Просмотров: 84293

Как я сделал свой ветрогенератор

Закрыть ... [X]

В окружающем нас мире есть много процессов и веществ, которые может использовать человек для получения электроэнергии: солнечный свет (батареи солнечных элементов), энергия ветра (ветрогенераторы), движение воды в реках (гидроэлектростанции). Ниже представлено свободное изложение англоязычной страницы Майка Дэвиса (Mike Davis) об опыте работы над самодельным ветрогенератором.

фотография самодельного ветрогенератора

Сделать своими руками ветрогенератор нетрудно. Вы тоже можете его изготовить.

Несколько лет назад я купил недвижимость (участок земли) в пустынной Аризоне. Я астроном и мне нужно было место, чтобы я мог заниматься своим хобби вдали от городского неба, где наблюдением мешает световое загрязнение города. Проблема была в том, что это место очень далеко от цивилизации, там нет электрических услуг. С определенной точки зрения это хорошо, нет электричества - нет светового загрязнения. Тем не менее, было бы неплохо иметь хотя бы небольшое количество электроэнергии, ведь очень многое в жизни человека в 21 веке зависит от нее.

Одну вещь я заметил сразу - в этой местности большую часть времени дует ветер. Это помогло мне сосредоточиться на положительных сторонах. Почти с самого момента как я его купил, у меня была мысль о том, что энергетической независимости можно достичь путем установки ветрогенератора, затем можно будет добавить немного солнечных панелей и газификатор биомассы.

Это история о том, как я сделал своими руками ветрогенератор. Не из дорогой, приобретенной в магазине турбины, а из самодельной, которая почти ничего не стоила. Если у вас есть навыки изготовления и некоторый опыт работы с электроникой, вы можете сделать это.

Я искал информацию о самодельных ветрогенераторах и понял, что, несмотря удивительное разнообразие конструкций и сложность, все они имеют пять общих вещей:

  •     генератор
  •     лопасти пропеллера
  •     монтажную конструкцию, которая держит ветровую турбину
  •     башню, чтобы держать все это на ветру
  •     батареи и электронную систему управления.

Реализация проекта самодельного ветрогенератора

Проект изготовления ветрогенератора своими руками не казался мне слишком тяжелым. Я решил начать с генератора тока. Мои интернет-исследования показали, что многие люди делали свои собственные генераторы. Это показалось слишком сложным для первой попытки. Другие используют двигатели постоянного тока в качестве генераторов в своих проектах. Это было похоже на простой путь. Поэтому я начал искать, какие двигатели были бы лучше для работы ветрогенератора.

Многие люди использовать старый компьютер с накопителем на магнитной ленте (когда в компьютерах были большие катушечные магнитофоны, а в них использовались медленно вращающиеся двигатели). Пожалуй, лучшую пару моделей таких двигателей сделала компания Ametek. К сожалению, их почти невозможно найти в наши дни.

Есть, вероятно, много других марок и моделей доступных двигателей постоянного тока, которые будут работать как генераторы.

То, что нужно - это двигатель для самодельного ветрогенератора, который рассчитан на высокое напряжение постоянного тока, низкие обороты и большие токи. Нужно избегать низкого напряжения и / или высоких оборотов в минуту.

Нужен двигатель, который будет давать более 12 вольт на достаточно низких оборотах, и полезный уровень тока. Таким образом, двигатель, рассчитанный на 325 оборотов в минуту (на 30 вольт) при использовании в качестве генератора, может дать 12 вольт на разумных низких оборотах.
С другой стороны, двигатель мощностью 7200 оборотов в минуту на 24 вольта, вероятно, не будет производить 12 вольт в качестве генератора (много тысяч оборотов в минуту - это слишком быстро для ветровых турбин). Нужно было искать в магазине для двигателей.

двигатель самодельного ветрогенератора

Мне удалось купить хороший 30-вольтовый двигатель Ametek всего за $ 26.

Двигатель был в хорошем состоянии и работал хорошо. Даже просто быстрый поворот вала двигателя моими пальцами зажигал лампочку 12 вольт достаточно ярко (я легко получил от него пару сотен ватт). Я знал, что если я смогу сделать приличный набор лопастей, он будет производить большое количество энергии.

Итак лопасти и концентратор для их подключения были моей следующей делом. Многие сделали лопасти своими руками, вырезая их из дерева. Для меня это был возмутительно большой объем работы.

Я обнаружил, что другие люди делали лопасти путем разрезания ПХВ трубы и формирование их в профилях. Это выглядело гораздо более перспективным.

заготовка для лопастей ветрогенератора

Я использовал их рецепт, но сделал несколько иначе. Я использовал черные ABS трубы, 6-дюймовые трубы вместо 4 дюймов и 24 дюйма в длину вместо 19,6.

Я взял 24-дюймовый длинный кусок трубы и разрезал его вдоль на четыре части. Тогда я вырезал одну лопасть, и использовал ее как шаблон для вырезания других. Это дало мне 4 лопасти (3 плюс одна запасная).

вырезанные лопасти ветрогенератора

При этом я их немного дополнительно сгладил и сформировал с помощью моего шлифовального станка (шлифовал на разрезе краев, чтобы сделать их профиль лучшим). По моему мнению, лопасти выглядят очень хорошо.

шкив и диск для хаба

Теперь мне нужно центрировать лопасти и прикрепить их к двигателю. В моей мастерской я нашел зубчатый шкив, который помещался на валу двигателя, но был слишком мал в диаметре, чтобы закрепить его на лопасти. Я также обнаружил среди металлолома алюминиевые диски 5 дюймов в диаметре, теперь я мог крепить лопасти, но как приложить их к валу двигателя? Самое простое решение, конечно, было соединить эти две части вместе, чтобы сделать хаб.

диск с отверстиями

Далее было много сверления, нарезания резьбы и болты, в сумме получился хаб.

концентратор ветрогенератора

Здесь он собран и с лопастями (после сверления отверстия в них, конечно).

Вот еще один вид на центр с лопастями.

концентратор ветрогенератора 2

Во время поездки в магазин я нашел эту куполообразную крышку вентиляционного отверстия.

обтекатель ветрогенератора

обтекатель ветрогенератора установлен

Я сразу подумал о добавлении обтекателя к хабу. Ничего себе, это действительно выглядит профессионально сделанным устройством. Я никогда не смог бы убедить всех, что я сделал это своими руками из мусора в моей мастерской и сантехнических деталей.

Далее мне нужно было монтировать турбину. Желая сделать просто, я решил закрепить двигатель на кусок дерева 2 х 4. Правильная длина древесины вычислена была очень научным методом выбора наиболее перспективных кусков 2 х 4 из моей кучи металлолома.

монтаж ветрогенератора

Я также вырезать кусок из 4 дюймового диаметра трубы ПВХ для крепления двигателя и чтобы защитить его от непогоды. Как хвостовую часть, чтобы мой ветрогенератор возвращался при изменении направления ветра, я просто использовал кусок тяжелого алюминиевого листа. Я боялся, что хвост будет недостаточно большим, но это, кажется, работает очень хорошо. Турбина направлялась прямо на ветер каждый раз, когда тот менял направление. Для тех из вас, кто всегда требует от меня представить планы, чертежи, схемы и т. д. для моих проектов, я добавил несколько размеров изображения. Хотя я сомневаюсь, что любое из этих измерений является критическим.

Вот еще одна фотография изготовленной конструкции.

фото головы ветрогенератора

Далее я должен был начать думать о башне ветрогенератора и каком-то подшипнике, который позволил бы голове свободно поворачиваться по ветру.

Наконец, я пришел к решению, которое, кажется, работает хорошо. После мозгового штурма я заметил, что железная труба диаметром 1 дюйм хорошо прилегает и скользит в стальном кабелепроводм диаметром 1,25 дюйма. Я мог бы использовать длинный кусок 1,25-дюймового трубопровода как башню ветрогенератора и трубопроводную арматуру для подключения конструкции с двигателем.

фланец ветрогенератора

К головному устройству я прикрепил фланец железа в 1 дюйм длиной 7,5 дюйма (показано на фотографии). Провода от генератора будут проходить через отверстие в 2х4 по центру трубы / короба и выходить на основание башни ветрогенератора.

основа башни ветрогенератора

База башни самодельного ветрогенератора. Изготовление базы башни я начал с разрезания диска из фанеры диаметром 2 фута. Я сделал U-образную конструкцию с однодюймовый трубопроводной арматуры. В середине этой конструкции поместил тройник диаметром 1,25 дюйма. В тройник входит однодюймовый труба, это позволяет мне поднимать и опускать башню.

Я также позже сделал отверстия в деревянном диске, чтобы можно было использовать стальные вставки для фиксации башни на земле.

голова и база самодельного ветрогенератора

Эта фотография показывает верхушку конструкции самодельного ветрогенератора и базу вместе. Эти две части должен соединять 10-метровый кусок стального трубопровода. Так как я делал эту вещь во Флориде, но собирался использовать ее в Аризоне, я решил повременить с покупкой 10-метровой части трубопровода, пока я не доберусь до Аризоны. Это означало, что ветровая турбина никогда не будет полностью собрана и не получит должного испытания, пока я не буду готов попробовать все в поле. Это было немного страшно, потому что я не знал, будет ли эта вещь действительно работать.

голова ветрогенератора 2

Далее, я покрасил все деревянные части несколькими слоями, потому что хотел защитить дерево от непогоды. Эта фотография показывает также противовес, который я добавил в левой части 2х4 под хвост, чтобы сбалансировать голову.

голова ветрогенератора 3

Эта фотография показывает готовую голову ветрогенератора с лопастями.

В один ветреный день я попытался подержать ее высоко в воздухе над моей головой, просто чтобы посмотреть, будут ли лопасти раскручиваться так, как я надеялся. В течение нескольких секунд они раскрутились до по-настоящему страшного хода (без нагрузки на генератор), и я едва удерживал свою конструкцию, не зная, как положить ее вниз, не порезав себя на куски. К счастью, я в конце концов смог вывести ее из ветра и замедлить вращение до нелетальной скорости. Я не сделаю эту ошибку снова.

Для продолжения щелкните на кнопке с цифрой 2

Электроника самодельного ветрогенератора

Теперь, когда у меня были все механические части ветрогенератора, пришло время вернуться к электронной части проекта. Система состоит из ветровой турбины, которая преобразует энергию ветра в электрическую, одной или нескольких батарей для хранения энергии, производимой турбиной, блокирующего диода для предотвращения питания от батареи, когда вращается двигатель / генератор, вторичной нагрузки, которая сбрасывает энергию от турбины, когда батареи полностью заряженные, и контроллера заряда для запуска всего.

Есть много контроллеров для солнечных и ветряных электростанций, но я решил попробовать изготовить свой собственный.

Я нашел много информации, в том числе достаточно хорошие схемы, и это сделало проектирование моего собственного блока довольно легким делом.

Я занимался электроникой с раннего возраста, у меня есть большой запас электронных компонентов, так что мне пришлось купить очень мало, чтобы изготовить контроллер. Я заменил различные компоненты для некоторых частей и несколько переработал схему, чтобы я мог использовать то, что у меня уже было на руках. Таким образом, единственной частью, которую я должен был купить, было реле.

Итак для самодельного ветрогенератора нужен контроллер. Общий принцип действия контроллера заключается в том, что он контролирует напряжение батареи в системе, отслеживает, передается мощность от турбины в батарее, чтобы перезарядить их, или отводит мощность от турбины во вторичное нагрузки, если батареи имеют полный заряд (для предотвращения чрезмерного заряда и уничтожению батарей).

контроллер заряда самодельного ветрогенератора

Это изображение контроллера, который я сделал. Я просто скрепил болтами все на куске фанеры с целью тестирования. Впоследствии я буду монтировать в корпус, который защитит от непогоды.

Маленькая макетная плата в нижней центральной части с микросхемой - это фактическая схема контроллера. Серебряная скоба ниже держит две кнопки, которые позволяют мне вручную переключать устройство между зарядкой батарей и сбросом мощности на вторичную нагрузку. На большом черном радиаторе в левом нижнем углу есть два диоды 40 Amp. Прямо сейчас я использую только один, но я мог бы легко добавить вторую ветряную турбину или даже фотоэлектрические солнечные панели к системе с помощью второго диода. Двойной ряд золотых прямоугольников в верхней является фиктивным нагрузкой и состоит из высокомощных резисторов. Я использую их в качестве вторичной нагрузки, которое позволяет сбрасывать энергию от турбины в случае, если аккумулятор полностью заряжен. Я также использую с целью тестирования, чтобы проверить турбину. Впоследствии избыточная мощность от турбины будет сброшена на что-то более полезное, такое как водонагреватель или вторую батарею.

Ниже и слева от фиктивного нагрузки является предохранитель для ветрогенератора. Маленький серый куб - 40 Amp SPDT автомобильное реле, которое посылает энергию от турбины или на батарее или на эквивалент нагрузки. Вдоль правой стороны - клеммные колодки, которые позволяют мне подключить все вместе. 

В процессе работы ветровая турбина подключена к контроллеру. Потребление тока происходит непосредственно от аккумуляторной батареи. Если напряжение батареи падает ниже 11,9 вольт, контроллер переключает силовую турбину на зарядку аккумулятора. Если напряжение батареи повышается до 14 вольт, контроллер переключается на сброс энергии газотурбинной электростанции в эквивалент нагрузки. Можно регулировать уровень напряжения, при котором контроллер переключается между аккумуляторной батареей и вторичным нагрузкам.

Я выбрал 11.9 В для точки разряда и 14 В для полностью заряженной точки на основе рекомендаций на предмет правильной зарядки свинцово-кислотных батарей. Когда напряжение батареи составляет от 11.9 В и 14 В, система может переключаться между зарядкой и демпингом. В режиме тестирования пара кнопок позволяет мне переключаться в любое время. Обычно система работает автоматически. При зарядке аккумулятора горит желтый светодиод. Когда батарея заряжена и энергия сбрасывается на эквивалент нагрузки, горит зеленый светодиод. Это дает мне некоторую минимальную информацию о том, что происходит с системой. Я также использую мой мультиметр для измерения напряжения батареи и напряжения. Я, вероятно, в конечном итоге добавлю индикатор напряжения и заряда / разряда в систему.

Перед полевыми испытаниями нужно установить нижнюю точку напряжения питания 11.9 В, подбирая номинал резистора (сначала можно использовать переменный резистор). Затем подстроить резистор для высокого напряжения 14 В.

Существенно! Теперь я установил 14.8 В для полного точечного заряда после дальнейших исследований надлежащей зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов. Кроме того, я перешел на герметичные свинцово-кислотные аккумуляторные батареи, я получил много их от моего брата. Я рассматривает переход на глубокий цикл питания, когда те, которыми я пользуюсь сейчас, начнут давать сбои.

Существенно! Я узнал на своей шкуре, что с этим контроллером ветрогенератора очень важна правильная последовательность подключения. Если вы подключите первой ветровую турбину, дикие колебания напряжения от турбины НЕ будут сглаживаться нагрузкой на аккумулятор, контроллер будет работать с ошибками, реле дико щелкать, и всплески напряжения могут разрушить микросхему. Поэтому всегда контроллер вначале подключается к аккумуляторной батарее, а затем подключается к ветровой турбины. Кроме того, убедитесь, что вы отключили ветровую турбину в первую очередь при отсоединении элементов системы друг от друга. Отключайте аккумуляторную батарею последней!

схема контроллера заряда самодельного ветрогенератора

Существенно! Вот схема моего контроллера заряда (схема масштаб 100%) для самодельного ветрогенератора. Я несколько изменил оригинальную схему, чтобы использовать радиодетали, которые были у меня под рукой. Таким образом я должен был купить только несколько вещей, чтобы изготовить контроллер. Вы можете сделать также, не обязательно точно дублировать эту конструкцию. Я использовал другие ОУ чипов и другую MOSFET, чем те, что были в оригинальной схеме. Большинство резисторов не являются критическими. Если у вас есть знания, чтобы сделать это, не стесняйтесь заменить. Кроме того, не стесняйтесь экспериментировать.

Для продолжения щелкните на кнопке с цифрой 3

Испытания самодельного ветрогенератора

Наконец, все части проекта изготовления ветрогенератора своими руками были завершены. Все это было сделано только через неделю и было испытанием для моих близких. Я разобрал турбину, тщательно упаковал все (и инструменты) и снова поехал в Аризону, на этот раз надеясь получить источник электроэнергии.

И вот я на месте! Первым делом было создание крепления башни. Я поехал в ближайший Home Depot (около 60 км в одну сторону) и купил 10-метровый кусок трубопровода диаметром 1,25 дюйма, поскольку он был нужен для мачты.

мачта ветрогенератора

Монтаж ветрогенератора прошел быстро. Я использовал нейлоновую веревку, чтобы прикрепить верхнюю часть башни к четырем большим деревянным кольям, вбитым в землю. Талрепы на нижних концах каждого держателя позволили мне дойти до башни. Выпуская нейлон согласно шарниру на базе, я мог бы поднять и опустить башню. Наконец, впоследствии нейлон и деревянные колья будут заменены стальными кольями / кронштейнами и стальными тросами. Тем не менее, в режиме тестирования, этот механизм работал нормально.

мачта ветрогенератора 2

Эта фотография показывает крупным планом крепления в верхней части башни ветрогенератора.

основа мачты ветрогенератора

Эта фотография показывает основу башни, прикрепленную к земле и с проводом от ветровой турбины на выходе из тройника под трубопроводом башни. Я использовал кабель старого удлинителя для подключения турбины с контроллером.

Заправка проволоки через башню оказалось легкой. Это было холодное утро, и шнур был очень жестким. Я должен был просто нажимать на него по всей длине трубопровода башни. В теплый день нужно будет что-то придумывать. Мне повезло.

голова мачты ветрогенератора

Эта фотография показывает голову турбины, установленную на вершине башни ветрогенератора. Я смазал часть монтажной конструкции головы, которая должна скользить по верхней части трубопровода и это оказало большое влияние, как я и предполагал. Иногда я даже удивлялся себе.

Сейчас я просто жду, когда подует ветер. Это был первый спокойный день, который я когда-либо видел в этой местности.

ветрогенератор 2

Наконец! Ветровая турбина вращается на ветру.

фото электроники ветрогенератора

Эта фотография показывает контроллер, аккумулятор и связанные с электроникой все ведущие подключения вверх. У меня есть инвертор на 120 В, подключенный к батарее, и мультиметр для контроля напряжения аккумуляторной батареи и выходного напряжения ветровой турбины. Кроме того, моя электробритва и зарядное устройство подключены к преобразователю и работают от 120 В переменного тока. Позже я подключил удлинитель к преобразователю и протянул его к дому. Я знаю, эта установка является черновой, но я спешил проверить, что все работает.

фото электроники ветрогенератора 2

Это фотография крупным планом электроники ветрогенератора. Мультиметр показывает, что ветровая турбина производит 13,32 вольт. Моя электробритва и зарядное устройство получают питание через инвертор.

13,49 фото электроники ветрогенератора

А здесь индикатор показывает, что турбина ветрогенератора произвела 13,49 вольта. Как только ветер начинает дуть, турбина начинает набирать обороты. Она вращается быстро, пока выходное напряжение не превышает напряжение аккумуляторной батареи плюс падение на блокирующем диоде (около 13,2 вольта, в зависимости от состояния заряда аккумулятора) и действительно работает без нагрузки до этой точки. После того, как это напряжение будет превышена, турбина начинается сбрасывать энергию в батареи. Под нагрузкой обороты незначительно растут по мере увеличения скорости ветра. Больший ветер - больший ток в батарею, что означает большую нагрузку на генератор. Таким образом, система является в значительной степени самоуправляемой. Я не видел никаких признаков чрезмерной перегрузки.

Конечно, при штормовых ветрах, все меняется. Переключение контроллера в эквивалент нагрузки тормозит турбину и замедляет ее даже при сильных порывах ветра. На самом деле лучшим выходом является короткое замыкание турбины. Оно заставляет турбину остановиться прямо сейчас, даже при сильном ветре. Короткое замыкание выхода, которое я сделал, позволяет турбину безопасно поднимать и опускать и избежать внезапного завершения жизни (будучи порезанным на куски вращающимися лопастями пропеллера).

Внимание! Будьте осторожны, когда держите конструкцию ветровой турбины или находитесь у лопастей пропеллера. Внезапный порыв ветра - и вы будете ранены.

В конце концов я решил, что самодельная электроника ветрогенератора слишком неопрятна и опасна. Глупо иметь электрические соединения и кучу проводов на алюминиевом столе. Опасность короткого замыкания была слишком высокой. Я поставил всю электронику на кусок фанеры в верхней части пластикового контейнера. Тогда я присоединил удлинитель от инвертора к моему контроллеру и подключил все в инвертор.

фото электроники ветрогенератора 3

готовый самодельный ветрогенератор

Полностью собранный самодельный ветрогенератор.

notebook_vetrogenerator

У меня есть электричество! Здесь у меня есть ноутбук, подключенный к инвертору, который в свою очередь питается от ветрогенератора. У меня обычно есть только около двух часов автономной работы на ноутбуке. Так что я не могу использовать его дольше, пока я в кемпинге. Теперь у меня нет проблемы: батареи дают питание, по крайней мере, пока дует ветер. Кроме того, я могу теперь заряжать мой мобильный телефон, фотоаппарат, пользоваться электробритвой, насосом надувного матраса и т. д.

Так сколько же стоит ветрогенератор, сделанный своими руками? Я сохранил все квитанции за все, что я купил для ветрогенератора.

В целом это стоило $ 140,62. Не так уж плохо! Я сомневаюсь, что я мог бы купить промышленного изготовления турбину с сопоставимой мощностью, а также промышленного изготовления контроллер заряда, а также промышленного изготовления башню менее чем за $ 750 - $ 1000.

Правда, я использовал то, что у меня уже было: аккумулятор, инвертор, силовой кабель и радиодетали.

Будущие изменения и усовершенствования самодельного ветрогенератора. Я хотел бы сделать, чтобы система включала:

  •     электронику в защищенном от непогоды корпусе;
  •     индикатор для контроля напряжения аккумулятора и тока заряда / разряда;
  •     тахометр, чтобы знать, как быстро вращаются лопасти;
  •     дополнительные батареи для увеличения резерва емкости;
  •     вторую ветряную турбину или солнечную батарею для увеличения мощности;
  •     более высокую мощность преобразователя;
  •     возможность автоматически свернуть или тормозить устройство при сильном ветре;
  •     бетонный фундамент для башни;
  •     высокую башню со стальными кольями / креплениями и стальной проволокой.

Ответы на часто задаваемые вопросы об изготовлении ветрогенератора своими руками

Вопрос № 1: Как предотвратить скручивание силового кабеля, который спускается внутрь башни ветрогенератора от обмотки?

Ответ: Об этом меня часто спрашивают. Короткий ответ: «Я не делаю ничего, чтобы предотвратить это. К плохому не доходит. Когда же все-таки это необходимо сделать - просто отсоединяете провода в нижней части и вручную разматываете. У меня есть идея построить фазную систему, которая бы предотвращала любую возможность разрыва кабеля. Может быть, я попробую это в будущей турбине.»

Вопрос № 2: Можете ли вы помочь мне в проектировании / строительстве системы использования энергии ветра для моего дома / фермы, чтобы я мог отсоединиться от моей злой электрической коммунальной компании?

Ответ: Короткий ответ: нет. Не только из-за нехватки времени, но и потому, что моя система не предназначена для производства электроэнергии нужной для питания всего дома или фермы. Моя система была просто предназначена для обеспечения нескольких сотен ватт в районе, где нет доступных других электрических вариантов. Я работаю на проектированием и строительством других ветровых турбин и солнечных панелей, что позволит увеличить мощности производства электроэнергии за пределы текущего минимального уровня. Тем не менее, даже в случае успеха, эти новые вещи все равно не обеспечат типичный дом или ферму. Моей конечной целью является получение достаточно количества энергии от ветровых и солнечных источников для питания небольшого помещения и обсерватории, где будет небольшая потребность в электроэнергии.

Для продолжения щелкните на кнопке с цифрой 4

Усовершенствования и доработка самодельного ветрогенератора

фото_2007 самодельного ветрогенератора

Вот фотография самодельного ветрогенератора на моей удаленной собственности во время поездки в Аризону в мае 2007 года. Я оставил большую часть оборудования на месте в Аризоне. На зиму я только принес домой голову турбины и контроллер заряда. Все пережило зиму хорошо. Просто появились небольшие пятна ржавчины на частях основания башни ветрогенератора.

трейлер и ветрогенератор

В этом трейлере я провел мои весенние каникулы. Ветровая турбина давала достаточную энергию (12 В и 120 В) для внутреннего освещения и розеток, к которым подключались зарядные устройства, электробритва и мини пылесос. Все заряжалось и работало нормально.

14,5 В ветрогенератора

Вот мой вольтметр показывает производство турбиной ветрогенератора 14.5 вольта в сильный ветер. Несмотря на то, что ветровая турбина работает достаточно хорошо, я думаю, есть возможности для совершенствования. Я получаю питания 120 вольт переменного тока через мой инвертор. Эти 120 В переменного тока превращаются в 12 В постоянного тока для питания аксессуаров 12 В. Потери при преобразовании в 120 В переменного тока, а затем назад в 12 В, вероятно, ускоряют разрядку аккумулятора. Питание 12 В системы непосредственно от батареи, вероятно, будет работать лучше. Единственный недостаток я вижу в том, что это напряжение не регулируется и может качнуть пару вольт вверх или вниз с изменениями скорости ветра.

корпус контроллера ветрогенератора

Я закончил перестройку контроллера заряда ветрогенератора. Сейчас он находится в защищенном от атмосферных воздействий корпусе, в который я также добавил встроенный вольтметр. Кроме того, я добавил несколько новых возможностей. Теперь устройство имеет возможность присоединения нескольких источников и также имеет встроенное распределение питания 12 В для трех внешних нагрузок.

корпус контроллера ветрогенератора 2

вход контроллера ветрогенератора

Эта фотография показывает входы контроллера заряда: один для моей ветровой турбины и два солнечных панелей, хотя у меня на данный момент только одна панель солнечных батарей.

выход контроллера ветрогенератора

Эта фотография показывает выходы контроллера заряда ветрогенератора. Есть подключение к аккумуляторной батарее, эквиваленту нагрузки, и трех внешних нагрузок 12 В.

контроллер ветрогенератора 2

Эта фотография показывает внутреннюю часть контроллера заряда ветрогенератора. Я в основном просто смонтировал все, что сначала было прикручено к фанере, добавил индикатор чрезмерного напряжения и предохранители на 3 внешние нагрузки 12 В. Я использовал тяжелые провода, чтобы попытаться уменьшить потери из-за сопротивления проводов. Каждый ватт имеет значение, когда вы живете вне электрической сети.

новая схема контроллера ветрогенератора

Это схема нового контроллера заряда (новая схема масштаб 100%) самодельного ветрогенератора. Она почти такая же, как и старая, показаная выше, за исключением добавленного вольтметра и дополнительных блоков предохранителей для внешних нагрузок.

плата контроллера ветрогенератора

Макет печатной платы для контроллера заряда.

блок-схема ветрогенератора

Блок-схема полной системы. Это блок-схема всей системы управления. Обратите внимание, что у меня встроена сейчас только одна солнечная панель. Я просто не имел времени, чтобы завершить вторую.

солнечная батарея и ветрогенератор

Еще раз я попал на свой участок в ходе недавнего отдыха в Аризоне. На этот раз у меня были и мой самодельный ветрогенератор, и мои самодельные солнечные панели. Работая вместе, они обеспечивают достаточную мощность для моих (правда, минимальных) потребностей в электроэнергии.

солнечная батарея

Вот крупным планом панели солнечных батарей. Расскажу позже о том, как я это сделал. Мне нужно перемещать их несколько раз в день, чтобы держать направленными на солнце, но это не очень трудно. Возможно, когда-то я сделаю систему автоматического направления на солнце.

солнечная батарея 15 Вт

Самодельная складывающаяся солнечная панель мощностью 15 Вт. Они складывается для удобства хранения и транспортировки.

новый блок контроллера ветрогенератора

Вот фотография нового блока контроллера заряда для самодельного ветрогенератора. Провод на левой стороне идет от ветряных турбин и солнечных панелей. Провод с правой стороны от батарей и эквивалента нагрузки. Я разрезал старый тяжелый (100 футов) удлинитель, чтобы сделать кабели для подключения ветряных турбин и солнечных панелей на контроллер заряда. Кабель для ветровой турбины составляет около 75 метров в длину и кабель к панели солнечных батарей составляет около 25 футов в длину. Аккумуляторная батарея, которую в настоящее время использую, состоит из 11 герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов 12 В с мощностью 8 ампер в час, соединенных параллельно. Это дает мне емкость на 88 ампер-часов, чего достаточно для кемпинга.

Новые лопасти для самодельного ветрогенератора

сломанные лопасти турбины ветрогенератора

Ветровая турбина, сломанная после штормового ветра! Я поехал в город, чтобы забрать некоторые материалы. В то время, как я ушел, сорвался штормовой ветер более 50 миль в час. Когда я вернулся, обнаружил, что турбина ветрогенератора в таком состоянии. Две лопасти были сломаны, а третья была сломана, но все же держалась. Лопасти сломались в месте крепления. Я знал, что это слабое место и всегда ожидал, что они будут ломаться там. Я не знаю наверняка, это было превышение скорости или просто усталость от постоянных изгибов. Я подозреваю, что усталость. Я видел, как лопасти изгибаются в сильный ветер.

Я знал, что ветровая турбина снова заработала бы, если я мог бы просто просверлить новые крепежные отверстия в лопасти. У меня не было сверла. Я должен был думать некоторое время, прежде чем понял, как это сделать.

нагрев

Я понял, что, если я нагрею мою самую крестообразную отвертка над огнем, она сделает в ПВХ лопасти отверстия правильного размера для крепежных болтов. Это плохое обращение с вполне хорошей отверткой, но это была чрезвычайная ситуация в конце концов.

нагрев 2

Я использовал одну из сломанных монтажных петель в качестве шаблона, чтобы найти, где сделать отверстия в основании лопасти. Это было очень быстро и просто, а дырки были очень чистые.

лопасти крепление ветрогенератор

Сломанные вкладки стали основой для повторной установки лопастей. Я использовал разбиты монтажные петли в качестве прокладок под лопасти для предотвращения их повреждения головками болтов, которые держат все вместе. Я должен был сделать это таким образом в самом начале. Век живи - век учись.

крепление лопастей

Отремонтированная ветровая турбина. Вот все заново собрано и готово вернуться на башню моего ветрогенератора.

ветрогенератор 2

Отремонтированная ветровая турбина снова работает. Потеря двух дюймов длины лопастей кажется негативно не повлияла на производительность турбины. Она по-прежнему прекрасно работает. Неплохо, как для импровизированного ремонта.

новый контроллер заряда самодельного ветрогенератора 2

Новый контроллер заряда для самодельного ветрогенератора. Я снова переработал схему контроллера заряда батареи. Теперь он менее сложный и использует только те части, которые легко найти.

6 июня 2011. Я сделал некоторые изменения в ветровой турбине. Я установил новые лопасти, которые я купил по Интернету. Эти диски продаются в качестве замены для Air-X серии промышленного изготовления ветровых турбин. Они более эффективны, чем мои самодельные, и запускаются при более низких скоростях ветра. Я также увеличил хвост области турбины, так как эти новые лопасти тяжелее и имеют большую площадь поверхности, чем мои самодельные лопасти. После модификации ветровая турбина прекрасно работает, производит гораздо больше энергии при более легких ветрах, чем раньше.

новый обтекатель ветрогенератора

Я сделал еще одну модификацию моего самодельного ветрогенератора. Я добавил носовой конус к нему.

обтекатель ветрогенератора 2

В начале я говорил, что нашел куполообразные ПВХ вентиляционные крышки в магазине сантехники. Я попытался использовать такую ​​крышку как большой носовой обтекатель для турбины. Вот фотография вентиляционной крышки рядом с лопастями. Я раньше никогда не находил времени для установки крышки. Вот теперь я решил установить ее на турбину.

обтекатель ветрогенератора 3

Я прорезал три прямоугольные углубления в крышке таким образом, чтобы они соответствовали основам новых лопастей. Тогда я использовал эпоксидную смолу, чтобы присоединить три болта крепления к крышке. Я поставить болты через три дополнительных отверстия, затем наложил эпоксидную смолу на головки болтов, затем установил крышку (монтажные петли выровнял по эпоксидным меткам вершин болтов). После того, как эпоксидная смола укрепилась, я снял носовой конус и нанес несколько эпоксидных слоев, чтобы получить хорошее соединение между крышкой и болтами. Эта фотография показывает носовой конус после второго нанесения эпоксидной смолы.

обтекатель ветрогенератора 4

Установка носового конуса на ветровую турбину. Использовал некоторые гайки и стопорные шайбы, чтобы удерживать ее на месте. Я проделал хорошую работу по центровке крышки, так как вращательный баланс турбины был прекрасным после установки. Я хотел бы добавить немного больше веса в хвост турбины, чтобы сбалансировать конструкцию ветрогенератора. Тем не менее, это не нарушало существенно равновесие, поэтому я решил попробовать, как есть.

обтекатель ветрогенератора 5

Готовый носовой обтекатель установлен на ветровой турбине. Вся работа заняла примерно час фактической работы. Это, вероятно, было бы еще быстрее, если бы я это сделал в мастерской, а не в поле.

новый обтекатель ветрогенератора установлен

Кажется, обтекатель помог турбине моего самодельного ветрогенератора работать лучше и запускается она при более легких ветрах, чем раньше. Я думаю, что носовой обтекатель гладко отклоняет воздух вокруг себя на лопатки пропеллера.

Оригинальный текст Майка Дэвиса можно прочитать на англоязычном сайте www.mdpub.com.


Источник: http://radiofishka.in.ua/ru/content/moy-samodelnyy-vetrogenerator

Похожие новости


Как сделать зебру на торте
Держатель для дрели своими руками самодельные
Как сделать прикорневой объем
Как убрать пятно в домашних условиях
Самодельная мастика для днища автомобиля
Банты на коробку своими руками
Как сделать карту банкоматов
Как сделать деталь в 3д




ШОКИРУЮЩИЕ НОВОСТИ