- Vorbereitungsphase
- Gerät und Funktionsprinzip
- Funktionsprinzip
- Unterschied zum Synchrongenerator
- Verbraucher verbinden
- Über Sicherheit
- Notwendige Werkzeuge und Materialien
- DIY Windturbinenblätter
- Schritt für Schritt Anleitung zur Herstellung
- Do-it-yourself-Prinzipien zur Herstellung von Flügeln für einen Windgenerator
- Materialien und Werkzeuge
- Zeichnungen und Berechnungen
- Produktion aus Kunststoffrohren
- Herstellung von Klingen aus Aluminiumblöcken
- Glasfaserschraube
- Wie macht man eine Klinge aus Holz?
- Wir bauen eine Windmühle mit unseren eigenen Händen
- Selbstgebauter Windgenerator: Vor- und Nachteile
- Eigenständige, nahezu kostenfreie Herstellung von Windenergieanlagen
- Die Essenz des Funktionierens
- Wo anfangen und was ist erforderlich?
- Die Rechtmäßigkeit der Installation einer Windkraftanlage
- Wer profitiert?
- Zusammenfassen
Vorbereitungsphase
Bevor Sie mit der Erstellung einer Windkraftanlage fortfahren, müssen Sie alle Bestandteile des zukünftigen Designs vorbereiten und zusammenbauen. Die Vorbereitung beginnt mit der Wahl eines Autogenerators. Es muss eine erhöhte Leistung haben, daher ist das Gerät aus einem LKW oder Bus am besten geeignet. Alle anderen Knoten sollten von derselben Maschine genommen werden, um die Vollständigkeit nicht zu verletzen.Dies gilt zunächst für die Batterie, das Relais und andere Teile.
Da Verbraucher mit Wechselstrom versorgt werden müssen, muss im Vorfeld auf die Anschaffung eines Wechselrichters oder sonstigen Konverters geachtet werden. Die Leistung des Wechselrichters muss zur Leistung des zukünftigen Windgenerators passen.
- Generator
- Akkumulator
- Batterieladerelais
- Voltmeter
- Klingenmaterial
- Schrauben komplett mit Muttern und Unterlegscheiben
- Schellen für Befestigungen
Abhängig von den individuellen Gestaltungsmerkmalen können weitere Angaben erforderlich sein. Bevor Sie aus einem Autogenerator mit Ihren eigenen Händen eine Windmühle bauen, müssen Sie außerdem Berechnungen durchführen, die die Leistung des Generators und des Wechselrichters, die Batteriekapazität und andere Parameter, einschließlich der Anzahl der Verbraucher im Haus, verwenden. Die Berechnung der Leistung sollte in Abhängigkeit vom Winddruck und der vom Wind betroffenen Fläche der Rotorblätter erfolgen. Normalerweise beginnt die Installation bei Windgeschwindigkeit 2 m/s, und die maximale Effizienz tritt bei 10-12 m/s auf.
Von allen vorgeschlagenen Formeln wird empfohlen, die einfachste zu verwenden. Um die Leistung der Installation zu bestimmen, muss die Schraubenfläche mit dem Faktor 0,6 multipliziert werden. Der resultierende Wert wird wiederum mit der dritten Potenz der Windgeschwindigkeit multipliziert. Das Endergebnis wird mit dem potenziellen Bedarf verglichen. Wenn genügend Strom vorhanden ist, können Sie mit der Installation der Installation fortfahren. Wenn der Bedarf nicht gedeckt ist, können Sie in diesem Fall mehrere Windkraftanlagen mit geringer Leistung oder eine Hybridanlage, bestehend aus verwenden das beinhaltet Sonnenkollektoren.
In den meisten Privathäusern beträgt der durchschnittliche monatliche Stromverbrauch 360 kW, bei einer durchschnittlichen Last von 0,5 kW und einer Spitzenlast von 5 kW. Daher wird ein Windgenerator mit einer Leistung von 5 kW benötigt, der die vorhandene Last ziehen kann. Wenn der Verbrauch den Richtwert überschreitet oder der Wind konstant schwach ist, kann die Anlage unter diesen Bedingungen nicht normal arbeiten.
Gerät und Funktionsprinzip
Ein Generator ist eine elektrische Maschine, die mechanische Energie in elektrischen Strom umwandelt. In den meisten Fällen wird dafür ein rotierendes Magnetfeld verwendet. Das Gerät besteht aus einem Relais, einem rotierenden Induktor, Schleifringen, einer Klemme, einer Schleifbürste, einer Diodenbrücke, Dioden, einem Schleifring, einem Stator, einem Rotor, Lagern, einer Rotorwelle, einer Riemenscheibe, einem Laufrad und a Vorderseite. Oft enthält das Design eine Spule mit einem Elektromagneten, der Energie erzeugt.
DIY-Generator
Es ist wichtig zu beachten, dass der Generator AC und DC ist. Im ersten Fall werden keine Wirbelströme erzeugt, das Gerät kann unter extremen Bedingungen betrieben werden und hat ein reduziertes Gewicht.
Im zweiten Fall benötigt der Generator keine erhöhte Aufmerksamkeit und verfügt über mehr Ressourcen.
Es gibt eine Lichtmaschine synchron und asynchron. Die erste ist eine Einheit, die als Generator arbeitet, wobei die Anzahl der Umdrehungen des Stators gleich der des Rotors ist. Der Rotor erzeugt ein Magnetfeld und erzeugt eine EMK im Stator.
Beachten Sie! Das Ergebnis ist ein permanenter Elektromagnet.Zu den Vorteilen gehört die hohe Stabilität der erzeugten Spannung, zu den Nachteilen gehört die Stromüberlastung, da der Regler bei übermäßiger Belastung den Strom in der Rotorwicklung erhöht
Der Asynchronapparat besteht aus einem Käfigläufer und dem exakt gleichen Stator wie beim Vorgängermodell. Im Moment der Drehung des Rotors induziert der Asynchrongenerator einen elektrischen Strom und das Magnetfeld erzeugt eine sinusförmige Spannung. Da es keine Verbindung zum Rotor hat, gibt es keine Möglichkeit Spannung und Strom künstlich zu regeln. Diese Parameter ändern sich unter elektrischer Belastung der Starterwicklung.
Asynchrones Apparategerät
Funktionsprinzip
Jeder Generator arbeitet nach dem elektromagnetischen Induktionsgesetz, aufgrund der Induktion von elektrischem Strom in einer geschlossenen Schleife durch Überqueren eines rotierenden Magnetfelds, das mit Permanentmagneten oder Wicklungen erzeugt wird. Die elektromotorische Kraft tritt zusammen mit dem Magnetfluss vom Kollektor und der Bürstenbaugruppe in einen geschlossenen Stromkreis ein, der Rotor dreht sich und erzeugt Spannung. Dank federbelasteter Bürsten, die gegen die Plattenkollektoren gedrückt werden, wird ein elektrischer Strom zu den Ausgangsklemmen übertragen. Dann geht es in das Netzwerk des Benutzers und verbreitet sich über die elektrische Ausrüstung.
Arbeitsprinzip
Unterschied zum Synchrongenerator
Ein Synchron-Ottogenerator wird nicht durch transiente Bedingungen überlastet, die mit dem Starten unter Last von Verbrauchern ähnlicher Leistung verbunden sind. Es ist eine Quelle für Blindleistung, während asynchron sie verbraucht. Der erste hat keine Angst vor Überlastungen im eingestellten Modus, dank des Selbstregulierungssystems durch eine Verbindung, die mit der Spannung im Kabel invers zum Strom ist.Der zweite hat eine künstlich ungeregelte Kohäsionskraft des elektromagnetischen Rotorfeldes.
Beachten Sie! Es ist wichtig zu verstehen, dass die asynchrone Variante aufgrund ihres einfachen Designs, ihrer Schlichtheit, des Mangels an qualifizierter technischer Wartung und ihres vergleichsweise günstigen Preises beliebter ist. Es wird eingestellt, wenn: es keine hohen Anforderungen an die Frequenz mit Spannung gibt; es soll das Gerät an einem staubigen Ort betreiben; Es gibt keine Möglichkeit, für eine andere Sorte zu viel zu bezahlen
Synchrone Sorte
Verbraucher verbinden
Wir haben es bereits geschafft, eine geräuscharme und ziemlich leistungsstarke Windmühle zu bauen. Es ist Zeit, die Elektronik daran anzuschließen. Wenn Sie Windkraftanlagen mit Ihren eigenen Händen für 220 V zusammenbauen, müssen Sie sich um den Kauf von Wechselrichtern kümmern. Der Wirkungsgrad dieser Geräte erreicht 99%, also die Verluste bei der Umwandlung des zugeführten Gleichstroms in Wechselstrom mit Spannung 220 Volt sind das Minimum. Insgesamt wird das System drei zusätzliche Knoten haben:
- Batteriepaket – sammelt überschüssigen erzeugten Strom für die Zukunft. Diese Überschüsse werden verwendet, um die Verbraucher in Windstillen oder in Zeiten, in denen es sehr schwach weht, zu ernähren;
- Laderegler - steuert den Ladestrom und verlängert die Lebensdauer der Batterien;
- Konverter - wandelt Gleichstrom in Wechselstrom um.
Eine Regelung ist auch möglich, wenn im Haus Haushaltsgeräte und Beleuchtungsgeräte installiert sind, die mit einer Spannung von 12 oder 24 Volt betrieben werden können. In diesem Fall entfällt die Notwendigkeit eines Wechselrichter-Konverters.Für die Stromversorgung von Kochgeräten empfehlen wir, um den Windgenerator nicht übermäßig zu belasten, die Verwendung von Gasgeräten, die mit einer Flüssiggasflasche betrieben werden.
Über Sicherheit
Das Sicherheitsproblem bei der Verwendung einer Windkraftanlage ist nicht einfach. Windmühlenflügel können bei hohen Geschwindigkeiten und großen Abmessungen schwere Verletzungen verursachen, sogar den Tod. Außerdem sind hohe Masten bei starkem Wind gefährlich, da sie auf Wohngebäude, Personen in der Nähe kippen, Sachwerte oder Gebäude beschädigen können.
Gleichzeitig finden die meisten Gegner der Windenergie Probleme an den falschen Stellen. Es gibt viele Aussagen über die Gefahren von Geräten:
- Vorhandensein von Lärm
- Vibration
- flackernder Schatten, der zu neuropsychiatrischen Störungen beiträgt
- magnetischer Hintergrund
- Störungen bei Radio- und Fernsehempfängern
- Unverträglichkeit von Installationen durch Tiere, Gefahr für Vögel
Die meisten dieser Aussagen sind das Ergebnis von Argumenten, die von Gegnern autonomer Energiequellen erfunden wurden. Sie existieren, aber das Ausmaß der Probleme ist so unwahr, dass sie einfach keine Zeit verdienen, um diskutiert zu werden. Wenn von Windrädern eine Gefahr ausgeht, dann nur für Vertreter von Rohstoffversorgungsunternehmen, die keine Kunden verlieren wollen.
Allerdings können leistungsstarke Industrieanlagen, die als Teil großer Kraftwerke eingesetzt werden, den Anwohnern Unannehmlichkeiten bereiten, wie ein US-Gericht bewiesen hat. Windmühlen erzeugten Infraschall, der bei den Indianern, die in einem 200 km entfernten Reservat lebten, gesundheitliche Probleme verursachte.Angesichts der Größe und Leistung einer privaten Windmühle muss jedoch nicht über den Schaden gesprochen werden.
Notwendige Werkzeuge und Materialien
Um eine hausgemachte Windmühle zu bauen, benötigen Sie die folgenden Teile:
- Rotor mit Blättern;
- Getriebe zur Steuerung der Rotationsgeschwindigkeit des Rotors;
- Gel- oder Alkalibatterien zum Betreiben von Elektrogeräten;
- Wechselrichter zur Stromwandlung;
- Heckteil;
- Mast.
Der Rotor mit Blättern kann unabhängig hergestellt werden, während die restlichen Elemente wahrscheinlich gekauft oder aus den erforderlichen Teilen zusammengesetzt werden müssen. Um eine hausgemachte Windmühle zusammenzubauen, benötigen Sie außerdem die folgenden Werkzeuge und Materialien:
- Säge auf Holz;
- Metallschere;
- Heißkleber;
- Lötkolben;
- bohren.
Stellen Sie sicher, dass Sie Schrauben und Bolzen benötigen, um die Blätter mit der Nabe zu verbinden und das Metallrohr am Holz zu befestigen.
DIY Windturbinenblätter
Bei der Eigenfertigung der Klingen sollten Sie besonders auf die Einhaltung der durch die Zeichnung vorgegebenen Form der Produkte achten. Die Klingen können geflügelt oder vom Segeltyp sein. Die zweite ist einfacher herzustellen, hat aber einen geringen Wirkungsgrad, was sie in selbstgebauten Windkraftanlagen selbst mittlerer Größe ineffizient macht.
Die zweite ist einfacher herzustellen, hat aber einen geringen Wirkungsgrad, was sie in selbstgebauten Windkraftanlagen selbst mittlerer Größe ineffizient macht.
Zum Herstellen von Klingen selbstgebauter Windgenerator geeignete Materialien wie:
- Plastik;
- Holz;
- Aluminium;
- Glasfaser;
- Polyvinylchlorid.
Das Gerät des beschaufelten Teils des Windgenerators
Wenn Sie sich für Polyvinylchlorid entscheiden, eignen sich PVC-Rohre mit einem Durchmesser von 160 mm oder mehr perfekt zum Erstellen von Klingen.Kunststoff und Holz sind weniger verschleißfeste Materialien, die unter dem Einfluss von Niederschlägen und starkem Wind in einigen Jahren unbrauchbar werden. Die beste Option ist Aluminium: Es ist langlebig und leicht, reiß- und knitterfest, unempfindlich gegen Feuchtigkeit und erhöhte Temperaturen.
Schritt für Schritt Anleitung zur Herstellung
Wenn alle Zeichnungen erstellt und die Materialien und Werkzeuge vorbereitet sind, können Sie mit der Montage des Windgenerators mit Ihren eigenen Händen beginnen, wobei Sie sich an der folgenden Reihenfolge orientieren:
- Betonfundament vorbereiten. Die Tiefe der Grube und das Volumen der Betonmischung werden basierend auf der Art des Bodens und den klimatischen Bedingungen berechnet. Nach dem Gießen der Foundation dauert es mehrere Wochen, bis die gewünschte Festigkeit erreicht ist. Erst danach kann ein Mast bis zu einer Tiefe von 60-70 cm eingebaut und mit Streben gesichert werden.
- Legen Sie die vorbereiteten Schaufeln in das Rohr und befestigen Sie sie mit Schrauben und Muttern an der Nabe, auf der der Motor installiert wird.
- Positionieren Sie die Diodenbrücke neben dem Motor und befestigen Sie sie mit selbstschneidenden Schrauben. Verbinden Sie einen Draht vom Motor mit der positiven Diodenbrücke und den anderen Draht mit der negativen Brücke.
- Befestigen Sie die Motorwelle, setzen Sie die Buchse darauf und ziehen Sie sie gegen den Uhrzeigersinn fest.
- Balancieren Sie die Basis des Rohrs mit dem daran befestigten Motor und der Welle und markieren Sie den Gleichgewichtspunkt.
- Befestigen Sie die Basis des Geräts mit Schrauben.
Ein Windgenerator kann viel länger halten, wenn Sie nicht nur die Blätter, sondern auch die Basis, die Welle und die Motorabdeckung lackieren. Um das Gerät einzuschalten, benötigen Sie einen Satz Kabel, ein Ladegerät, ein Amperemeter und eine Batterie.
Do-it-yourself-Prinzipien zur Herstellung von Flügeln für einen Windgenerator
Häufig besteht die Hauptschwierigkeit darin, die optimalen Abmessungen zu bestimmen, da ihre Leistung von der Länge und Form der Rotorblätter der Windkraftanlage abhängt.
Materialien und Werkzeuge
Folgende Materialien bilden die Basis:
- Sperrholz oder Holz in anderer Form;
- Glasfaserplatten;
- gewalztes Aluminium;
- PVC-Rohre, Komponenten für Kunststoffrohrleitungen.
DIY Windturbinenblätter
Wählen Sie eine Art von dem, was zum Beispiel in Form von Rückständen nach der Reparatur verfügbar ist. Für die weitere Verarbeitung benötigen Sie einen Marker oder Bleistift zum Zeichnen, eine Stichsäge, Schleifpapier, Metallschere, Metallsäge.
Zeichnungen und Berechnungen
Wenn es sich um Generatoren mit geringer Leistung handelt, deren Leistung 50 Watt nicht überschreitet, wird für sie eine Schraube gemäß der folgenden Tabelle hergestellt, die hohe Geschwindigkeiten liefern kann.
Als nächstes wird ein Dreiblattpropeller mit niedriger Geschwindigkeit berechnet, der eine hohe Anfangsabreißrate hat. Dieser Teil wird Hochgeschwindigkeitsgeneratoren voll bedienen, deren Leistung 100 Watt erreicht. Die Schraube funktioniert zusammen mit Schrittmotoren, Niederspannungsmotoren mit geringer Leistung und Autogeneratoren mit schwachen Magneten.
Aus aerodynamischer Sicht sollte die Zeichnung des Propellers so aussehen:
Produktion aus Kunststoffrohren
Kanal-PVC-Rohre gelten als das günstigste Material, bei einem Endschraubendurchmesser von bis zu 2 m sind Werkstücke mit einem Durchmesser von bis zu 160 mm geeignet. Das Material besticht durch einfache Verarbeitung, erschwingliche Kosten, Allgegenwärtigkeit und Fülle bereits entwickelter Zeichnungen, Diagramme
Es ist wichtig, hochwertigen Kunststoff zu wählen, um ein Reißen der Klingen zu vermeiden.
Das bequemste Produkt, das eine glatte Rinne ist, muss nur gemäß der Zeichnung geschnitten werden. Der Rohstoff scheut keine Feuchtigkeit und ist anspruchslos in der Pflege, kann aber bei Minustemperaturen spröde werden.
Herstellung von Klingen aus Aluminiumblöcken
Solche Schrauben zeichnen sich durch Langlebigkeit und Zuverlässigkeit aus, sie sind widerstandsfähig gegen äußere Einflüsse und sehr langlebig. Beachten Sie jedoch, dass sie dadurch im Vergleich zu Kunststoffrädern schwerer ausfallen, das Rad wird in diesem Fall einem gewissenhaften Auswuchten unterzogen. Trotz der Tatsache, dass Aluminium als recht formbar gilt, erfordert die Arbeit mit Metall das Vorhandensein von praktischen Werkzeugen und minimalen Fähigkeiten im Umgang mit ihnen.
Die Form der Materialbereitstellung kann den Prozess erschweren, da aus gewöhnlichem Aluminiumblech erst dann Messer werden, wenn den Rohlingen ein charakteristisches Profil verliehen wird, wofür zunächst eine spezielle Schablone erstellt werden muss. Viele unerfahrene Designer biegen zuerst das Metall entlang des Dorns und fahren dann mit dem Markieren und Schneiden von Rohlingen fort.
Klingen aus Billet-Aluminium
Aluminiumblätter weisen eine hohe Belastungsbeständigkeit auf, reagieren nicht auf atmosphärische Phänomene und Temperaturänderungen.
Glasfaserschraube
Es wird von Experten bevorzugt, da das Material launisch und schwer zu verarbeiten ist. Sequenzierung:
- schneiden Sie eine Holzschablone aus, reiben Sie sie mit Mastix oder Wachs ein - die Beschichtung sollte Klebstoff abweisen;
- Zuerst wird eine Hälfte des Werkstücks hergestellt - die Schablone wird mit einer Epoxidschicht bestrichen, Glasfaser wird darauf gelegt. Der Vorgang wird umgehend wiederholt, bis die erste Schicht Zeit zum Trocknen hatte. Dadurch erhält das Werkstück die erforderliche Dicke;
- führen Sie die zweite Hälfte auf ähnliche Weise durch;
- Wenn der Kleber aushärtet, können beide Hälften mit Epoxidharz verbunden werden, wobei die Fugen sorgfältig zu schleifen sind.
Das Ende ist mit einer Hülse ausgestattet, durch die das Produkt mit der Nabe verbunden wird.
Wie macht man eine Klinge aus Holz?
Dies ist aufgrund der spezifischen Form des Produkts eine schwierige Aufgabe, außerdem sollten sich alle Arbeitselemente der Schnecke letztendlich als identisch herausstellen. Die Kehrseite der Lösung erkennt auch die Notwendigkeit eines nachträglichen Schutzes des Werkstücks vor Feuchtigkeit, dazu wird es lackiert, mit Öl oder Trockenöl imprägniert.
Holz ist als Material für ein Windrad nicht wünschenswert, da es anfällig für Risse, Verwerfungen und Fäulnis ist. Aufgrund der Tatsache, dass es schnell Feuchtigkeit abgibt und aufnimmt, dh die Masse ändert, wird das Gleichgewicht des Laufrads willkürlich eingestellt, was sich negativ auf die Effizienz des Designs auswirkt.
Wir bauen eine Windmühle mit unseren eigenen Händen
1. Rotorblätter von Windkraftanlagen
Das Windrad ist das bedeutendste Konstruktionselement des Gerätes. Es wandelt Windkraft in mechanische Energie um. Somit hängt die Auswahl aller anderen Elemente von ihrer Struktur ab.
Die gebräuchlichsten und effektivsten Arten von Blättern sind Segel und Flügel. Für die Herstellung der ersten Option ist es erforderlich, eine Materialbahn auf der Achse zu befestigen und sie in einem Winkel zum Windstrom zu platzieren. Bei Rotationsbewegungen weist ein solches Blatt jedoch einen erheblichen aerodynamischen Widerstand auf. Darüber hinaus nimmt es mit zunehmendem Angriffswinkel zu, was die Wirksamkeit ihrer Funktion verringert.
Die zweite Art von Klingen arbeitet mit höherer Produktivität - geflügelte. In ihren Umrissen ähneln sie der Tragfläche eines Flugzeugs, und die Kosten der Reibungskraft werden auf ein Minimum reduziert. Diese Art von Windkraftanlage hat eine hohe Energienutzungsfaktor Wind zu geringen Materialkosten.
Die Klingen können aus Kunststoff oder Kunststoffrohr hergestellt werden, da dies produktiver als Holz ist. Am effizientesten ist die Windradstruktur mit einem Durchmesser von zwei Metern und sechs Flügeln.
2. Windturbinengenerator
Die akzeptabelste Option für Windkraftanlagen ist ein umwandelnder asynchroner Generatormechanismus mit Wechselstrom. Seine Hauptvorteile sind niedrige Kosten, einfache Anschaffung und Breite der Verteilung von Modellen, die Möglichkeit der Umrüstung und hervorragende Leistung bei niedrigen Geschwindigkeiten.
Es kann in einen Permanentmagnetgenerator umgewandelt werden. Studien haben gezeigt, dass ein solches Gerät bei niedrigen Drehzahlen betrieben werden kann, bei hohen Drehzahlen aber schnell an Effizienz verliert.
3. Halterung für Windkraftanlage
Um die Blätter am Gehäuse des Generators zu befestigen, muss der Kopf der Windkraftanlage verwendet werden, bei dem es sich um eine Stahlscheibe mit einer Dicke von bis zu 10 mm handelt. Sechs Metallstreifen mit Löchern sind daran angeschweißt, um die Klingen daran zu befestigen. Die Scheibe selbst ist mit Schrauben mit Kontermuttern am Generatormechanismus befestigt.
Da die Generatorvorrichtung höchsten Belastungen standhalten kann, einschließlich Kreiselkräften, muss sie fest befestigt werden.Am Gerät ist der Generator auf einer Seite installiert, dazu muss die Welle mit dem Körper verbunden werden, der wie ein Stahlelement mit Gewindelöchern zum Aufschrauben auf die Generatorachse mit gleichem Durchmesser aussieht.
Für die Herstellung eines Stützrahmens für Windkraftanlagen, auf dem alle anderen Elemente platziert werden, muss eine Metallplatte mit einer Dicke von bis zu 10 mm oder ein Stück eines Balkens mit denselben Abmessungen verwendet werden.
4. Drehgelenk der Windkraftanlage
Der Drehmechanismus sorgt für Drehbewegungen der Windmühle um eine vertikale Achse. Dadurch ist es möglich, das Gerät in Windrichtung zu drehen. Für die Herstellung ist es besser, Rollenlager zu verwenden, die axiale Belastungen effektiver wahrnehmen.
5. Aktueller Empfänger
Der Stromabnehmer dient dazu, die Wahrscheinlichkeit des Verdrehens und Brechens der vom Generator der Windmühle kommenden Drähte zu verringern. Es enthält in seiner Konstruktion eine Hülse aus Isoliermaterial, Kontakte und Bürsten. Um Schutz vor Wetterphänomenen zu schaffen, müssen die Kontaktknoten des Stromempfängers geschlossen werden.
Selbstgebauter Windgenerator: Vor- und Nachteile
Die Installation einer Windkraftanlage kann erforderlich sein, wenn Ihr Standort nicht mit Strom versorgt wird, das Stromnetz ständig unterbrochen wird oder Sie Stromkosten sparen möchten. Die Windmühle kann gekauft oder selbst gebaut werden.
Ein selbstgebauter Windgenerator hat folgende Vorteile:
- Sie können beim Kauf eines Fabrikgeräts Geld sparen, da die Herstellung meistens aus improvisierten Teilen besteht.
- Ideal für Ihre Bedürfnisse und Betriebsbedingungen, da Sie die Leistung des Geräts unter Berücksichtigung der Dichte und Stärke des Windes in Ihrem Gebiet selbst berechnen;
- Es harmoniert besser mit der Gestaltung des Hauses und der Landschaftsgestaltung, denn das Aussehen der Windmühle hängt nur von Ihrer Vorstellungskraft und Ihrem Können ab.
Zu den Nachteilen selbstgebauter Geräte gehört ihre Unzuverlässigkeit und Zerbrechlichkeit: Selbstgemachte Produkte werden oft aus alten Motoren von Haushaltsgeräten und Autos hergestellt und fallen daher schnell aus. Damit die Windkraftanlage jedoch effizient ist, ist dies erforderlich richtig rechnen Geräteleistung.
Eigenständige, nahezu kostenfreie Herstellung von Windenergieanlagen
Schritt-für-Schritt-Anleitung: Wie man aus unbrauchbaren Autoteilen und einem Stück Plastikrohr mit eigenen Händen einen Windgenerator baut:
- Demontieren Sie die Lichtmaschine des Autos.
- Mit einem Draht Ø 0,56 mm aus 36 Statorspulen 35 Windungen neu wickeln.
- Generator zusammenbauen, lackieren und lackieren.
- Schließen Sie parallel die Drähte des Generators an und bringen Sie 3 heraus.
- Lager an die Rotationsachse schweißen.
- Das Heckteil aus verzinktem Stahlblech mit einer Dicke von mindestens 0,4 cm herstellen.
- Befestigen Sie die Klingen aus Kunststoffrohr mit Schrauben.
- Bauen Sie den Windgenerator zusammen und testen Sie ihn.
Um Konflikte mit den örtlichen Behörden zu vermeiden, ist es notwendig, sich darüber zu informieren, ob es in der jeweiligen Region gesetzliche Beschränkungen für die Nutzung von heimischen Windenergieanlagen gibt.
Die Essenz des Funktionierens
Es ist einfach für solche Strukturen. Der rotierende Rotor ermöglicht es Ihnen, einen dreiphasigen Strom zu erhalten. Nachdem er den Controller passiert hat, lädt er die Batterie auf.Dank des Wechselrichters wird es außerdem in einen „Zustand“ umgewandelt, der für die Verwendung durch Haushaltsgeräte geeignet ist - Kühlschränke, Fernseher, Mikrowellenherde, Waschmaschinen und Boiler usw.
Ein Teil davon wird angesammelt, der Rest wird von Geräten verbraucht.
Die Schaufeln werden während der Rotation drei Einflüssen gleichzeitig ausgesetzt:
- Hubkraft;
- Impuls;
- bremsen.
Die letzten beiden versuchen, die Bremskraft zu überwinden, das Schwungrad zum Drehen zu bringen, wodurch der Rotor im stationären Teil des Generators ein Magnetfeld erzeugt, wodurch Strom durch die Drähte fließt.
Wo anfangen und was ist erforderlich?
Um einen kleinen Asynchrongenerator mit eigenen Händen zusammenzubauen, benötigen Sie folgende bauliche Details:
- Motor - Sie können es selbst herstellen, aber es ist ziemlich langwierig und mühsam, daher ist es besser, Zeit zu sparen und den Motor von alten, nicht funktionierenden Haushaltsgeräten zu nehmen. Der Motor aus der Waschmaschine und Entwässerungspumpen sind gut geeignet.
- Stator - Es ist besser, eine fertige Version zu nehmen, in der sich die Wicklung bereits befindet.
- Elektrische Drähte sowie Isolierband.
- Ein Transformator oder Gleichrichter wird benötigt, wenn der Ausgangsstrom eine andere Leistung hat.
Machen wir uns also an die Arbeit, nachdem wir zuvor mehrere vorbereitende Manipulationen durchgeführt haben, mit denen wir die Leistung des zukünftigen Generators berechnen können:
- Wir verbinden den Motor mit dem Netzwerk, um die Drehzahl zu bestimmen. Dazu müssen Sie ein spezielles Gerät verwenden - einen Drehzahlmesser.
- Wir schreiben den erhaltenen Wert auf und fügen 10% hinzu, den sogenannten Ausgleichswert, der verhindert, dass der Motor während des Betriebs überhitzt.
- Wir wählen Kondensatoren unter Berücksichtigung der erforderlichen Leistung aus.Der Einfachheit halber können die Werte der unten stehenden Tabelle entnommen werden.
Da der Generator Strom erzeugt, müssen Sie sich um seine Erdung kümmern. Mangelnde Erdung und schlechte Isolierung können nicht nur zu schnellem Verschleiß des Gerätes führen, sondern auch zu Lebensgefahr führen.
Der Montageprozess selbst ist äußerst einfach: Wir verbinden die Kondensatoren nach dem angegebenen Schema mit dem Motor. Das Diagramm zeigt die Verbindungsreihenfolge, während die Kapazität jedes nachfolgenden Kondensators ähnlich dem vorherigen ist.
Dies ist alles, was benötigt wird, um einen Generator mit geringer Leistung zu erhalten, der eine elektrische Säge, Schleifmaschine oder Kreissäge mit Strom versorgen kann.
Diese Option zum Erstellen eines Generators ist die einfachste und bequemste, hat jedoch ihre eigenen Nuancen:
Erstens müssen Sie die Temperatur des Motors ständig überwachen, um eine Überhitzung zu vermeiden. Zweitens, wenn die Effizienz direkt proportional zur Arbeitsdauer abnimmt, ist dies die Norm. Daher muss der Generator von Zeit zu Zeit ruhen und seine Temperatur auf 40-45 ° C reduzieren. Drittens zwingt der Mangel an Automatisierung den Benutzer dazu, alle Prozesse unabhängig zu steuern und regelmäßig Messinstrumente an den Generator anzuschließen (Voltmeter, Amperemeter und Tachometer).
Vor der Montage ist es wichtig, die richtige Ausrüstung auszuwählen, nachdem ihre Hauptindikatoren und Eigenschaften berechnet wurden. Die Zeichnung und das Diagramm erleichtern den Arbeitsprozess erheblich
Holzbefeuerter Generator oder eine Windturbine kann auf ähnliche Weise zusammengebaut werden, aber um die gewünschte Ausgangsspannung zu erhalten, wird eine ausreichende Energiemenge benötigt.
Die Rechtmäßigkeit der Installation einer Windkraftanlage
Alternative Energiequellen sind der Traum jedes Sommerbewohners oder Hausbesitzers, dessen Standort weit entfernt von den zentralen Netzen liegt. Wenn wir jedoch Rechnungen für den in einer Stadtwohnung verbrauchten Strom erhalten und die erhöhten Tarife betrachten, stellen wir fest, dass uns ein Windgenerator, der für den häuslichen Bedarf geschaffen wurde, nicht schaden würde.
Nachdem Sie diesen Artikel gelesen haben, werden Sie vielleicht Ihren Traum wahr werden lassen.
Ein Windgenerator ist eine hervorragende Lösung, um eine vorstädtische Anlage mit Strom zu versorgen. Darüber hinaus ist die Installation in einigen Fällen der einzig mögliche Ausweg.
Um Geld, Mühe und Zeit nicht zu verschwenden, entscheiden wir: Gibt es äußere Umstände, die uns beim Betrieb einer Windkraftanlage hinderlich machen?
Um eine Datscha oder ein kleines Häuschen mit Strom zu versorgen, reicht eine kleine Windkraftanlage aus, deren Leistung 1 kW nicht überschreitet. Solche Geräte werden in Russland mit Haushaltsprodukten gleichgesetzt. Ihre Installation erfordert keine Zertifikate, Genehmigungen oder zusätzliche Genehmigungen.
Um die Machbarkeit der Installation eines Windgenerators zu bestimmen, ist es notwendig, das Windenergiepotenzial eines bestimmten Gebiets herauszufinden (zum Vergrößern anklicken)
Für alle Fälle sollten Sie sich jedoch erkundigen, ob es lokale Vorschriften zur individuellen Energieversorgung gibt, die die Installation und den Betrieb dieses Geräts behindern könnten.
Ansprüche können von Ihren Nachbarn entstehen, wenn sie Unannehmlichkeiten im Zusammenhang mit dem Betrieb der Windmühle erfahren. Denken Sie daran, dass unsere Rechte dort enden, wo die Rechte anderer beginnen.
Daher beim Kauf oder der Eigenfertigung Windkraftanlage für zu Hause Auf folgende Parameter müssen Sie besonders achten:
Masthöhe. Bei der Montage einer Windenergieanlage müssen die in vielen Ländern der Welt bestehenden Beschränkungen hinsichtlich der Höhe einzelner Gebäude sowie der Standort des eigenen Standorts berücksichtigt werden. Beachten Sie, dass in der Nähe von Brücken, Flughäfen und Tunneln Gebäude mit einer Höhe von mehr als 15 Metern verboten sind.
Geräusche von Getriebe und Messern. Die Parameter des erzeugten Rauschens können mit einem speziellen Gerät eingestellt werden, wonach die Messergebnisse dokumentiert werden können
Es ist wichtig, dass sie die festgelegten Geräuschnormen nicht überschreiten.
Äther-Interferenz. Idealerweise sollte beim Erstellen einer Windmühle ein Schutz gegen Teleinterferenzen bereitgestellt werden, wo Ihr Gerät solche Probleme bereiten kann.
Umweltansprüche. Diese Organisation kann Ihnen den Betrieb der Anlage nur untersagen, wenn dadurch der Zugvogelzug behindert wird. Aber das ist unwahrscheinlich.
Wenn Sie das Gerät selbst erstellen und installieren, lernen Sie diese Punkte kennen, und achten Sie beim Kauf eines fertigen Produkts auf die Parameter, die in seinem Pass enthalten sind. Es ist besser, sich im Voraus zu schützen, als sich später zu ärgern.
- Die Realisierbarkeit einer Windmühle wird in erster Linie durch einen ausreichend hohen und stabilen Winddruck in der Umgebung begründet;
- Es ist eine ausreichend große Fläche erforderlich, deren Nutzfläche durch die Installation des Systems nicht wesentlich verringert wird.
- Aufgrund des Lärms, der mit der Arbeit der Windmühle einhergeht, ist es wünschenswert, dass zwischen der Wohnung der Nachbarn und der Anlage mindestens 200 m liegen;
- Die stetig steigenden Strompreise sprechen überzeugend für einen Windgenerator;
- Die Einrichtung eines Windgenerators ist nur in Gebieten möglich, deren Behörden nicht eingreifen, sondern die Nutzung grüner Energiearten fördern;
- Kommt es im Baubereich der Mini-Windkraftanlage zu häufigen Unterbrechungen, minimiert die Installation die Unannehmlichkeiten;
- Der Betreiber der Anlage muss sich darauf einstellen, dass sich die in das fertige Produkt investierten Mittel nicht sofort auszahlen. Die wirtschaftlichen Auswirkungen können in 10-15 Jahren spürbar werden;
- Wenn die Amortisation des Systems nicht der letzte Moment ist, sollten Sie darüber nachdenken, ein Minikraftwerk mit Ihren eigenen Händen zu bauen.
Wer profitiert?
Es gibt viele Arten von Windgeneratoren und noch mehr Unterarten. Welches Gerät in welchem Bereich installiert werden soll, hängt von folgenden Faktoren ab:
- lokale Windgeschwindigkeit
- Gerätezweck
- geschätzte Kosten
Bevor Sie das Windrad direkt installieren, müssen Sie mehrmals überlegen: Werden sich die Kosten rechnen? Zuerst müssen Sie die Geschwindigkeit und Richtung des Windes in dem für die Installation vorgesehenen Bereich bestimmen.
Sie können diese Informationen auf zwei Arten erhalten: Messen Sie selbst oder wenden Sie sich an den örtlichen Wetterdienst. Die erste Option erfordert eine tragbare Station, die gemietet oder gekauft werden kann.
Der Vorteil unabhängiger Messungen ist ihre Genauigkeit, jedoch dauert eine vollwertige Studie mindestens ein Jahr. Die im Wetterdienst empfangenen Daten haben ungefähre Werte, erfordern jedoch keine Ausrüstungskosten und Zeit für zusätzliche Berechnungen.
Bei Werten von etwa 4-5 m / s beträgt die von einem durchschnittlichen Stromgenerator erzeugte Energie 250 kWh pro Monat. Das reicht aus, um ein Haus für 3-4 Personen mit Heizung und Warmwasser mit Strom zu versorgen. Eine Windmühle kann bis zu 3.000 kWh pro Jahr erzeugen. Die Kosten für die Installation eines solchen Windgenerators betragen ungefähr 180.000 Rubel.
Eine eigene Installation zu erstellen ist um ein Vielfaches günstiger. Gleichzeitig lohnt es sich, die ständig steigenden Stromtarife zu berücksichtigen. Somit kann die Windkraftanlage eine gute alternative Stromquelle sein.
Zusammenfassen
Ein vertikaler Windgenerator, der gemäß den obigen Anweisungen hergestellt werden kann, kann bei ziemlich leichtem Wind und unabhängig von seiner Richtung betrieben werden. Sein Design wird vereinfacht, da es keine Wetterfahne hat, die den Propeller eines horizontalen Windgenerators in Windrichtung dreht.
Der Hauptnachteil von Windkraftanlagen mit vertikaler Achse ist ihr geringer Wirkungsgrad, der jedoch durch eine Reihe anderer Vorteile ausgeglichen wird:
- Schnelligkeit und einfache Montage;
- Fehlen von Ultraschallschwingungen, die typisch für horizontale Windgeneratoren sind;
- Anspruchslos im Unterhalt;
- Ausreichend leiser Betrieb, sodass Sie eine vertikale Windmühle fast überall installieren können.
Natürlich kann eine selbstgebaute Windmühle einem zu starken Wind nicht standhalten, der den Eimer abreißen kann. Aber das ist kein Problem, Sie müssen nur einen neuen kaufen oder den alten, der irgendwo in der Scheune ausgedient hat, aufbewahren.
Im folgenden Video können Sie sehen, wie Haushaltsgeräte im Land mit Strom versorgt werden. Richtig, der Windgenerator hier ist nicht aus einem Eimer, sondern auch mit eigenen Händen.