
- Provjerite jesu li svi stupovi čvrsto postavljeni, poput vijaka koje ste koristili za žbice turbine. Za pričvršćivanje ovih stupova upotrijebite vezivno sredstvo.
Dio 3 od 5: Ugradnja magneta za okomitu os
Korak 1. Pričvrstite donji magnetski rotor na polove
Gornji i donji magnetski rotor možete napraviti s pločama dimenzija 5 x 2,5 x 1,25 inča, epoksidnim i neodimijskim magnetima. Ili možete kupiti gotove proizvode u sklopu kompleta generatora turbine. Donju ploču magnetskog rotora postavite na četiri stupa pričvršćena na prirubnicu. Uvjerite se da je magnet okrenut prema gore.
- Budite oprezni, bilo da sami izrađujete ili koristite gotov magnetski rotor. Magnetsko polje je jako i može izazvati ozljede ako ste neoprezni.
- Neodimijski magneti su vrlo lomljivi. Trebat će vam 24, 12 za gornji magnetski rotor i 12 za donji magnetni rotor, ali kupite nekoliko rezervnih dijelova u slučaju da se jedan pokvari. Ovi magneti se mogu kupiti na mreži.
Korak 2. Napravite magnetski rotor ako je potrebno
Ako koristite učvršćenje koje sadrži disk s magnetskim rotorom, trebate samo pričvrstiti disk na stupove kako je opisano. Za rotor s magnetom kućišta, pobrinite se da je sve ravnomjerno raspoređeno po obodu rotora. Kako biste spriječili nepravilno postavljanje magneta koji bi mogli uništiti rotor, nacrtajte predložak za postavljanje magneta na karton ili papir.
- Ovaj će predložak zauzeti središte rotora koje nije magnetizirano. Linije od središta do rubova predloška označavaju mjesto magneta na rotoru. Za pričvršćivanje predloška možete koristiti traku. Primjere potražite na internetu.
- Morate označiti polove svih magneta prije nego što ih počnete postavljati. To možete učiniti markerom. Ako se magneti drže zajedno i ne možete analizirati polove, pokušajte to provjeriti tako da na štapić za sladoled pričvrstite slab magnet.
- Prođite "U" polom testera ispred neodimijskog magneta. Ako osjetite potisak, to znači da su magneti na istoj strani polova. Ako osjetite povlačenje, polovi magneta koji testirate su suprotni.
- Za pričvršćivanje magneta koristite epoksid veličine graška. Pričvrstite na dno svakog magneta prije postavljanja.
- Budite oprezni i pazite da vam prsti ne budu između magneta i rotora. Zatim polako pomaknite magnet u kut diska rotora. Magnet će se zalijepiti. Nakon toga gurnite magnet u ispravan položaj prema predlošku.
Korak 3. Ugradite odstojnike na stupove turbine
Za stvaranje prostora možete koristiti komad metalne cijevi od 1.375 cm (3.175 cm). Izrežite što je točnije moguće. Kliznite preko stupa koji viri iz magnetskog rotora.
- Odstojnici nejednake duljine mogu saviti gornji magnetski disk. To može biti opasno i negativno utjecati na učinkovitost turbine.
- Iznad razmaka na stupovima trebalo bi ostati više od 2,5 cm prostora. Na taj način se matice mogu zategnuti na magnetskom rotoru i svim dijelovima između njih.
Korak 4. Stator postavite na vrh donjeg magnetskog rotora
Stator je skup bakrenih žica koji je od vitalnog značaja za sve vrste generatora. Možete ga kupiti kao dio kompleta vjetroturbina ili ga sami izraditi. Polovi koji okružuju os vratila moraju stršati prema gore pored središta statora.
- Statoru su potrebne tri skupine od 24 bakrene žice, svaka omotana 320 puta. Izrada može biti teška i dugotrajna.
- Ako odlučite da želite izraditi vlastiti, potražite na internetu ključne izraze "kako napraviti stator vjetroturbine" ili "kako napraviti stator vjetroturbine" (na engleskom) koji će vam pomoći.
Korak 5. Napravite namotaje statora za stator kućišta
Možete koristiti staro drvo i čavle. Spojite dva komada šperploče s četiri čavla tako da između njih bude razmak od 2,5 cm. Nokti trebaju biti raspoređeni u obliku rešetke koja odgovara dimenzijama magneta. Tako ćete lakše namotati bakrene žice koje se koriste za izradu statora.
- Prilikom izrade vlastitog statora svakako označite početak i kraj. Svaki sloj mora biti omotan u istom smjeru. Razmislite o tome da na svaki kraj ovih role nanesete električnu traku u boji.
- Kako se rolada ne bi odvojila kad završite, zalijepite je električnom trakom i učvrstite dvodijelnim epoksidom. Pustite da se epoksid i stator osuše na voštanom papiru u skladu s uputama na naljepnici epoksida.
Korak 6. Ugradite gornji magnetski rotor
Budite vrlo oprezni; Ovo je jedan od najopasnijih dijelova vjetroturbine. Složite četiri ploče na stator s obje strane središnje osi. Podloga bi trebala biti deblja, a gornja ploča tanja. Za gornju ploču možete koristiti ploču 5 x 10 cm.
- Držite gornji magnetski rotor tako da vam prsti budu u razmaku između naslaganih ploča. Spustite se polako prema donjem rotoru. Pokušajte pri tome poravnati gornji rotor s vijcima turbine.
- Magnetsko polje će se zalijepiti za gornji disk i povući ga prema ploči na koju ste ga stavili. Zatim spustite gornji magnetski rotor na stupove uvlačeći ploče jednu po jednu. Prvo podignite jednu gornju ploču, a zatim drugu.
- Ponovite ovaj postupak na donjoj ploči za manevriranje tako da gornji magnetski rotor bude u ispravnom položaju. Zatim pomoću matica na stupovima zategnite rotor na svom mjestu. Kad završi, gornji rotor trebao bi se nasloniti na odstojnike, a samo mali dio jarbola viri s vrha.
- Možda ćete morati prevući ploču da biste je oslobodili s gornjeg magnetskog rotora. Magnetska sila ovdje će biti vrlo jaka.
4. dio od 5: Dovršavanje turbine
Korak 1. Uklonite okvir s njegove osi
Zatim morate ovo vratilo spojiti s tornjem. To je teško učiniti kad je okvir turbine postavljen. Također ga morate saviti, usmjerivši glavčinu prema gore kako bi turbina završila.
Povucite sve dijelove okvira (uključujući glavčine, žbice, magnetski rotor, stator i druge spojene dijelove) s vratila u pokretu prema gore. Zatim postavite okvir na radno područje tako da je glavčina okrenuta prema gore
Korak 2. Zavarite prirubnicu osovine na svoj toranj
Ako ste kupili komplet turbina, ti dijelovi mogu biti dostupni, ali u protivnom ćete morati pričvrstiti metalnu ploču na debelu, čvrstu metalnu cijev za dio tornja. Uvjerite se da ova cijev može izdržati snagu vjetra koju proizvodi turbina.
Toranj mora biti postavljen na jakom mjestu. Možda ćete morati uliti beton na temelj tornja kako bi bio stabilniji
Korak 3. Ugradite graničnike vratila i krakova
Ova barijera, ili kavez, trebala bi okruživati osovinu poput ovratnika. Zatim ga pomoću vijaka pričvrstite na toranj. Zatim narežite stup s navojem promjera 0,375 cm na četiri dijela dugačka 11,25 cm. Prvo upotrijebite spoj za spajanje, zatim matice i podloške za pričvršćivanje na kavez. Licem prema gore.
Matice treba postaviti na stupove promjera 0,375 cm, otprilike od vrha. Ova matica omogućit će vam podešavanje položaja statora dok ga jarbol održava
Korak 4. Postavite valjak na osovinu
Prije nego što to učinite, trebali biste nanijeti malu količinu ulja na ležajeve. Nakon toga gurnite ležaj s navojem u osovinu tako da se nasloni na dno.
Postupak podmazivanja najlakše je izvesti prstima. Neka vam papirnati ručnik ili radna krpa budu pri ruci za lakše čišćenje mreže nakon što je ležaj podmazan i postavljen
Korak 5. Ugradite glavni okvir turbine
Podignite glavni okvir tako da je glavčina okrenuta prema naprijed i pričvrstite ga na osovinu s položajem ležaja s navojem ispod. Otvori za pričvršćivanje u statoru moraju biti paralelni s navojnim stupovima pričvršćenim u kavez.
- Kad je okvir na ispravnom mjestu, pričvrstite drugi ležaj s navojem na vrh glavčine. Ulje sa zajedničkim uljem za ležajeve.
- Na nju pričvrstite šesterokutnu maticu. Ova matica mora biti pritegnuta prstom.
- Ako se matica teško okreće, uklonite je sve dok prostor ne bude u ravnini s rupom na vratilu. Gurnite iglu u ovu rupu i pomoću kliješta je savijte kako bi se matica mogla zategnuti.
Korak 6. Zategnite i stator i dovršite turbinu pomoću poklopca za podmazivanje
Ugradite jednu šesterokutnu maticu za svaki stup kako biste stator pričvrstili na okvir turbine. Zatim pomoću dva ključa podesite položaj matica koje okružuju stator tako da stanu između dva magneta rotora.
Nakon što je položaj statora ispravan, samo trebate dodati čep za ulje na vrhu glavčine. Turbina je dovršena
5. dio od 5: Ugradnja električnih komponenti u turbinu
Korak 1. Priključite trenutni regulator na bateriju ili krug
Spajanje trenutnog regulatora na bateriju prije nego što ga spojite na turbinu spriječit će kratki spoj. Na taj način ni vaša oprema neće biti oštećena.
Korak 2. Spojite presvučenu žicu na trenutni regulator
Žica će prenositi snagu s generatora na trenutni regulator. Odavde električna energija tada ulazi u bateriju ili krug.
Ova žica bi trebala biti poput žice unutar kabela za napajanje, s dvije spojene slične izolacije. Možete koristiti stari produžni kabel sa uklonjenim dijelom utikača
Korak 3. Provucite žicu kroz stupove tornja i dno
Umetnite ga u toranj dok ne dosegne gornji okvir turbine. Možda ćete morati upotrijebiti teški konac ili traku za lakše postavljanje žice u toranj. Zatim spojite ovu žicu na generator.
Korak 4. Spojite bateriju ili strujno kolo
Nakon što je generator spojen na regulator snage i prođe podnožje tornja, spremni ste za dovršetak turbine. Uvijek se obratite profesionalnom električaru kad god spojite vanjski izvor napajanja na strujni krug kuće. Mnoga područja zahtijevaju usluge ovlaštenog stručnjaka za rukovanje ovom vrstom kabela.
Savjeti
- Morate pokriti regulator snage kako biste ga zaštitili od vlage. Možda ćete također moći spojiti mjerač napona za praćenje snage koju turbina proizvodi.
- Istražite migracije ptica u vašem području. Ako neka vrsta proleti pokraj tog područja, izbjegavajte gradnju turbina.
