Kendi elinizle mini bir rüzgar jeneratörü nasıl yapılır?

Bir yel değirmeni, elektrik üretmek için yakıt veya güneş enerjisine ihtiyaç duymaz. Bu özellik, birçok insanın kendi elleriyle bir rüzgar türbini nasıl inşa edileceğini düşünmesini sağlar, çünkü bitmiş ekipmanın satın alınması ve kurulması pahalıdır.

Çalışma prensibi ve rüzgar jeneratörü çeşitleri

Sadece cihazını anlayarak kendi başınıza bir yel değirmeni yapabilirsiniz. Bu birimin prototipi eski bir yel değirmenidir. Kanatlarındaki hava akımlarının basıncıyla, torku değirmen ekipmanına ileten bir şaft harekete geçti.

Elektrik üretimi için rüzgar türbinlerinde, rotoru döndürmek için rüzgar enerjisinin kullanılmasıyla aynı prensip uygulanır:

1. Kanatların rüzgara maruz kaldığında hareketi, dişli kutusu ile birlikte giriş milinin dönmesine neden olur. Tork, 12 mıknatısla donatılmış jeneratörün ikincil miline (rotor) iletilir.Dönmesinin bir sonucu olarak, stator halkasında alternatif bir akım ortaya çıkar.
2. Bu tür bir elektrik, pilleri özel bir cihaz - bir kontrolör (doğrultucu) olmadan şarj edemez. Cihaz, alternatif akımı doğru akıma çevirerek, ev aletlerinin kesintisiz çalışabilmesi için saklanmasını sağlar. Kontrolör ayrıca başka bir işlevi yerine getirir: pili zamanında şarj etmeyi durdurur ve yel değirmeni tarafından üretilen fazla enerji, büyük miktarda tüketen birimlere (örneğin, bir evi ısıtmak için ısıtma elemanlarına) aktarılır.
3. 220 V'luk bir voltaj beslemesi sağlamak için, akülerden invertöre akım verilir ve daha sonra elektrik tüketim noktalarına gider.

Kanatların her zaman rüzgarla etkileşime girmek için en iyi konumda olmasını sağlamak için, pervane cihazlarına pervaneyi rüzgara doğru çevirmenizi sağlayan bir kuyruk takılmıştır. Fabrika yel değirmeni modellerinde, olumsuz havalarda kuyruğu katlamak veya kanatları rüzgar darbelerinden çıkarmak için fren cihazları veya ek devreler bulunur.

Kanatların sayısı ve malzemesine veya pervanenin eğimine göre sınıflandırılan birkaç rüzgar türbini türü vardır. Ancak ana bölme, eksenin veya giriş milinin konumuna göre gerçekleşir:

1. Yatay tip, şaftın yere paralel konumunu ifade eder. Bu tür jeneratörlere kanatlı jeneratörler denir.
2. Dikey yel değirmenlerinde eksen ufka dik, düzlemler ise onun etrafına yerleştirilmiştir. Dikey jeneratörler ortogonal veya carousel olarak adlandırılabilir.

Dönme ekseninin konumundan bağımsız olarak, ünitenin çalışma prensibi aynı kalır.

Yel değirmeni modellerinde bir pervane veya 2, 3 veya birkaç kanatlı bir rüzgar çarkı olabilir.Çok kanatlı cihazların küçük bir rüzgarda akım üretebildiğine ve 2-3 kanatlı pervanelerin daha fazla hava akışı gerektirdiğine inanılmaktadır. Bir model seçerken, her bıçağın rüzgar akışına direnç oluşturduğu ve dönüş hızını azalttığı önemli kuralı dikkate almak gerekir, bu nedenle çok kanatlı bir tekerleği çalışma hızına döndürmek oldukça zordur.

Yel değirmeni çeşitleri arasında yelkenli ve sert olanlar var. Bu isimler kanatların yapıldığı malzemeyi ifade eder. Kendinden montajlı yelken tipi daha basit ve daha ekonomik olacaktır, ancak plastik malzemeden (kumaş, film vb.) yapılmış kanatlar dayanıklı ve aşınmaya dayanıklı değildir.

Dikey seçenek

Dikey tip bir rüzgar jeneratörü yapmak yatay olandan daha kolaydır. Tasarım bir kanat cihazı gerektirmez, düşük bir yüksekliğe (2 m'ye kadar) yerleştirilmiştir. Dikey rüzgar türbinleri (rüzgar santrali) kullananların yorumları, ünitelerin çalışma birimlerinin dönüşü ve bakım kolaylığı sırasında hafif bir gürültü olduğunu göstermektedir. Jeneratör yapının alt kısmında bulunur ve yüksekte çalışmaya veya direği yere indirmeye gerek kalmadan bakım yapılabilir.

Eksenin üst ucuna, aynı anda bir direk görevi gören bir yatak monte edilmiştir. Bu parça neredeyse hiç bakım gerektirmez ve tamir edilmeden birkaç yıl hizmet edebilir.

Kanatlı bir yel değirmeninin aksine, dikey rüzgar türbinleri yüksek bir direk kurulumu gerektirmez. Rüzgarın yönünden bağımsız olarak çalışırlar, bu da hareketli parçanın tasarımını basitleştirir.Kompakt bir rüzgar türbininin kanatları için geniş çaplı bir PVC boru (örneğin bir kanalizasyon borusu) kullanabilirsiniz ve daha güçlü bir rüzgar türbini için ince galvanizli çelik uygundur. Bu malzemeler herhangi bir ev ustası için mevcuttur ve nispeten ucuzdur.

Rüzgar çarkının tasarımı, mevcut birçok seçenekten bağımsız olarak seçilebilir:

• 2 düz kanatlı Dornier tasarımı;
• 4 yarı silindirik kanatlı Savonius sistemi;
• 2 sıra düzlemli dikey çok kanatlı yel değirmeni;
• kavisli kanat profilli helikoid rüzgar türbinleri.

Tüm dikey yel değirmenleri, Savonius agrega ilkesini kullanır. Evde, bıçaklar uzunlamasına ikiye kesilmiş çelik veya plastik fıçılardan yapılabilir. Tasarım özelliği, ünitenin veriminin rüzgar hızından 2 kat daha az kanat hızında maksimuma ulaşmasıdır. Bu nedenle dikey bir rüzgar türbini için hızı artırmaya çalışmamalısınız.

Yatay Modeller

Dikey jeneratörlerin aksine, pervaneli ev yapımı rüzgar türbinleri, kanatların hızındaki artışla daha yüksek verime sahiptir. Ancak vidanın çok sayıda ve dar elemanı daha iyi çalışmaya katkıda bulunmaz: kuvvetli bir rüzgar basıncı ile vidanın önünde oluşturulan hava yastığı nedeniyle şaftı döndürmek için zamanları yoktur.

Bir ev için kendin yap çok kanatlı rüzgar türbinleri, çok kuvvetli rüzgarların olmadığı bölgelerde en iyi şekilde yapılır. Bölgedeki rüzgar kuvveti genellikle saniyede 10-15 m'yi aşıyorsa, 2-3 kanatlı bir yel değirmeni yapmak mantıklıdır. Her iki tip de saniyede yaklaşık 2-3 m hava akış hızında çalışmaya başlayabilmektedir.

Yatay model, yüksek bir direk (6-12 m) kurulumunu gerektirir.Bakım sırasında yüksek irtifa çalışmalarından kaçınmak için ustalar, direğin tabanına en basit katlama mekanizmasını - ekseni - kurarlar. Güçlü bir rüzgar yükü ile yapının stabilitesi için, rafı dikey konumda tutmak için kablo destekli destekler gereklidir.

Jeneratör ve pervaneli nasel, bir yatak üzerine monte edilmeli ve pervanenin rüzgara göre her zaman avantajlı bir pozisyon alması için bir kanat tüyü ile donatılmalıdır. Akım taşıyan kablolar, nasel döndüğünde bükülmeyecek, karışmayacak veya kopmayacak şekilde yerleştirilmelidir. Bu nedenle, boru şeklindeki bir direk içinde gerçekleştirilirler.

220V rüzgar jeneratörü nasıl yapılır?

Bir rüzgar türbini oluşturma çalışmaları, ünitenin gerekli gücünün belirlenmesiyle başlamalıdır:

• birkaç odayı aydınlatmak için 1 kW'tan daha az güce sahip bir jeneratöre sahip olmak yeterlidir; akkor veya enerji tasarruflu lambalara güç sağlayacak ve ayrıca bir dizüstü bilgisayarı veya TV'yi ağa açmak mümkün olacak;
• 5 kW kapasiteli ev yapımı bir rüzgar jeneratörü, ev aletlerine (buzdolabı, çamaşır makinesi, ocak vb.) elektrik sağlayacaktır;
• Evi tamamen özerk bir elektrik kaynağına aktarmak için, 20 kW'dan fazla kapasiteye sahip güçlü bir jeneratöre ihtiyacınız var.

Jeneratörü kendiniz yapabilir veya eski arabadan çıkarılan ilgili montajı uyarlayabilirsiniz. Bu sayede 2-3 kw'a kadar akım üretimini sağlamak mümkündür. Daha güçlü bir 220V kendin yap rüzgar jeneratörü yapmak için, bobinlerin ve tel dönüşlerinin sayısını, rotordaki mıknatısların boyutunu ve sayısını ve kanat kanatlarının parametrelerini doğru bir şekilde hesaplamanız gerekecektir.

Basit tasarım

Yaklaşık 1-1.5 kW gücünde en basit tasarım için ihtiyacınız olacak:

• araba jeneratörü (12 V);
• asit pil (12 V);
• anahtar düğmesi (12 V);
• akım dönüştürücü 700-1500 V ve 12-220 V;
• metal büyük kapasiteli;
• cıvatalar, rondelalar, somunlar;
• jeneratörü sabitlemek için kelepçeler (2 adet).

Otomobil jeneratörünün kasnağında cıvatalar için simetrik delikler açmanız gerekir. Kabın çevresini 4 eşit parçaya bölün. Bıçakları kesin:

• kabın yan tarafında, daireyi bölmek için işaretlere göre dikdörtgenleri işaretleyin;
• her elemanın dikey ortasını bulun;
• kabın üstünü ve altını 3-5 cm genişliğinde sağlam kenarlarla işaretleyin;
• metali tek tek dikdörtgenler arasında jant çizgisine kadar kesin;
• dikdörtgenin ortası sağlam ve kenarlara bağlı kalacak şekilde işaretlemenin üst ve alt sınırları boyunca kesimler yapın;
• her bıçağı merkezi eksene göre dağıtın;
• yuvarlak tabanın merkezini belirleyin, cıvata deliklerinin yerlerini jeneratör kasnağı üzerindeki konumlarına göre işaretleyin.

Kanatları açarken, uçakların gerekli kısımlarını ortaya çıkarmak için rüzgar çarkının dönüş yönünü belirlemeye değer. Tüm kanatlarda aynı yükü sağlamak için dönüş açıları ölçülmelidir.

Yapının montajı, jeneratör kasnağının ve tankın tabanının cıvatalanmasından oluşur. Bundan sonra, bir rüzgar jeneratörünün (yaklaşık 2 m yüksekliğinde kalın bir borudan yapılmış bir direk) montajı için bir taban hazırlanır. Jeneratörü uygun çaptaki kelepçelerle bağlamak en kolay yoldur. Aküyü şarj etmek için jeneratörden gelen akım doğrultucudan geçirilmeli, bağlantı aracın elektrik devreleri kullanılarak yapılmalıdır.

Kanatlı bir rüzgar türbini için ev yapımı jeneratör

Yatay rüzgar jeneratörü ünitesi, bir arabanın tekerlek göbeklerinden monte edilebilir veya bir çamaşır makinesinden bir elektrik motoru kullanılabilir. Çalışmak için neodimyumdan (niyobyum alaşımı) yapılmış mıknatıslar satın almanız gerekecek. Dikdörtgen elemanlar almak daha iyidir.

Bir motor kullanılıyorsa, bunların sayısını bobin sayısına göre belirleyebilirsiniz. Üç fazlı bir jeneratör için mıknatıs sayısı, bobin sayısının 2/3'ü olmalı ve tek fazlı bir jeneratör için buna karşılık gelmelidir. Usta uygulayıcılar, üç fazlı bir jeneratörün seçilmesini tavsiye eder.

Çamaşır makinesinden bir motor kullanırken, motor rotoruna mıknatıslar yapıştırılmalıdır. Bir tekerlek göbeği kullanılıyorsa, mıknatıslar yaklaşık 5 mm kalınlığında bir çelik sac daire üzerine yerleştirilir. Rotoru monte ederken aşağıdaki kurallara uyun:

1. Mıknatıslar arasındaki mesafe aynı olmalıdır. Göbek üzerindeki dikdörtgen elemanlar, dairenin yarıçapları boyunca ve motor mili üzerinde - uzunlamasına ekseni boyunca uzun kenarlara sahiptir.
2. Çalışmadan önce mıknatısların kutuplarını belirlemeniz ve işaretlemeniz gerekir. Zıt elemanların farklı kutuplara sahip olması için kurulurlar. Mıknatısları yerleştirirken, bitişik parçaların pozitif ve negatif kutuplarını değiştirin.
3. Mıknatısları rotor yüzeyinde sıkıca tutmak için epoksi ile doldurulması tavsiye edilir.

Motor milini rotor olarak kullanırken, parça sargıdaki yerine takılır ve yapının işlerliği, tel uçlarına voltmetre probları uygulanarak ve şaft bir matkapla döndürülerek kontrol edilir.

Bir göbek kullanılıyorsa, bobinler 1 mm kesitli emaye bakır telden bağımsız olarak sarılır.Her bobin 60 turdan oluşmalı ve 9 mm yüksekliğe sahip olmalıdır. Bobinler, tekerlek göbeğinin düz kısmına monte edilmelidir.

Üç fazlı bir jeneratör için tellerin uçlarını şu şekilde bağlayın:

• bobinin dış terminalini 1 serbest bırakın ve iç terminali 4 ile dış terminale bağlayın;
• 4 bobinin iç kablolarını dıştaki 7'ye bağlayın ve her 2 parçada bir sarım parçalarını bağlayarak sonuna kadar devam edin; ikincisinde, çıktı zaten bırakılmış veya farklı şekilde işaretlenmiş olarak kolayca bükülebilen serbest bir iç uç kalmalıdır;
• her 2 elemanda bir aynı prensibe göre telleri bağlayarak işlemi 2 bobinle tekrarlayın;
• aynısını 3 bobin ve kalanlar bağlanmadan yapın.

İşin sonunda master'ın 6 ayrı pini olacaktır. Sargı epoksi ile doldurulmalı ve kurutulmalıdır.

Ardından, göbek yatağında, rotor halkasını mıknatıslarla yerleştireceğiniz mili sıkıştırmanız gerekir. Parçaların düzlemleri arasındaki boşluk 1-1.5 mm'dir. Terminallerde akım olup olmadığını kontrol edin, yel değirmenini monte edin ve direğe monte edin.

Ekipman servisi

Yel değirmeninin çalışması sırasında, ayda bir kez, bağlantı elemanlarının genel bir incelemesinin yapılması, elektrik sisteminde voltaj dengesizliği olup olmadığının kontrol edilmesi, kontrolörün iyi durumda olması ve kabloların eşit şekilde gerilmesi gerekir. Kesintisiz çalışma için her 3-4 ayda bir akü terminal bağlantılarını kontrol etmeye, jeneratör dişli kutusundaki elektrolit ve yağ seviyelerini kontrol etmeye değer.

Yıllık muayene, kanatların yüzeylerinin kontrol edilmesini, yatakların performansının belirlenmesini ve değiştirilmesini içerir. Bu sürelerde elektrolit seviyesi de yenilenir, dişli kutusuna yağ eklenir. Yıllık bakım, çalışabilirlik için tüm düğümlerin kontrol edilmesini içerir.

Benzer makaleler: