So stellen Sie mit Ihren eigenen Händen eine Steuerung für einen Windgenerator her: Gerät, Funktionsprinzip, Montagediagramm

Welche Windkraftanlagen sind am effizientesten

Horizontal

vertikal

Am beliebtesten ist diese Art von Ausrüstung, bei der die Rotationsachse der Turbine parallel zum Boden verläuft. Solche Windkraftanlagen werden oft als Windmühlen bezeichnet, bei denen sich die Flügel gegen die Windströmung drehen. Das Design des Geräts umfasst ein System zum automatischen Scrollen des Kopfes.Es ist erforderlich, die Windströmung zu finden. Außerdem wird eine Vorrichtung benötigt, um die Schaufeln zu drehen, damit auch mit geringer Kraft Strom erzeugt werden kann. Der Einsatz solcher Geräte ist in Industriebetrieben sinnvoller als im Alltag. In der Praxis werden sie häufiger zur Erstellung von Windparkanlagen verwendet.

Vorrichtungen dieser Art sind in der Praxis weniger effektiv. Die Rotation der Turbinenschaufeln erfolgt parallel zur Erdoberfläche, unabhängig von Windstärke und -vektor. Auch die Richtung der Strömung spielt keine Rolle, bei jedem Aufprall rollen die Rotationselemente dagegen. Dadurch verliert der Windgenerator einen Teil seiner Leistung, was zu einer Verringerung der Energieeffizienz der gesamten Anlage führt. Aber in Bezug auf Installation und Wartung sind Geräte, bei denen die Lamellen vertikal angeordnet sind, besser für den Heimgebrauch geeignet. Dies liegt daran, dass die Getriebebaugruppe und der Generator am Boden montiert sind. Zu den Nachteilen solcher Geräte gehören eine teure Installation und erhebliche Betriebskosten. Für die Montage des Generators ist ausreichend Platz erforderlich. Daher ist die Verwendung von vertikalen Geräten in kleinen privaten Betrieben besser geeignet.

Zweiflügelig	Dreiflügelig	mehrblättrig
Diese Art von Einheiten ist durch das Vorhandensein von zwei Rotationselementen gekennzeichnet. Diese Option ist heute praktisch ineffizient, aber aufgrund ihrer Zuverlässigkeit weit verbreitet.	Diese Art von Ausrüstung ist die häufigste. Dreiblattaggregate werden nicht nur in Landwirtschaft und Industrie, sondern auch in Privathaushalten eingesetzt. Diese Art von Ausrüstung hat aufgrund ihrer Zuverlässigkeit und Effizienz an Popularität gewonnen.	Letzteres kann 50 oder mehr Rotationselemente aufweisen. Um die Erzeugung der erforderlichen Strommenge sicherzustellen, ist es nicht erforderlich, die Schaufeln selbst zu drehen, sondern sie auf die erforderliche Drehzahl zu bringen. Das Vorhandensein jedes zusätzlichen Rotationselements erhöht den Parameter des Gesamtwiderstands des Windrads. Infolgedessen wird die Leistung des Geräts bei der erforderlichen Drehzahl problematisch. Karussellvorrichtungen, die mit mehreren Flügeln ausgestattet sind, beginnen sich bei einer geringen Windstärke zu drehen. Relevanter ist ihr Einsatz aber dann, wenn das Scrollen selbst eine Rolle spielt, beispielsweise wenn Wasser gepumpt werden muss. Um die Erzeugung einer großen Energiemenge effektiv sicherzustellen, werden Mehrblatteinheiten nicht verwendet. Für deren Betrieb ist der Einbau einer Getriebevorrichtung erforderlich. Dies verkompliziert nicht nur das gesamte Design der Ausrüstung als Ganzes, sondern macht sie auch weniger zuverlässig im Vergleich zu zwei- und dreiblättrigen.

Mit harten Klingen

Segeleinheiten

Die Kosten für solche Einheiten sind aufgrund der hohen Produktionskosten von Rotationsteilen höher. Aber im Vergleich zu Segelausrüstung sind Generatoren mit starren Flügeln zuverlässiger und haben eine lange Lebensdauer. Da die Luft Staub und Sand enthält, sind die rotierenden Elemente einer hohen Belastung ausgesetzt. Wenn das Gerät unter stabilen Bedingungen betrieben wird, muss der Korrosionsschutzfilm, der an den Enden der Schaufeln angebracht ist, jährlich ausgetauscht werden. Ohne dies beginnt das Rotationselement mit der Zeit seine Arbeitseigenschaften zu verlieren.

Diese Art von Klingen ist einfacher herzustellen und kostengünstiger als Metall oder Fiberglas.Aber Einsparungen bei der Herstellung können in Zukunft zu erheblichen Kosten führen. Bei einem Windraddurchmesser von drei Metern kann die Geschwindigkeit der Blattspitze bis zu 500 km/h betragen, wenn die Geräteumdrehungen bei etwa 600 pro Minute liegen. Dies ist selbst für starre Teile eine ernsthafte Belastung. Die Praxis zeigt, dass die Rotationselemente an Segelausrüstungen oft gewechselt werden müssen, besonders wenn die Windstärke hoch ist.

Entsprechend der Art des Drehmechanismus können alle Einheiten in mehrere Typen unterteilt werden:

• orthogonale Darier-Vorrichtungen;
• Einheiten mit einer Savonius-Rotationsbaugruppe;
• Geräte mit vertikal-axialer Bauform der Einheit;
• Ausrüstung mit einem spiralförmigen Drehmechanismus.

Chinesische elektronische Alternative

Die Herstellung einer Windturbinensteuerung mit Ihren eigenen Händen ist ein prestigeträchtiges Geschäft. Doch angesichts der rasanten Entwicklung elektronischer Technologien verliert die Bedeutung der Selbstorganisation oft an Relevanz. Darüber hinaus sind die meisten der vorgeschlagenen Systeme bereits veraltet.

Ganz anständig, ausgelegt für einen 600-Watt-Windgenerator, ein in China hergestellter Laderegler. Ein solches Gerät kann aus China bestellt und in etwa anderthalb Monaten per Post geliefert werden.

Das hochwertige Allwettergehäuse des Controllers mit den Maßen 100 x 90 mm ist mit einem leistungsstarken Kühlradiator ausgestattet. Das Gehäusedesign entspricht der Schutzklasse IP67. Der Bereich der Außentemperaturen reicht von - 35 bis + 75 ° C. Auf dem Gehäuse wird eine Lichtanzeige der Windgenerator-Zustandsmodi angezeigt.

Die Frage ist, was ist der Grund, Zeit und Mühe darauf zu verwenden, eine einfache Struktur mit Ihren eigenen Händen zusammenzubauen, wenn es eine echte Gelegenheit gibt, etwas Ähnliches und technisch Ernsthaftes zu kaufen? Nun, wenn dieses Modell nicht ausreicht, haben die Chinesen sehr „coole“ Optionen. So wurde unter den Neuankömmlingen ein Modell mit einer Leistung von 2 kW für eine Betriebsspannung von 96 Volt festgestellt.

Chinesisches Produkt aus der Neuankömmlingsliste. Bietet eine Batterieladesteuerung, die zusammen mit einem 2-kW-Windgenerator arbeitet. Akzeptiert eine Eingangsspannung von bis zu 96 Volt

Die Kosten für diesen Controller sind zwar bereits fünfmal höher als bei der vorherigen Entwicklung. Vergleicht man aber die Herstellungskosten für etwas Ähnliches mit den eigenen Händen, sieht der Kauf nach einer rationalen Entscheidung aus.

Das einzige, was an chinesischen Produkten verwirrt, ist, dass sie dazu neigen, in den ungünstigsten Fällen plötzlich nicht mehr zu funktionieren. Daher muss oft das gekaufte Gerät in Erinnerung gerufen werden – natürlich mit den eigenen Händen. Aber es ist viel einfacher und einfacher, als einen Do-it-yourself-Laderegler für Windkraftanlagen von Grund auf neu zu bauen.

Wie verbinde ich den Controller mit dem Windgenerator?

Der Regler ist das allererste Gerät, an dem die vom Generator erzeugte Spannung anliegt. Der Controller wird über spezielle Klemmen angeschlossen. Der Generator ist mit dem Eingang verbunden und die Ausgangsanschlüsse sind mit den Batterien verbunden.

Es gibt viele Schemata zur Eigenproduktion, bei denen es nur wenige einfache Teile gibt. Solche Programme sind auch von Menschen mit Erstausbildung leicht umzusetzen, sie sind zuverlässig und anspruchslos.Bei der Eigenherstellung einer Windmühle bieten solche Schemata eine vollwertige Funktion, und das Fehlen zusätzlicher Funktionen ist kein wesentlicher Nachteil. Je weniger Elemente in der Schaltung vorhanden sind, desto zuverlässiger ist sie und weniger anfällig für Ausfälle oder Ausfälle, sodass die Option am erfolgreichsten ist.

Anschließen der Windmühle an die Batterie

Die Batterie ist über einen Gleichrichter - eine Diodenbrücke - mit dem Generator verbunden. Batterien benötigen Gleichstrom, und der Windmühlengenerator erzeugt eine Änderung, die außerdem sehr instabil in der Amplitude ist. Der Gleichrichter ändert den Wechselstrom und modifiziert ihn in Gleichstrom

Wenn der Generator dreiphasig ist, muss ein dreiphasiger Gleichrichter verwendet werden, darauf muss besonders geachtet werden.

Batterien sind in der Regel nicht neu, sie können überkochen. Daher wird dringend empfohlen, zumindest eine einfache Steuerung aus einem Relaisregler zu verwenden. Es schaltet den Ladevorgang rechtzeitig ab und hält die Batterien in Betrieb. Auf jeden Fall sollten Sie nicht an Ausrüstung sparen und die Zusammensetzung des Bausatzes reduzieren, da der volle Betrieb der gesamten Windkraftanlage davon abhängt.

Anschluss eines einphasigen Windgenerators an eine dreiphasige Steuerung

Ein einphasiger Generator kann entweder für eine Phase oder parallel für alle drei an einen Drehstromregler angeschlossen werden. Eine korrektere Option ist die Verwendung einer Phase, d. H. Die Windmühle ist mit zwei Kontakten verbunden - Klemmen und einer Phase. Dadurch wird die korrekte Verarbeitung der Spannung und deren Ausgabe an Verbrauchergeräte gewährleistet.

Im Allgemeinen ist die Verwendung solcher ungleicher Vorrichtungen unpraktisch.Darüber hinaus kann eine Verwechslung mit Verbindungsoptionen eine erhebliche Bedrohung für die Integrität der Ausrüstung darstellen, was nicht akzeptabel ist. Bei der Zusammenstellung des Kits müssen Sie sofort dessen Zusammensetzung und die Art der angrenzenden Geräte bestimmen, um die Verwendung verschiedener Geräte in einem einzigen Bündel zu vermeiden. Nur ausgebildete Elektrofachkräfte können riskante Verbindungen zulassen, obwohl sie selbst solche Handlungen strikt ablehnen.

Die rechtliche Seite des Problems

Ein selbstgebauter Windgenerator für ein Haus fällt nicht unter Verbote, seine Herstellung und Verwendung zieht keine verwaltungs- oder strafrechtliche Ahndung nach sich. Wenn die Leistung des Windgenerators 5 kW nicht übersteigt, gehört er zu den Haushaltsgeräten und bedarf keiner Abstimmung mit dem örtlichen Energieversorger. Außerdem müssen Sie keine Steuern zahlen, wenn Sie aus dem Stromverkauf keinen Gewinn erzielen. Darüber hinaus erfordert eine selbstgebaute Windmühle selbst mit einer solchen Leistung komplexe technische Lösungen: Sie ist einfach herzustellen. Daher überschreitet die hausgemachte Leistung selten 2 kW. Tatsächlich reicht diese Leistung normalerweise aus, um ein Privathaus mit Strom zu versorgen (natürlich, wenn Sie keinen Boiler und keine leistungsstarke Klimaanlage haben).

In diesem Fall sprechen wir von Bundesrecht. Bevor Sie sich entscheiden, eine Windmühle mit Ihren eigenen Händen zu bauen, ist es daher nicht überflüssig, das Vorhandensein (Fehlen) von Subjekt- und kommunalen Regulierungsgesetzen zu überprüfen, die einige Einschränkungen und Verbote auferlegen können. Befindet sich Ihr Haus beispielsweise in einem besonders geschützten Naturgebiet, kann die Nutzung der Windenergie (und dies ist eine natürliche Ressource) zusätzliche Genehmigungen erfordern.

Bei unruhigen Nachbarn kann es zu Problemen mit dem Gesetz kommen. Windmühlen für zu Hause sind Einzelbauten, daher unterliegen sie auch einigen Einschränkungen:

• Die Höhe des Mastes (auch wenn die Windkraftanlage keine Flügel hat) darf die in Ihrer Region festgelegten Normen nicht überschreiten. Darüber hinaus kann es Einschränkungen in Bezug auf den Standort Ihrer Website geben. Beispielsweise kann ein Landegleitpfad zum nächstgelegenen Flugplatz über Sie hinwegführen. Oder in unmittelbarer Nähe Ihres Standorts befindet sich eine Stromleitung. Beim Herunterfallen kann die Struktur Stangen oder Drähte beschädigen. Allgemeine Grenzen bei normaler Windlast sind 15 Meter Höhe (einige provisorische Windmühlen erreichen eine Höhe von bis zu 30 Metern). Wenn der Mast und der Körper des Geräts eine große Querschnittsfläche haben, können Nachbarn Ansprüche gegen Sie geltend machen, auf deren Grundstück der Schatten fällt. Es ist klar, dass solche Beschwerden in der Regel „aus Schaden“ entstehen, aber es gibt eine gesetzliche Grundlage.
• Klingengeräusch. Die Hauptquelle für Probleme mit Nachbarn. Beim Betrieb in klassischer horizontaler Bauweise sendet das Windrad Infraschall aus. Dies ist nicht nur ein unangenehmes Geräusch, ab einem bestimmten Pegel wirken sich die Wellenschwingungen der Luft nachteilig auf den menschlichen Körper und Haustiere aus. Ein selbstgebauter Windmühlengenerator ist normalerweise kein „Meisterwerk“ der Ingenieurskunst und kann für sich genommen viel Lärm machen. Es ist sehr wünschenswert, Ihr Gerät bei den Aufsichtsbehörden (z. B. beim SES) offiziell zu testen und eine schriftliche Bestätigung einzuholen, dass die festgelegten Geräuschstandards nicht überschritten werden.
• Elektromagnetische Strahlung. Jedes elektrische Gerät sendet Funkstörungen aus. Nehmen Sie zum Beispiel eine Windmühle von einem Autogenerator.Um den Störpegel des Autoempfängers zu reduzieren, werden im Auto Kondensatorfilter eingebaut. Berücksichtigen Sie diesen Punkt bei der Entwicklung eines Projekts.

  Ansprüche können nicht nur von Nachbarn geltend gemacht werden, die Probleme mit dem Empfang von Fernseh- und Radiosignalen haben. Befinden sich industrielle oder militärische Empfangszentren in der Nähe, ist es nicht überflüssig, den Störpegel in der elektronischen Entstöreinheit (EW) zu überprüfen.

• Ökologie. Es klingt paradox: Es scheint, dass Sie ein umweltfreundliches Gerät verwenden, welche Probleme kann es geben? Ein Propeller, der sich in einer Höhe von 15 Metern und mehr befindet, kann zu einem Hindernis für den Vogelzug werden. Die rotierenden Klingen sind für Vögel unsichtbar und können leicht getroffen werden.

Mit seinen eigenen Händen

Der Kauf einer fertigen Windkraftanlage ist für die meisten Nutzer unerschwinglich. Darüber hinaus ist der Wunsch, verschiedene Mechanismen und Geräte herzustellen, unter den Menschen unausrottbar, und wenn es ihn auch gibt dringende Notwendigkeit, das Problem zu lösen deutlich. Überlegen Sie, wie Sie mit Ihren eigenen Händen einen Windgenerator bauen können.

Der einfachste Windgenerator für Datschenbeleuchtung

Die einfachsten Designs werden verwendet, um einen Bereich zu beleuchten oder eine Pumpe anzutreiben, die Wasser liefert. Dabei handelt es sich in der Regel um Verbrauchsgeräte, die keine Angst vor Überspannungen haben. Die Windmühle dreht einen Generator, der direkt mit den Verbrauchern verbunden ist, ohne ein zwischengeschaltetes Spannungsstabilisierungskit.

DIY Windmühle aus einem Autogenerator

Ein Generator aus einem Auto ist die beste Option, wenn Sie eine hausgemachte Windmühle bauen. Es erfordert eine minimale Rekonstruktion, hauptsächlich das Zurückspulen der Spule mit dünnerem Draht mit mehr Windungen.Die Modifikation ist minimal, und der daraus resultierende Effekt ermöglicht es Ihnen, eine Windmühle zu verwenden, um ein Zuhause zu schaffen. Sie benötigen einen ausreichend schnellen und leistungsstarken Rotor, der Geräte mit hohem Widerstand drehen kann.

Windgenerator aus einer Waschmaschine

Der Elektromotor der Waschmaschine wird oft verwendet, um einen Generator zu erzeugen. Die beste Option besteht darin, starke Neodym-Magnete auf dem Rotor zu installieren, um die Wicklungen zu erregen. Dazu müssen in den Rotor Aussparungen mit einem Durchmesser gebohrt werden, der der Größe der Magnete entspricht.

Dann werden sie in Steckdosen mit wechselnder Polarität eingebaut und mit Epoxid gefüllt. Der fertige Generator wird auf einer um eine vertikale Achse rotierenden Plattform installiert, auf der Welle ist ein Laufrad mit Verkleidung montiert. An der hinteren Stelle ist ein Heckstabilisator angebracht, der dem Gerät eine Führung bietet.

Chinesische elektronische Alternative

Die Herstellung einer Windturbinensteuerung mit Ihren eigenen Händen ist ein prestigeträchtiges Geschäft. Doch angesichts der rasanten Entwicklung elektronischer Technologien verliert die Bedeutung der Selbstorganisation oft an Relevanz. Darüber hinaus sind die meisten der vorgeschlagenen Systeme bereits veraltet.

Es erweist sich als billiger, ein fertiges Produkt zu kaufen, das professionell mit hochwertiger Installation auf modernen elektronischen Komponenten hergestellt wird. Beispielsweise können Sie bei Aliexpress ein geeignetes Gerät zu einem angemessenen Preis erwerben.

Ganz anständig, ausgelegt für einen 600-Watt-Windgenerator, ein in China hergestellter Laderegler. Ein solches Gerät kann aus China bestellt und in etwa anderthalb Monaten per Post geliefert werden.

Das hochwertige Allwettergehäuse des Controllers mit den Maßen 100 x 90 mm ist mit einem leistungsstarken Kühlradiator ausgestattet. Das Gehäusedesign entspricht der Schutzklasse IP67.Der Bereich der Außentemperaturen reicht von - 35 bis + 75 ° C. Auf dem Gehäuse wird eine Lichtanzeige der Windgenerator-Zustandsmodi angezeigt.

Die Frage ist, was ist der Grund, Zeit und Mühe darauf zu verwenden, eine einfache Struktur mit Ihren eigenen Händen zusammenzubauen, wenn es eine echte Gelegenheit gibt, etwas Ähnliches und technisch Ernsthaftes zu kaufen? Nun, wenn dieses Modell nicht ausreicht, haben die Chinesen sehr „coole“ Optionen. So wurde unter den Neuankömmlingen ein Modell mit einer Leistung von 2 kW für eine Betriebsspannung von 96 Volt festgestellt.

Chinesisches Produkt aus der Neuankömmlingsliste. Bietet eine Batterieladesteuerung, die zusammen mit einem 2-kW-Windgenerator arbeitet. Akzeptiert eine Eingangsspannung von bis zu 96 Volt

Die Kosten für diesen Controller sind zwar bereits fünfmal höher als bei der vorherigen Entwicklung. Vergleicht man aber die Herstellungskosten für etwas Ähnliches mit den eigenen Händen, sieht der Kauf nach einer rationalen Entscheidung aus.

Das einzige, was an chinesischen Produkten verwirrt, ist, dass sie dazu neigen, in den ungünstigsten Fällen plötzlich nicht mehr zu funktionieren. Daher muss oft das gekaufte Gerät in Erinnerung gerufen werden – natürlich mit den eigenen Händen. Aber es ist viel einfacher und einfacher, als einen Do-it-yourself-Laderegler für Windkraftanlagen von Grund auf neu zu bauen.

Schlüsselknoten

Wie bereits erwähnt, kann ein Windgenerator zu Hause hergestellt werden. Es ist notwendig, bestimmte Knoten für ihr zuverlässiges Funktionieren vorzubereiten. Diese beinhalten:

1. Klingen. Sie können aus verschiedenen Materialien bestehen.
2. Generator. Sie können es auch selbst zusammenbauen oder fertig kaufen.
3. Schwanzzone. Wird verwendet, um die Klingen in Richtung des Vektors zu bewegen, um die höchstmögliche Effizienz zu erzielen.
4. Multiplikator. Erhöht die Rotationsgeschwindigkeit des Rotors.
5. Mast für Befestigungselemente.Es spielt die Rolle eines Elements, an dem alle angegebenen Knoten befestigt sind.
6. Spannseile. Notwendig, um die Konstruktion als Ganzes zu fixieren und vor Zerstörung durch Windeinwirkung zu schützen.
7. Batterie, Wechselrichter und Laderegler. Tragen Sie zur Transformation, Stabilisierung von Energie und ihrer Akkumulation bei.

Anfänger sollten einfache Rotationswindgeneratorschaltungen in Betracht ziehen.

Sorten und Modifikationen von vertikalen Windmühlen

Ein orthogonaler Windgenerator ist mit mehreren Flügeln ausgestattet, die in einem bestimmten Abstand parallel zur Rotationsachse angeordnet sind. Diese Windmühlen sind auch als Darrieus-Rotor bekannt. Diese Einheiten haben sich als die effizientesten und funktionellsten erwiesen.

Die Rotation der Blätter wird durch ihre flügelartige Form bereitgestellt, die die notwendige Auftriebskraft erzeugt. Der normale Betrieb des Geräts erfordert jedoch einen erheblichen Aufwand, sodass die Leistung des Generators durch den Einbau zusätzlicher statischer Siebe gesteigert werden kann. Als Nachteile sind übermäßige Geräusche, hohe dynamische Belastungen (Vibrationen) zu nennen, die häufig zu vorzeitigem Verschleiß der Stützeinheiten und zum Ausfall der Lager führen.

Es gibt Windkraftanlagen mit einem Savonius-Rotor, die für häusliche Bedingungen am besten geeignet sind. Das Windrad besteht aus mehreren Halbzylindern, die sich kontinuierlich um ihre Achse drehen. Die Rotation erfolgt immer in die gleiche Richtung und ist windrichtungsunabhängig.

Der Nachteil solcher Installationen ist das Schaukeln der Struktur unter Windeinwirkung. Dadurch entsteht Spannung in der Achse und das Rotationslager des Rotors fällt aus.Außerdem kann die Rotation nicht von alleine starten, wenn nur zwei oder drei Flügel im Windgenerator verbaut sind. In diesem Zusammenhang empfiehlt es sich, zwei Rotoren in einem Winkel von 90 Grad zueinander auf der Achse zu befestigen.

Der vertikale Multiblade-Windgenerator ist eines der funktionellsten Geräte dieser Modellreihe. Es hat eine hohe Leistung bei geringer Belastung der tragenden Elemente.

Der innere Teil der Struktur besteht aus zusätzlichen statischen Blättern, die in einer Reihe angeordnet sind. Sie komprimieren den Luftstrom und regulieren seine Richtung, wodurch der Wirkungsgrad des Rotors erhöht wird. Der Hauptnachteil ist der hohe Preis aufgrund der großen Anzahl von Teilen und Elementen.

DIY Windmühlen für zu Hause, Windturbinenmechanik

Wesen Betrieb des Windgenerators - die Transformation der Kinetik Windenergie in Strom. Jedes Element des Systems erfüllt seine Funktion:

Windrad, Klingen. Sie fangen die Bewegung von Luftmassen auf, drehen sich und setzen die Welle in Bewegung.
Auf der Welle kann sofort ein Generator installiert werden, oder es kann ein Winkelgetriebe geben, das die Abwärtsbewegung auf den Kardan überträgt. Durch den Einsatz eines Getriebes kann eine Drehzahlsteigerung (Multiplikator) erreicht werden.
Generator - wandelt Rotationsenergie in elektrische Energie um. Wenn der Generator einen stabilen Strom erzeugt, ist er mit den Batterien verbunden. Wenn nicht, wird ein Spannungsreglerrelais zwischengeschaltet.
Batterien sind zwar nicht im System, aber mit ihnen läuft die Arbeit stabiler – sie nutzen windige Stunden zum Aufladen und verbrauchen das angesammelte Potenzial, wenn der Wind nachlässt.
Wechselrichter - wird verwendet, um die Spannung auf den gewünschten Wert umzuwandeln, z. B. 220 V.Aus praktischen Gründen erforderlich, da die meisten Geräte für eine solche Spannung ausgelegt sind. Der Zweck der Windmühle kann jedoch unterschiedlich sein, daher enthält nicht jeder Stromkreis einen Wechselrichter.
Anemoskop ist ein Gerät, das für leistungsstarke Windkraftanlagen verwendet wird. Es sammelt Daten über Windgeschwindigkeit und -richtung. Fast nie in hausgemachten Designs zu finden

Normalerweise machen sie eine kleine Wetterfahne und einen Drehmechanismus.
Mast - oder Stütze, an der der Propeller befestigt wird
In der Höhe ist es wahrscheinlicher, dass Sie einen stabilen und starken Wind erwischen, daher ist es wichtig, auf den Mast zu achten, der Belastungen standhalten muss.

Windmühlen können horizontal (mit einem klassischen Propeller) und vertikal (rotierend) sein. Horizontale Installationen haben die höchste Effizienz, daher werden sie am häufigsten durch Eigenfertigung reproduziert.

Generator für vertikalen Typ

Aber solche Windmühlen müssen gegen den Wind gedreht werden, denn mit einem Seitenstrom hört es auf zu arbeiten. Ein rotierender Windgenerator zum Selbermachen hat auch seine Vorteile.

Das Design von vertikalen Systemen kann sehr unterschiedlich sein, aber sie haben gemeinsame Merkmale.

• Vertikal angeordnete Turbinen fangen den Wind ein, egal wo er weht (horizontale Modelle müssen mit einer Führung ausgestattet sein), was sehr praktisch ist, wenn der Wind in einem bestimmten Gebiet nicht stabil oder variabel ist.
• Eine solche Struktur kann direkt auf den Boden gestellt werden (natürlich bei genügend Wind).
• Machen Sie die Installation einfacher als horizontal.

Einziges Manko ist der relativ geringe Wirkungsgrad.

Was wird benötigt?

Die häufigste Option ist die Verwendung eines Waschmaschinenmotors für einen selbstgebauten Generator.Wenn keine alte „Waschmaschine“ verfügbar ist, finden Sie einen solchen Motor beim Schrotthändler im Haushaltsmarkt, beim nächsten Haushaltsgeräte-Service oder im Fachhandel. Es ist kein Problem, einen solchen Motor aus China zu bestellen.

Sowohl neu als auch gebraucht halten lange. Die Leistung von 200 Watt lässt sich leicht in ein Kilowatt oder mehr umrechnen.

Materialien

Um den Generator zusammenzubauen, benötigen Sie zusätzlich zum Motor:

• Neodym-Magnete in den Größen 20, 10 und 5 mm (insgesamt 32);
• Gleichrichterdioden oder eine Diodenbrücke mit einem Strom von mehreren zehn Ampere (befolgen Sie die Regel einer doppelten Leistungsspanne);
• Epoxidkleber;
• Kaltschweißen;
• Sandpapier;
• Zinn von der Seite der Dose.

Magnete werden online aus China bestellt.

Werkzeug

Die folgenden Tools beschleunigen den Herstellungsprozess:

• Drehmaschine;
• Schere;
• Schraubendreher mit Düsen;
• Zange.

Funktionsprinzip

Steuerungen in Windenergieanlagen sind komplexe technische Geräte, die folgende Funktionen erfüllen:

1. Führt die Kontrolle über die Ladung von wiederaufladbaren Batterien (ACB) durch, die die Speicherung der erzeugten elektrischen Energie sind.
2. Wandelt den vom Windgenerator erzeugten Wechselstrom in Gleichstrom um, der der Betriebsstrom für Batterien ist.
3. Steuert die Drehung der Rotorblätter der Windkraftanlage.
4. Je nach Batterieladung und erzeugter Energiemenge leitet er den erzeugten Strom um.

Betrieb von Controllern Bereitstellung Betrieb von Windkraftanlagen im Automatikbetrieb, erfolgt je nach Auslegung und Leistung des Windgenerators wie folgt:

1. Für Windmühlen mit hoher Leistung.

• Zusammen mit der Steuerung wird ein Ballastwiderstand in der Windkraftanlage montiert. In dieser Funktion können elektrische Heizelemente oder andere elektrische Widerstände mit erheblichem Widerstand verwendet werden.
• Wenn die Spannung an den Batterien während des Betriebs der Windkraftanlage 14 - 15,0 Volt erreicht, trennt die Steuerung sie von der Stromleitung und schaltet die von der Anlage erzeugten elektrischen Energieflüsse auf den Ballastwiderstand.

2.Für Windmühlen mit geringer Leistung.

Wenn die Batterieladung abgeschlossen ist und die Spannungswerte die maximal möglichen Werte erreicht haben, bremst die Steuerung die Drehung der Windturbinenblätter. Dieser Vorgang wird durch Schließen der Phasen des Windgenerators ausgeführt, was zum Bremsen und Stoppen der Drehung der Anlage führt.

Die Basis eines Heimwindgenerators

Das Thema Herstellung und Installation von selbstgebauten Windgeneratoren ist im Internet sehr weit verbreitet. Das meiste Material ist jedoch eine banale Beschreibung der Prinzipien zur Gewinnung elektrischer Energie aus natürlichen Quellen.

Das theoretische Verfahren zur Einrichtung (Installation) von Windkraftanlagen ist seit langem bekannt und durchaus nachvollziehbar. Aber wie es praktisch im häuslichen Bereich aussieht - eine Frage, die noch lange nicht vollständig offengelegt ist.

Meistens wird empfohlen, Autogeneratoren oder Wechselstrom-Induktionsmotoren mit Neodym-Magneten als Stromquelle für selbstgebaute Heimwindgeneratoren zu wählen.

Das Verfahren zum Umwandeln eines asynchronen Wechselstrommotors in einen Generator für eine Windmühle. Es besteht in der Herstellung eines "Mantels" des Rotors aus Neodym-Magneten. Extrem komplexer und langwieriger Prozess

Beide Optionen erfordern jedoch eine erhebliche Verfeinerung, die oft komplex, teuer und zeitaufwändig ist.

Viel einfacher und in jeder Hinsicht leichter zu installierende Elektromotoren, wie sie früher hergestellt wurden und jetzt von Ametek (Beispiel) und anderen hergestellt werden.

Für eine heimische Windkraftanlage eignen sich Gleichstrommotoren mit einer Spannung von 30 - 100 Volt. Im Generatorbetrieb können aus ihnen ca. 50 % der deklarierten Betriebsspannung bezogen werden.

Es ist zu beachten: Beim Betrieb im Generatormodus müssen Gleichstrommotoren auf eine Drehzahl über der Nenndrehzahl hochgefahren werden.

Dabei kann jeder einzelne Motor aus einem Dutzend identischer Exemplare völlig unterschiedliche Eigenschaften aufweisen.

Daher ist die optimale Auswahl eines Elektromotors für einen Heimwindgenerator mit den folgenden Indikatoren logisch:

1. Hohe Betriebsspannungseinstellung.
2. Niedriger Parameter RPM (Winkeldrehzahl).
3. Hoher Betriebsstrom.

Ein von Ametek hergestellter Motor mit einer Betriebsspannung von 36 Volt und einer Winkelgeschwindigkeit von 325 U / min sieht also gut für die Installation aus.

Es ist ein solcher Elektromotor, der bei der Konstruktion eines Windgenerators verwendet wird – eine Installation, die unten als Beispiel für eine Heimwindmühle beschrieben wird.

Gleichstrommotor für Heimwindgenerator. Die beste Option unter den von Ametek hergestellten Produkten. Auch ähnliche Elektromotoren anderer Hersteller sind gut geeignet.

Die Überprüfung der Effizienz eines ähnlichen Motors ist einfach. Es reicht aus, eine herkömmliche 12-Volt-Autoglühlampe an die elektrischen Anschlüsse anzuschließen und die Motorwelle von Hand zu drehen.Bei guten technischen Indikatoren des Elektromotors leuchtet die Lampe definitiv auf.

Materialauswahl

Die Blätter für eine Windvorrichtung können aus jedem mehr oder weniger geeigneten Material hergestellt werden, zum Beispiel:

Aus PVC-Rohr

Es ist wahrscheinlich am einfachsten, Klingen aus diesem Material zu bauen. PVC-Rohre finden Sie in jedem Baumarkt. Es sollten Rohre ausgewählt werden, die für die Kanalisation mit Druck oder eine Gasleitung ausgelegt sind. Andernfalls kann der Luftstrom bei starkem Wind die Blätter verformen und sie gegen den Generatormast beschädigen.

Die Blätter einer Windkraftanlage sind starken Belastungen durch Fliehkraft ausgesetzt, und je länger die Blätter sind, desto größer ist die Belastung.

Die Klingenkante eines zweiblättrigen Rades eines Heimwindgenerators dreht sich mit einer Geschwindigkeit von Hunderten von Metern pro Sekunde, so schnell fliegt eine Kugel aus einer Pistole. Diese Geschwindigkeit kann zum Reißen von PVC-Rohren führen. Das ist besonders gefährlich, weil umherfliegende Rohrsplitter Menschen töten oder schwer verletzen können.

Sie können aus der Situation herauskommen, indem Sie die Klingen maximal kürzen und ihre Anzahl erhöhen. Das Windrad mit mehreren Blättern ist leichter auszugleichen und weniger laut

Von nicht geringer Bedeutung ist die Dicke der Wände der Rohre. Beispielsweise sollte bei einem Windrad mit sechs Flügeln aus PVC-Rohr mit einem Durchmesser von zwei Metern ihre Dicke nicht weniger als 4 Millimeter betragen. Um das Design der Klingen für einen Heimwerker zu berechnen, können Sie vorgefertigte Tabellen und Vorlagen verwenden

Um das Design der Klingen für einen Heimwerker zu berechnen, können Sie vorgefertigte Tabellen und Vorlagen verwenden.

Die Schablone sollte aus Papier bestehen, an der Pfeife befestigt und eingekreist werden. Dies sollte so oft durchgeführt werden, wie Blätter an der Windkraftanlage vorhanden sind.Mit einer Stichsäge muss das Rohr gemäß den Markierungen geschnitten werden - die Klingen sind fast fertig. Die Kanten der Rohre sind poliert, die Ecken und Enden abgerundet, damit die Windmühle schön aussieht und weniger Lärm macht.

Aus Stahl sollte eine Scheibe mit sechs Streifen hergestellt werden, die die Rolle einer Struktur spielt, die die Schaufeln kombiniert und das Rad an der Turbine befestigt.

Abmessungen und Form der Verbindungskonstruktion müssen dem Generatortyp und Gleichstrom entsprechen, der im Windpark verwendet wird. Stahl muss so dick gewählt werden, dass er sich bei Windeinwirkung nicht verformt.

Aluminium

Im Vergleich zu PVC-Rohren sind Aluminiumrohre sowohl biege- als auch reißfester. Ihr Nachteil liegt in ihrem großen Gewicht, das Maßnahmen erfordert, um die Stabilität der gesamten Struktur als Ganzes zu gewährleisten. Außerdem sollten Sie das Rad sorgfältig auswuchten.

Betrachten Sie die Merkmale der Ausführung von Aluminiumblättern für ein Windrad mit sechs Blättern.

Gemäß der Vorlage sollte ein Sperrholzmuster hergestellt werden. Schneiden Sie bereits nach der Schablone aus einem Aluminiumblech Klingenrohlinge in Höhe von sechs Stück. Die zukünftige Klinge wird in eine Rutsche mit einer Tiefe von 10 Millimetern gerollt, während die Scrollachse mit der Längsachse des Werkstücks einen Winkel von 10 Grad bilden soll. Diese Manipulationen verleihen den Blättern akzeptable aerodynamische Parameter. An der Innenseite der Klinge ist eine Gewindehülse angebracht.

Der Verbindungsmechanismus eines Windrads mit Aluminiumflügeln hat im Gegensatz zu einem Rad mit Flügeln aus PVC-Rohren keine Streifen auf der Scheibe, sondern Stifte, das sind Stücke einer Stahlstange mit einem Gewinde, das für das Gewinde der Buchsen geeignet ist.

Glasfaser

Blätter aus Fiberglas-spezifischem Fiberglas sind aufgrund ihrer aerodynamischen Parameter, Festigkeit und ihres Gewichts am fehlerlosesten. Diese Klingen sind am schwierigsten zu konstruieren, da Sie in der Lage sein müssen, Holz und Glasfaser zu verarbeiten.

Wir werden die Implementierung von Glasfaserblättern für ein Rad mit einem Durchmesser von zwei Metern in Betracht ziehen.

Bei der Umsetzung der Holzmatrix sollte der gewissenhafteste Ansatz gewählt werden. Es wird nach der fertigen Schablone aus den Stäben gefräst und dient als Klingenmodell. Nachdem Sie die Arbeit an der Matrix beendet haben, können Sie mit der Herstellung von Klingen beginnen, die aus zwei Teilen bestehen.

Zuerst muss die Matrix mit Wachs behandelt werden, eine ihrer Seiten sollte mit Epoxidharz beschichtet und Glasfaser darauf verteilt werden. Tragen Sie erneut Epoxid darauf auf und erneut eine Schicht Glasfaser. Die Anzahl der Schichten kann drei oder vier betragen.

Dann müssen Sie den resultierenden Zug etwa einen Tag lang direkt auf der Matrix halten, bis er vollständig getrocknet ist. Ein Teil der Klinge ist also fertig. Auf der anderen Seite der Matrix wird dieselbe Abfolge von Aktionen ausgeführt.

Die fertigen Teile der Schaufeln sollten mit Epoxid verbunden werden. Im Inneren können Sie einen Holzkorken einsetzen und mit Klebstoff befestigen. Dadurch werden die Blätter an der Radnabe befestigt. In den Stecker sollte eine Gewindebuchse eingesetzt werden. Der Verbindungsknoten wird auf die gleiche Weise wie in den vorherigen Beispielen zum Hub.

Die Nuancen der Nutzung von Windkraftanlagen

Derzeit werden Windenergieanlagen in verschiedenen Sektoren der Volkswirtschaft eingesetzt. Industrielle Modelle mit unterschiedlichen Kapazitäten werden von Öl- und Gasunternehmen, Telekommunikationsunternehmen, Bohr- und Explorationsstationen, Produktionsstätten und Regierungsbehörden eingesetzt.

Das Windrad kann als zusätzliche Energiequelle in Krankenhäusern und anderen Einrichtungen eingesetzt werden, um in Notsituationen eine kontinuierliche Stromversorgung sicherzustellen.

Besonders hervorzuheben ist die Bedeutung der Verwendung von Windkraftanlagen für die sofortige Wiederherstellung von Stromausfällen bei Katastrophen und Naturkatastrophen. Zu diesem Zweck werden vom Ministerium für Notsituationen häufig Windkraftanlagen eingesetzt.

Haushaltswindkraftanlagen eignen sich perfekt für die Organisation der Beleuchtung und Beheizung von Hüttensiedlungen und Privathäusern sowie für Haushaltszwecke auf Bauernhöfen.

Dabei sollten einige Punkte beachtet werden:

• Geräte bis 1 kW können nur an windigen Orten ausreichend Strom liefern. Die von ihnen erzeugte Energie reicht in der Regel nur für die LED-Beleuchtung und den Betrieb kleiner elektronischer Geräte.
• Um das Cottage (Landhaus) vollständig mit Strom zu versorgen, benötigen Sie einen Windgenerator mit einer Leistung von über 1 kW. Diese Anzeige reicht aus, um Beleuchtungskörper sowie einen Computer und einen Fernseher mit Strom zu versorgen, aber ihre Leistung reicht nicht aus, um einen modernen Kühlschrank mit Strom zu versorgen, der rund um die Uhr arbeitet.
• Um das Haus mit Energie zu versorgen, benötigen Sie eine Windmühle mit einer Leistung von 3-5 kW, aber selbst dieser Indikator reicht nicht aus, um Häuser zu heizen. Um diese Funktion nutzen zu können, benötigen Sie eine leistungsstarke Option ab 10 kW.

Bei der Modellauswahl ist zu beachten, dass die auf dem Gerät angegebene Leistungsanzeige nur bei maximaler Windgeschwindigkeit erreicht wird. Eine 300-V-Installation erzeugt also die angegebene Energiemenge nur bei einer Luftströmungsgeschwindigkeit von 10-12 m / s.

Für diejenigen, die eine Windkraftanlage mit eigenen Händen bauen möchten, bieten wir den folgenden Artikel mit nützlichen Informationen.

Was ist ein Laderegler?

Die Funktion des Steuerns der Ladungsmenge wird durch einen Ballastregler oder Controller ausgeführt. Dies ist ein elektronisches Gerät, das die Batterie ausschaltet, wenn die Spannung ansteigt, oder überschüssige Energie an den Verbraucher abgibt - ein Heizelement, eine Lampe oder ein anderes einfaches und anspruchsloses Gerät für einige Leistungsänderungen. Wenn die Ladung nachlässt, schaltet der Controller die Batterie in den Lademodus und hilft so, die Energiereserven wieder aufzufüllen.

Die ersten Steuerungskonstruktionen waren einfach und erlaubten nur das Drehen bei Wellenbremsung. Anschließend wurden die Funktionen des Geräts überarbeitet und die überschüssige Energie rationeller genutzt. Und mit dem Beginn der Nutzung von Windkraftanlagen als Hauptenergiequelle für Sommerhäuser oder Privathäuser verschwand das Problem der Nutzung überschüssiger Energie von selbst, da derzeit in jedem Haus immer etwas angeschlossen werden kann.