Windgenerator zum Selbermachen aus einer Waschmaschine: Anleitung zum Zusammenbau einer Windmühle

Wir berechnen die Leistung des zukünftigen Windgenerators

Zuerst müssen Sie herausfinden, wie viel Leistung ein Windgenerator mit Ihren eigenen Händen haben sollte, welchen Funktionen und Belastungen er ausgesetzt ist. In der Regel werden alternative Stromquellen als Hilfsenergie verwendet, dh sie sollen die Hauptstromversorgung unterstützen.Wenn also die Leistung des Systems sogar ab 500 Watt liegt, ist das schon ganz gut.

Die Endleistung der Windkraftanlage hängt jedoch von anderen Faktoren ab, darunter:

• Windgeschwindigkeit;
• Anzahl der Klingen.

Um das geeignete Verhältnis für horizontale Befestigungen zu ermitteln, empfehlen wir Ihnen, sich mit der folgenden Tabelle vertraut zu machen. Die Zahlen darin am Schnittpunkt sind die benötigte Leistung (angegeben in Watt).

Tisch. Berechnung der benötigten Leistung für horizontale Windgeneratoren.

1m	3	8	15	27	42	63	90	122	143
2m	13	31	63	107	168	250	357	490	650
3m	30	71	137	236	376	564	804	1102	1467
4m	53	128	245	423	672	1000	1423	1960	2600
5m	83	166	383	662	1050	1570	2233	3063	4076
6m	120	283	551	953	1513	2258	3215	4410	5866
7m	162	384	750	1300	2060	3070	4310	6000	8000
8m	212	502	980	1693	2689	4014	5715	7840	10435
9m	268	653	1240	2140	3403	5080	7230	9923	13207

Wenn beispielsweise in Ihrer Region die Windgeschwindigkeit überwiegend 5 bis 8 Meter pro Sekunde beträgt und die erforderliche Leistung des Windgenerators 1,5 bis 2 Kilowatt beträgt, sollte der Durchmesser der Struktur etwa 6 Metern oder mehr entsprechen.

Was du brauchst

Als Ausgangsbasis für den Bau von Geräten können verschiedene Komponenten aus Haushaltsgeräten und Autos verwendet werden. Einige der dabei benötigten Werkzeuge und Materialien können je nach Gerätebasis variieren.

Aus einer Waschmaschine zu erstellen

Um die Arbeit zum Erstellen eines Windgenerators aus einer Waschmaschine abzuschließen, benötigen Sie:

• ein Elektromotor einer Waschmaschine mit einer Leistung von 1,4-1,6 kW;
• 32 Neodym-Magnete mit einem Durchmesser von 10-12 mm;
• Schleifpapier;
• Epoxid- oder Kaltschweißen;
• Schraubendreher;
• Stromgleichrichter;
• Tester.

Aus einem Induktionsmotor zu erstellen

Um ein Gerät aus einem Asynchronmotor für ein Privathaus herzustellen, benötigen Sie möglicherweise:

• Stahlwasserrohr mit einem Außendurchmesser von 70-80 mm zum Bau eines Mastes;
• Material für Laufradschaufeln (Aluminiumrohr, dünne Holzbretter, Glasfaser) oder vorgefertigte Schaufeln;
• materialien zur Herstellung des Fundaments (Bretter, Rohr- oder Profilreste, Zementmörtel);
• Stahlseil;
• dünnes Blech oder feuchtigkeitsbeständiges Sperrholz für den Schaft;
• Asynchronmotor (die beliebtesten Modelle sind AIR80 oder AIR71);
• zusätzliche Neodym-Magnete.

Aus Plastikflaschen herstellen

Klein machen Windgenerator basiert Plastikflaschen benötigen keine teuren Materialien.

Materialien und Werkzeuge zum Zusammenbau einer Windkraftanlage aus Plastikflaschen:

• Stahl- oder verchromtes Rohr mit einem Durchmesser von 25 mm und einer Wandstärke von bis zu 1,0 mm bei einer Gesamtlänge von 3000 mm;
• zylindrische Plastikflaschen mit einem Volumen von 1,5 Litern - 16 Stück (bei Verwendung von Flaschen mit größerem Volumen müssen Sie möglicherweise die Abmessungen des Schafts neu berechnen);
• Flaschenverschlüsse in Höhe von 16 Einheiten;
• Kugellager Nr. 205 (andere Baureihen mit Wellenlochdurchmesser 25 mm sind ebenfalls geeignet);
• ein Paar Schellen mit einer Größe von 6/4 "(als Lagergehäuse verwendet);
• zwei 3/4-Zoll-Klemmen, die als Befestigungspunkte für die Windkraftanlage dienen;
• eine zusätzliche Klemme zum Installieren des Generators (im folgenden Beispiel wird ein Produkt mit einer Größe von 3,5 Zoll verwendet);
• neun Schrauben der Größe M4*35 mit Muttern M4;
• 32 Unterlegscheiben M5 zur Montage von Abdeckungen;
• Gummischlauch mit einem Innendurchmesser von 25 mm (Länge 150-200 mm);
• Buchse mit einem Außendurchmesser von 25 mm und einem Innenloch von 9-10 mm;
• Schrittmotor bis 10 W;
• Fahrrad-Generator;
• Laterne mit Dynamo;
• Bohrer oder Schraubendreher;
• Bügelsäge für Metall;
• Bohrer zum Bohren von Löchern in einem Metallrohr mit einem Durchmesser von 4 und 8 mm;
• ein Schraubendreher mit einem kreuzförmigen und flachen Stachel;
• Schlüssel 7mm.

Aus einem Elektromotor zu schaffen

Benötigte Materialien:

• Generator aus dem Auto;
• wartungsfähige Batterie 12 V;
• ein Wechselrichter mit einer Leistung von mindestens 1 kW zum Umwandeln von Gleichstrom mit einer Spannung von 12 Volt in Wechselstrom von 220 Volt;
• ein 200-Liter-Fass für die Herstellung von Klingen;
• 12 V Glühlampe zur Steuerung;
• Schalter und Voltmeter;
• Kupferleitungen mit einem Leiterquerschnitt von 2,5 mm²;
• ein Rohr mit einem Durchmesser von etwa 45-50 mm für die Achse;
• Rohre mit einem Durchmesser von 100 mm oder mehr für den Bau eines Mastes;
• Lager;
• Schweißvorrichtung;
• Zementmörtel;
• Abspannleinen mit einem Durchmesser von 6 mm und Ankern zur Befestigung am Boden;
• Befestigungselemente (Hardware, Klemmen usw.).

Werkzeug:

• Roulette;
• Bleistift und Reißnadel für Metall;
• Satz Schraubenschlüssel;
• Bohrer oder Schraubendreher;
• Behälter zum Mischen der Lösung;
• Bohrer für Metall;
• Schleifer und mehrere Ersatzrunden;
• Metallschere;
• Feilen und Schleifpapier.

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 müssen Sie beim Kauf oder Eigenbau einer Windkraftanlage für ein Eigenheim auf folgende Parameter 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.

Arbeitsbeginn

Die Arbeit an der Herstellung eines Windkraftgenerators beginnt damit, dass Sie einen Behälter aus Edelstahl oder Aluminium nehmen müssen. Meistens werden ein Eimer, ein großer Topf, kochendes Wasser usw. verwendet. Dies wird die Basis für die zukünftige Windmühle sein.

Mit einem Maßband und einem Marker oder Bleistift müssen Sie den Behälter in 4 gleiche Teile teilen. Außerdem ist es natürlich notwendig, dieses Metall gemäß dem Markup zu schneiden. Normalerweise wird dafür eine Mühle verwendet, aber wenn die Basis aus einem Material wie verzinktem Metall oder lackiertem Blech besteht, müssen Sie mit einer Schere arbeiten, da solche Materialien beim Schneiden mit einer Mühle einfach überhitzen. Dies werden die Klingen sein, aber Sie sollten die Struktur nicht vollständig schneiden. Jetzt müssen Sie mit der Überarbeitung der Generatorriemenscheibe beginnen.

Sowohl im Boden des Tanks als auch in der Riemenscheibe des Generators müssen Sie Markierungen vornehmen und Löcher für die Schrauben bohren

Hier ist es sehr wichtig, auf die symmetrische Anordnung zu achten, damit beim Drehen keine Unwucht entsteht.

Danach ist es notwendig, die Klingen zu biegen, aber nicht zu viel.

Es ist wichtig, die Drehrichtung des Generators zu berücksichtigen. Meistens ist die Richtung im Uhrzeigersinn. Was die Biegung der Schaufeln anbelangt, wirkt sich der Bereich dieser Geräte direkt auf die Rotationsgeschwindigkeit aus, da sich die Ebene des Aufpralls des Luftstroms auf das Gerät ändert.

Was die Biegung der Schaufeln anbelangt, wirkt sich der Bereich dieser Geräte direkt auf die Rotationsgeschwindigkeit aus, da sich die Ebene des Aufpralls des Luftstroms auf das Gerät ändert.

Nach all diesen Manipulationen wird ein Eimer oder ein anderer Behälter mit vorgefertigten Schraubenlöchern an der Generatorriemenscheibe befestigt.

Der Generator wird am Mast befestigt und mit vorbereiteten Schellen befestigt.Danach müssen Sie die Drähte anschließen und den Stromkreis zusammenbauen.

Hier müssen Sie ein Diagramm zur Hand haben, Sie müssen sich die Farben aller Drähte und die Markierung der Kontakte merken. Später wird das alles bestimmt noch benötigt, aber vorerst kannst du die Drähte auch am Windmühlenmast befestigen.

Auch ein Heimwindgenerator benötigt einen Batterieanschluss. Zum Anschließen benötigen Sie zuvor gekaufte Drähte mit einem Querschnitt von 4 mm2. Eine Länge von 1 Meter reicht aus. Um eine Last an dieses Netzwerk anzuschließen, dh Verbraucher elektrischer Energie (Lichtlampen, Haushaltsgeräte usw.), reichen 2,5-mm2-Kabel aus. Danach müssen Sie einen Wechselrichter installieren und an den Stromkreis anschließen, dafür benötigen Sie wiederum 4-mm2-Kabel.

So bauen Sie selbst einen vertikalen Windgenerator

Die Eigenfertigung eines Windgenerators ist durchaus möglich, wenn auch nicht so einfach, wie es auf den ersten Blick erscheinen mag. Sie müssen entweder die gesamte Ausrüstung zusammenbauen, was sehr schwierig ist, oder einige ihrer Elemente kaufen, was ziemlich teuer ist. Das Kit kann enthalten:

• Windgenerator
• Wandler
• Regler
• Batteriepack
• Drähte, Kabel, Zubehör

Die beste Option wäre der teilweise Kauf von fertigen Geräten, teilweise die Herstellung in Eigenregie. Tatsache ist, dass die Preise für Knoten und Elemente sehr hoch sind und nicht für jedermann zugänglich sind. Zudem lässt die hohe Einmalinvestition die Frage aufkommen, ob diese Mittel nicht effizienter ausgegeben werden könnten.

Das System funktioniert so:

• Die Windmühle dreht sich und überträgt das Drehmoment auf den Generator
• ein elektrischer Strom wird erzeugt, der die Batterie auflädt
• Die Batterie ist an einen Wechselrichter angeschlossen, der Gleichstrom in 220 V 50 Hz Wechselstrom umwandelt.

Die Montage beginnt normalerweise mit einem Generator. Die erfolgreichste Option ist die Montage eines 3-Phasen-Designs auf Neodym-Magneten, mit dem Sie den entsprechenden Strom erzeugen können.

Rotierende Teile werden auf der Grundlage eines der zugänglichsten Systeme zum Nachbauen mit eigenen Händen hergestellt. Die Klingen werden aus Rohrabschnitten, in zwei Hälften gesägten Metallfässern oder auf bestimmte Weise gebogenen Blechen hergestellt.

Der Mast wird am Boden verschweißt und bereits fertig senkrecht aufgestellt. Optional wird es direkt am Aufstellungsort des Generators aus Holz gefertigt. Für eine solide und zuverlässige Installation sollte ein Fundament für die Stützen erstellt und der Mast mit Ankern befestigt werden. In großer Höhe sollte es zusätzlich mit Dehnungsstreifen gesichert werden.

Alle Komponenten und Teile des Systems müssen in Bezug auf Leistung und Leistungseinstellungen aufeinander abgestimmt werden. Wie effizient eine Windenergieanlage sein wird, lässt sich im Voraus nicht sagen, da zu viele unbekannte Parameter die Kenndaten der Anlage nicht berechnen lassen. Gleichzeitig, wenn Sie das System anfangs unter eine bestimmte Leistung legen, liegt die Leistung immer ziemlich nahe bei Werten. Die Hauptanforderung ist die Stärke und Genauigkeit der Herstellung von Knoten, damit der Betrieb des Generators ausreichend stabil und zuverlässig ist.

Vergleichen Sie die Vor- und Nachteile der Installation

Windgeneratoren werden seit vielen Jahren verwendet, ihre Konstruktionen werden ständig verbessert, und Wind ist eine leicht zugängliche Energiequelle.

Damit betriebene Geräte sind absolut umweltschonend und komfortabel, weil. befinden sich an Masten und nehmen keine nutzbare Fläche ein. Sie sind leicht zu warten und zu reparieren.

Aufgrund der Instabilität von Windkraftanlagen ist es notwendig, Wege zu finden, um Häuser mit zusätzlicher Energie zu versorgen. Eine gute Option ist eine Kombination aus Wind- und Solaranlagen

Windmühlen sind während des Betriebs laut. Der Ton kann lauter oder leiser sein, aber er ist immer da. Manchmal stört dies Hausbesitzer und sogar Nachbarn.

Andere Unannehmlichkeiten können ebenfalls festgestellt werden. Der Wind ist ein unberechenbares Element, daher ist der Betrieb von Generatoren instabil und Sie müssen Energie sammeln, um in ruhigen Zeiten nicht ohne Strom zu bleiben.

Hauptprobleme und häufige Fehler

Das Hauptproblem der Hersteller von selbstgebauten Windkraftanlagen ist der unzureichende Ausgangsstrom. Dies ist möglich, wenn bei der Montage ein schwacher Generator verwendet wurde. Vor der Installation sollten Sie den Stromkreis des Windgenerators sorgfältig berechnen

Wenn die Baugruppe unabhängig zusammengebaut wird - mit Spulenwicklung - ist es wichtig, den Drahtdurchmesser und die Anzahl der Windungen richtig zu berechnen

Häufige Fehler, die beim Zusammenbau gemacht werden:

1. Eine falsche Materialauswahl führt entweder zu einer vollständigen oder teilweisen Zerstörung. Meistens passiert dies mit dem Propeller. Es wird empfohlen, auf vorhandene Erfahrungen bei der Schaffung von Arbeitsstrukturen zurückzugreifen.
2. Bei schwacher Mastverstärkung droht der Einsturz der Windkraftanlage. Die meisten Meister verwenden zusätzliche Verlängerungen, die zusätzlichen Platz einnehmen, aber die Stabilität des Windrads garantieren.
3. Das Fehlen eines Bremsmechanismus in Generatoren führt zu vorzeitigem Verschleiß von Lagern und Sitzen sowie zu einer Überhitzung der gesamten Baugruppe bei starkem Wind. In manchen Fällen kann die Welle klemmen.
4. Probleme mit dem elektrischen Teil entstehen, wenn Montagevorschriften verletzt oder unbrauchbare Komponenten verwendet werden.

Wenn das Gerät korrekt zusammengebaut ist, sollte es keine Probleme im Betrieb geben.

Bei Windfahnen-Windkraftanlagen, die sich um ihre eigene Achse drehen, muss unbedingt ein Begrenzer installiert werden, der ein Durchdrehen bei starkem Wind verhindert.

Eine Windmühle selbst zu bauen, ist eine machbare Aufgabe für eine Person, die weiß, wie man elektrische Haushaltswerkzeuge benutzt. Es gibt viele Schemata und Designs im Netzwerk, unter denen Sie die geeignete Option für eine bestimmte Situation auswählen können. Kombinationen von Windkraftanlagen mit Sonnenkollektorsystemen sind möglich, wodurch das Hausenergiesystem effizienter wird.

Der Hauptvorteil von selbstgebauten Geräten besteht darin, dass der Besitzer das Installationsgerät gut kennt und in kurzer Zeit aufrüsten oder reparieren kann.

Was ist ein Windgenerator?

Ein Windgenerator ist ein Komplex mechanischer Geräte, die mit einer alternativen Stromquelle verbunden sind, die die kinetische Energie des Windes mithilfe von Flügeln in mechanische Energie und dann in Elektrizität umwandelt.

Windgenerator - alternative Energiequelle für ein Privathaus

Moderne Modelle haben drei Klingen, dies sorgt für eine größere Effizienz der Installation. Die minimale Windgeschwindigkeit, bei der die Windmühle startet, beträgt 2-3 m / s. Außerdem geben die technischen Daten immer die Nenngeschwindigkeit an - die Windanzeige, bei der die Installation die maximale Effizienzanzeige liefert, normalerweise 9-10 m / s.Bei Windgeschwindigkeiten näher an 25 m/s nehmen die Blätter eine senkrechte Position relativ zum Wind ein, wodurch die Energieproduktion deutlich abnimmt.

Um ein Privathaus mit Strom zu versorgen, reicht bei einer Windgeschwindigkeit von 4 m / s aus:

• 0,15-0,2 kW für Grundbedarf: Raumbeleuchtung, TV;
• 1-5 kW, um den Betrieb von grundlegenden Elektrogeräten (Kühlschrank, Waschmaschine, Computer, Bügeleisen usw.) und Beleuchtung sicherzustellen;
• 20 kW liefern Energie für das ganze Haus, inklusive Heizung.

Da der Wind kann jederzeit aufhören, das Windrad wird nicht direkt an Elektrogeräte angeschlossen, sondern an Batterien mit Laderegler. Da Batterien erzeugen Wechselstrom, und für Haushaltsgeräte benötigen Sie konstante 220 V, installieren Sie einen Wechselrichter, an den alle Elektrogeräte angeschlossen sind. Zu den Nachteilen von Windkraftanlagen zählen die von ihnen erzeugten Geräusche und Vibrationen, insbesondere bei leistungsstarken Anlagen über 100 kW.

Arten von Rotorblättern für Windkraftanlagen

Selbstgebautes Heimwindgebläse aus einem Schrittmotor

Schrittmotoren werden in vielen elektromechanischen Geräten wie Druckern verwendet. Wenn Sie beginnen, die Welle eines solchen Motors zu drehen, erscheint an seinen Anschlüssen eine elektrische Spannung. Dadurch kann der Schrittmotor als elektrischer Generator verwendet werden.

Was ist für die Arbeit vorzubereiten

Bevor Sie mit der Arbeit beginnen, sollten Sie sich einen kleinen Schrittmotor besorgen, beispielsweise aus einem Drucker. Bereiten Sie elektronische Komponenten und Drähte vor, um die Gleichrichterschaltung zusammenzubauen. Es erfordert das Beschneiden von dünnem Stahlblech oder Aluminium, um eine Struktur zu schaffen. Und natürlich - kleine Befestigungselemente. Sie benötigen ein einfaches Schlosserwerkzeug und einen Lötkolben.

Zeichnungen und Skizzen

Der Designteil kann in Form von Skizzen erstellt werden. Der Elektromotor wird auf einer Sperrholzplatte entlang der Befestigungslöcher am Motorgehäuse montiert. Die Gleichrichterschaltung ist in der folgenden Abbildung dargestellt.

Gleichrichterschaltplan für einen Schrittmotorgenerator

Herstellungstechnologie

Schrauben Sie den Motor auf die Sperrholzplatte. Um die Geschwindigkeit zu erhöhen und eine erhöhte Spannung zu erhalten, können Sie ein geschwindigkeitserhöhendes Getriebe herstellen. Dazu müssen Sie nach sorgfältiger Bestimmung des Abstands von Mitte zu Mitte und Auswahl der Parameter des Zahns ein Zahnrad mit größerem Durchmesser auf derselben Grundplatte auf der Achse installieren.

Speed-Booster-Getriebe

Der Griff am Antriebsrad wird für Prüfarbeiten und zur Stromerzeugung beim dringenden Laden von Mikroakkumulatoren benötigt.

Komplettes Gerät zur FunktionsprüfungDie Platine enthält einen Motorgenerator und eine Gleichrichtereinheit.

Gesundheitskontrolle

Um die Funktionsfähigkeit des fertigen Geräts zu überprüfen, wird ein USB-Tester daran angeschlossen. Wenn der Knopf gedreht wird, erscheint der Wert der elektrischen Spannung auf dem Monitor des Testers.

Überprüfung des Gerätezustands

Um als Windgenerator zu arbeiten, sollte ein Laufrad auf die Motorwelle gesetzt werden.

Windrad

Die Blätter sind vielleicht der wichtigste Teil einer Windkraftanlage. Der Betrieb der übrigen Komponenten des Geräts hängt von der Konstruktion ab. Sie bestehen aus unterschiedlichen Materialien. Sogar aus einem Plastikabwasserrohr. Klingen aus einem Rohr sind einfach herzustellen, billig und werden nicht durch Feuchtigkeit beeinträchtigt. Der Herstellungsprozess für Windkraftanlagen ist wie folgt:

1. Es ist notwendig, die Länge der Klinge zu berechnen. Der Durchmesser des Rohrs sollte 1/5 des Gesamtmaterials betragen. Wenn die Klinge beispielsweise einen Meter lang ist, reicht ein Rohr mit einem Durchmesser von 20 cm.
2. Wir schneiden das Rohr mit einer Stichsäge in 4 Teile.
3. Wir machen aus einem Teil einen Flügel, der als Vorlage zum Schneiden nachfolgender Klingen dient.
4. Wir glätten den Grat an den Kanten mit einem Schleifmittel.
5. Die Schaufeln sind an einer Aluminiumscheibe mit angeschweißten Bändern zur Befestigung befestigt.
6. Als nächstes wird der Generator auf diese Scheibe geschraubt.

Flügel für Windrad

Nach der Montage muss das Windrad ausgewuchtet werden. Es wird horizontal auf einem Stativ befestigt. Die Operation wird in einem windgeschützten Raum durchgeführt. Wenn die Balance korrekt ist, sollte sich das Rad nicht bewegen. Wenn sich die Klingen selbst drehen, müssen sie geschärft werden, um die gesamte Struktur auszugleichen.

Erst nach erfolgreichem Abschluss dieses Vorgangs sollten Sie die Rotationsgenauigkeit der Klingen überprüfen, sie sollten sich ohne Schräglauf in derselben Ebene drehen. Ein Fehler von 2 mm ist erlaubt.

Generator-Montagediagramm

Funktionsprinzip

Das Gerät und das schematische Diagramm des Betriebs von Windkraftanlagen. Die Windströmung versetzt die Rotorblätter in Rotation, die wiederum den Rotor des Generators in Bewegung setzen, der Strom erzeugt. Seine Stärke ist direkt proportional zur Windgeschwindigkeit.

Am Rotor befestigte Magnete, die sich im Stator drehen, erzeugen einen Wechselstrom. Ein solcher Strom muss gleichgerichtet, also in Gleichstrom umgewandelt werden, da nur Gleichstrom Batterien laden kann.

Strom wird in der Batterie gespeichert und bei Windstille verbraucht.

Die Stabilität des Batterieladestroms wird durch eine Vorrichtung gesteuert, die die Rotationsgeschwindigkeit der Messer in Abhängigkeit von der Batterieladung regelt.

Wir wickeln die Spule

Wenn Sie eine nicht sehr schnelle Option wählen, beginnt das Laden einer 12-V-Batterie bei 100-150 U / min. Die Anzahl der Umdrehungen hierfür sollte 1000-1200 entsprechen.Indem wir die Windungen auf alle Spulen teilen, erhalten wir ihre Anzahl für eins.

Wenn für Windungen ein großer Draht verwendet wird, nimmt der Widerstand ab und die Stromstärke zu.

Die Eigenschaften von handmontierten Windkraftanlagen werden durch die Dicke der Magnete auf der Scheibe und ihre Anzahl beeinflusst.

Spulen werden normalerweise in runder Form hergestellt, aber durch leichtes Dehnen können die Windungen begradigt werden. Fertig, die Spulen sollten gleich oder etwas größer als die Magnete sein. Die Dicke des Stators muss auch auf die Magnete bezogen werden.

Ist dieser durch mehr Windungen größer, vergrößert sich der Abstand zwischen den Scheiben und der magnetische Fluss nimmt ab.

Aber mehr Widerstandsspulen führen zu einer Abnahme des Stroms. Sperrholz ist für die Form des Stators geeignet. Um die Festigkeit des Produkts zu erhöhen, wird Glasfaser auf die Spulen (am Boden der Form) gelegt. Vor dem Auftragen des Epoxidharzes wird die Form mit Vaseline oder Wachs behandelt oder Klebeband verwendet.

Der Generator wird getestet, indem er von Hand gedreht wird. Bei einer Spannung von 40 V erreicht der Strom 10 A.

Mini und Mikro

Aber wenn die Größe der Klinge abnimmt, nimmt die Schwierigkeit mit dem Quadrat des Raddurchmessers ab. Es ist bereits möglich, eine Horizontal-Blade-APU für eine Leistung von bis zu 100 W allein herzustellen. 6-Blatt ist optimal. Bei mehr Blättern wird der Durchmesser des Rotors, der für die gleiche Leistung ausgelegt ist, kleiner, aber es wird schwierig sein, sie fest an der Nabe zu befestigen. Rotoren mit weniger als 6 Blättern können vernachlässigt werden: Ein 2-Blatt 100 W benötigt einen Rotor mit einem Durchmesser von 6,34 m und ein 4-Blatt mit der gleichen Leistung - 4,5 m. Für ein 6-Blatt-Leistungs-Durchmesser-Verhältnis wird ausgedrückt wie folgt:

• 10 W - 1,16 m.
• 20 W - 1,64 m.
• 30 W - 2 m.
• 40 W - 2,32 m.
• 50 W - 2,6 m.
• 60 W - 2,84 m.
• 70 W - 3,08 m.
• 80 W - 3,28 m.
• 90 W - 3,48 m.
• 100 W - 3,68 m.
• 300 W - 6,34 m.

Optimal ist es, mit einer Leistung von 10-20 Watt zu rechnen. Zum einen hält ein Kunststoffflügel mit einer Spannweite von mehr als 0,8 m ohne zusätzliche Schutzmaßnahmen Windgeschwindigkeiten von mehr als 20 m/s nicht stand. Zweitens wird bei einer Blattspannweite von bis zu denselben 0,8 m die lineare Geschwindigkeit seiner Enden die Windgeschwindigkeit nicht um mehr als das Dreifache überschreiten, und die Anforderungen an die Profilierung mit Verdrehung werden um Größenordnungen reduziert; hier funktioniert der „trog“ mit einem segmentierten profil aus einem rohr bereits recht zufriedenstellend, pos. B in Abb. Und 10-20 W versorgen das Tablet mit Strom, laden das Smartphone auf oder bringen die Haushälterin zum Leuchten.

Mini- und Mikrowindgeneratoren

Wählen Sie als Nächstes einen Generator aus. Ein chinesischer Motor ist perfekt - eine Radnabe für Elektrofahrräder, Pos. 1 in Abb. Seine Leistung als Motor beträgt 200-300 Watt, im Generatorbetrieb gibt er aber bis zu 100 Watt ab. Aber passt es vom Umsatz her zu uns?

Der Geschwindigkeitsfaktor z für 6 Blätter beträgt 3. Die Formel zur Berechnung der Drehzahl unter Last lautet N = v / l * z * 60, wobei N die Drehzahl, 1 / min, v die Windgeschwindigkeit und ist l ist der Umfang des Rotors. Bei einer Blattspannweite von 0,8 m und einem Wind von 5 m/s erhalten wir 72 U/min; bei 20 m/s - 288 U/min. Ein Fahrradrad dreht sich auch mit ungefähr der gleichen Geschwindigkeit, also werden wir unsere 10-20 Watt von einem Generator entfernen, der 100 geben kann. Sie können den Rotor direkt auf seine Welle setzen.

Aber hier tritt folgendes Problem auf: Nachdem wir zumindest für einen Motor viel Arbeit und Geld ausgegeben haben, haben wir ... ein Spielzeug! Was sind 10-20, na ja, 50 Watt? Und eine Windmühle mit Flügeln, die mindestens ein Fernsehgerät mit Strom versorgen kann, kann nicht zu Hause hergestellt werden. Ist es möglich, einen fertigen Mini-Windgenerator zu kaufen, und kostet er nicht weniger? Möglichst noch, und sogar so billiger, siehe Pos.4 und 5. Außerdem soll es mobil sein. Legen Sie es auf einen Baumstumpf - und verwenden Sie es.

Die zweite Möglichkeit ist, wenn irgendwo ein Schrittmotor von einem alten 5- oder 8-Zoll-Laufwerk oder von einem Papierlaufwerk oder Schlitten eines unbrauchbaren Tintenstrahl- oder Nadeldruckers herumliegt. Es kann als Generator arbeiten, und das Anbringen eines Karussellrotors aus Dosen (Pos. 6) daran ist einfacher als das Zusammenbauen einer Struktur wie der in Pos. 6 gezeigten. 3.

Generell ist laut „Blades“ das Fazit eindeutig: hausgemacht – eher um nach Herzenslust zu machen, aber nicht für echte Energieeffizienz auf Dauer.

Arten von Windkraftanlagen und das Prinzip ihres Betriebs

Sowohl industrielle als auch hausgemachte Windkraftanlagen sind unterschiedlich.

Sie werden nach mehreren Kriterien klassifiziert:

• Merkmale der Rotation des Rotors mit daran befestigten Blättern - vertikal oder horizontal. Erstere reagieren weniger stark auf negative Umwelteinflüsse, während letztere sich durch eine höhere Effizienz auszeichnen.
• Anzahl der Klingen. Drei-Blatt-Installationen gelten als die praktischsten, aber es können mehr oder weniger Blätter vorhanden sein.
• Material. Für die Herstellung von Klingen werden verschiedene Materialien verwendet - starr oder Segel. Erstere sind in der Regel langlebiger, während letztere günstiger sind.
• Blattsteigung. Es kann fest oder veränderbar sein.

Der einfachste Weg, einen horizontalen Windgenerator herzustellen. Menschen ohne große Erfahrung entscheiden sich für ein solches Design, einige Handwerker bevorzugen jedoch eine geräuscharme und effiziente vertikale Installation für die Herstellung

Horizontale Windmühlen sind praktisch, weil sie keine hochpräzisen Berechnungen erfordern, das Design selbst einfacher herzustellen ist und beim geringsten Wind startet. Nachteile - viel Lärm während des Betriebs und Sperrigkeit.

Ein vertikaler Windgenerator eignet sich für Personen, die bereit sind, Zeit und Mühe in die Montage und Wartung eines komplexen, aber kompakten Designs zu investieren. Wir empfehlen Ihnen, sich die Schritt-für-Schritt-Anleitung für die Herstellung eines vertikalen Windgenerators mit Ihren eigenen Händen anzusehen.

Umrichter des Windgenerators wandeln den elektrischen Strom um, was zu großen Energieverlusten führt. Abhängig von den Eigenschaften der Geräte können diese Verluste 15-20 % erreichen

Der Windgenerator funktioniert aufgrund der Drehung der am Rotor befestigten Blätter. Der Rotor selbst ist fixiert auf der Generatorwelleder Strom erzeugt. Energie wird auf Batterien übertragen. Hier sammelt es sich an und speist elektrische Haushaltsgeräte.

Die Windkraftanlage ist mit einer Steuerung ausgestattet, die Dreiphasen-Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt und die Batterieladung steuert. Das Installationsschema muss berücksichtigen, dass nach der Batterie ein Wechselrichter angeschlossen werden muss.

Das Funktionsprinzip eines Windgenerators und Arten von Geräten

Alle Windkraftanlagen bestehen aus einem Flügel, einem Turbinenrotor, einem Generator, einer Generatorwelle, einem Wechselrichter und einer Batterie. Es ist bedingt möglich, alle Modelle in Industrie- und Haushaltsmodelle zu unterteilen, während das Funktionsprinzip für sie gleich ist.

Beispiel für ein Kaufmodellschema

Der sich drehende Rotor erzeugt einen Wechselstrom mit drei Phasen, der über die Steuerung zur Batterie fließt und dann im Wechselrichter in einen stabilen Strom für die Versorgung von Elektrogeräten umgewandelt wird.

Einfaches Arbeitsschema

Die Drehung der Schaufeln erfolgt aufgrund des physikalischen Aufpralls mit Hilfe einer Impuls- oder Hubkraft, wodurch das Schwungrad in Aktion tritt, sowie unter dem Einfluss einer Bremskraft.Dabei beginnt sich das Schwungrad zu drehen und der Rotor erzeugt am feststehenden Teil des Generators ein Magnetfeld, woraufhin sich der Strom reproduziert.

Im Allgemeinen werden Windkraftanlagen in vertikale und horizontale unterteilt. Was mit der Lage der Rotationsachse zusammenhängt.

Vertikale Option

Wenn Sie planen, eine 220-V-Windmühle mit Ihren eigenen Händen zu bauen, denken Sie zunächst über die vertikalen Optionen nach. Darunter sind:

Savonius-Rotor. Das einfachste, das bereits 1924 erschien. Es basiert auf zwei Halbzylindern auf einer vertikalen Achse. Zu den Nachteilen gehört die geringe Nutzung der Windenergie.

Savonius-Rotorvariante

Mit Darrieus-Rotor. Das 1931 erschienene Spin-up tritt aufgrund des unterschiedlichen Widerstands des aerodynamischen Buckels und der Bandtasche auf, sodass die Nachteile ein geringes Drehmoment sowie die Notwendigkeit umfassen, eine ungerade Anzahl von Blättern zu montieren.

Eine Art Windgenerator Daria

Helikoid. Die Blätter haben eine verdrehte Form, wodurch die Belastung des Lagers verringert und die Lebensdauer erhöht wird. Der Nachteil ist der hohe Preis.

Helikoid

Eine selbstgebaute Version wird billiger, wenn sie richtig durchdacht und montiert ist.

Horizontale Modelle

Horizontale Modelle werden durch die Anzahl der Klingen geteilt. Ihre Effizienz ist höher, aber es muss eine Wetterfahne installiert werden, um ständig nach der Windrichtung zu suchen. Alle Modelle haben hohe Rotationsgeschwindigkeiten; anstelle von Flügeln ist ein Gegengewicht montiert, das den Luftwiderstand beeinflusst.

Variante von horizontalen Modellen

Multi-Blade-Modelle können bis zu 50 High-Trägheits-Blades haben. Sie können zum Betrieb von Wasserpumpen verwendet werden.

Wie macht man es selbst?

Als zuverlässigste und einfachste Konstruktion gilt eine Rotationswindkraftanlage, bei der es sich um eine Installation mit vertikaler Rotationsachse handelt. Ein fertiger hausgemachter Generator dieses Typs kann den Energieverbrauch der Datscha vollständig sicherstellen, einschließlich der Ausstattung der Wohnräume, Nebengebäude und der Straßenbeleuchtung (wenn auch nicht zu hell).

Wenn Sie einen Wechselrichter mit Anzeigen von 100 Volt und einer Batterie von 75 Ampere erhalten, wird die Windmühle viel leistungsstärker und produktiver: Es gibt genug Strom für Videoüberwachung und Alarm.

Um einen Windgenerator zu bauen, benötigen Sie Konstruktionsdetails, Verbrauchsmaterialien und Werkzeuge. Der erste Schritt besteht darin, geeignete Windmühlenkomponenten zu finden, von denen viele unter alten Beständen zu finden sind:

• Generator aus einem Auto mit einer Leistung von etwa 12 V;
• Akku für 12 V;
• Halbhermetischer Druckschalter;
• Inventar;
• Autorelais zum Laden der Batterie.

Sie benötigen außerdem Verbrauchsmaterialien:

• Befestigungselemente (Schrauben, Muttern, Isolierband);
• Behälter aus Stahl oder Aluminium;
• Verkabelung mit einem Querschnitt von 4 Quadratmetern. mm (zwei Meter) und 2,5 sq. mm (ein Meter);
• Mast, Stativ und andere Elemente zur Verbesserung der Stabilität;
• Starkes Seil.

Nachdem Sie alles vorbereitet haben, was Sie brauchen, können Sie mit dem Zusammenbau beginnen und sich auf Schritt-für-Schritt-Anleitungen konzentrieren, die Ihnen zeigen, wie Sie einen Windgenerator mit Ihren eigenen Händen bauen:

• Schneiden Sie Klingen gleicher Größe aus einem Metallbehälter aus und lassen Sie einen unberührten Metallstreifen einige Zentimeter an der Basis.
• Bohren Sie mit einem Bohrer symmetrisch Löcher für die vorhandenen Schrauben in den Boden der Basis des Tanks und der Riemenscheibe des Generators.
• Biegen Sie die Klingen.
• An der Messerriemenscheibe befestigen.
• Installieren und sichern Sie den Generator am Mast mit Klemmen oder einem Seil, indem Sie von oben etwa zehn Zentimeter zurücktreten.
• Verkabelung herstellen (zum Anschließen der Batterie reicht ein meterlanger Kern mit einem Querschnitt von 4 mm² aus, zum Beladen mit Beleuchtung und Elektrogeräten - 2,5 mm²).
• Anschlussplan, Farb- und Buchstabenkennzeichnung für spätere Reparaturen markieren.
• Installieren Sie den Sender mit Vierteldraht.
• Verzieren Sie die Struktur bei Bedarf mit einer Wetterfahne und Farbe.
• Sichern Sie die Drähte, indem Sie den Installationsmast aufwickeln.

Selbstgebaute Windgeneratoren für 220 Volt sind eine Möglichkeit, ein Gartenhaus oder ein Landhaus in kürzester Zeit kostenlos mit Strom zu versorgen. Selbst ein Anfänger kann eine solche Installation aufbauen, und die meisten Details für den Aufbau liegen schon lange brach in der Garage.