Vetrna turbina je preprosta mehanska naprava, podobna vetrnici. Rezila ujamejo pretok zraka tako, da z gibanjem uporabijo mehansko energijo na krmilni ročici. Ta ročica bo nato vklopila komponente generatorja, kar bo povzročilo čisto obnovljivo energijo za vaš dom in nižje račune za elektriko. Poleg tega je turbine enostavno izdelati z različnimi preprostimi materiali, ki jih lahko kupite v lokalni trgovini s strojno opremo.
Korak
1. del od 5: Načrtovanje vetrne turbine
Korak 1. Določite povprečno hitrost vetra na lokaciji, ki jo želite zgraditi
Učinkovite vetrne turbine za proizvodnjo ekonomične električne energije zahtevajo hitrost vetra najmanj 11 do 16 kilometrov na uro. Večina vetrnih turbin bo delovala optimalno pri hitrosti vetra od 19 do 32 kilometrov na uro. Povprečno hitrost vetra na vašem območju poiščite na spletnih zemljevidih vetra.
- Lahko kupite tudi opremo za merjenje vetra, imenovano anemometer. S tem orodjem merite hitrost vetra na želenem mestu turbine. Naredite to vsak dan za nekaj trenutkov.
- Če je hitrost vetra na vašem območju dokaj konstantna, jo merite več kot mesec dni, čeprav ima lahko spreminjanje letnih časov velik vpliv. Nato izračunajte vrednost povprečne hitrosti, da vidite, ali bi bila lokacija turbine ustrezna.
Korak 2. Preučite gradbeno dovoljenje v zvezi z vetrnimi turbinami
Ta dovoljenja se razlikujejo glede na območje, zato se prepričajte, da jih ne kršite pri lokalni upravi. Nekatera dovoljenja zahtevajo najmanjšo razdaljo med turbinami poleg tega, kako daleč so turbine od linije lastnine. Turbina je lahko omejena tudi po višini. Pri gradnji upoštevajte vse te stvari.
Preden porabite preveč časa za njihovo dokončanje in gradnjo, se pogovorite o svojih načrtih. Tako lahko poslušate njihove skrbi glede turbin in odpravite vse nesporazume, ki bi lahko nastali zaradi hrupa, motenj radijskih kanalov in sprejema TV -kanalov
Korak 3. Izvedite oceno prostora za svojo vetrno turbino
Čeprav to ne zahteva veliko prostora, se prepričajte, da namestite vsaj 0,2 hektarja prostora za turbine, ki proizvajajo do 3 kilovate moči, in 0,4 hektarja za turbine, ki proizvajajo do 10 kilovatov moči moč. Za izgradnjo turbin boste morali imeti tudi dovolj navpičnih prečk, ki preprečujejo, da bi okoliške zgradbe in drevesa blokirali veter.
Korak 4. Izbirajte med lopaticami vetrnih turbin, ki jih naredi sam ali naredi sam
Vrsta lopatic, ki jih uporabljate, in njihove nastavitve bodo vplivale na zasnovo turbine. Vetrnice na starih kmetijah so bile preprosto lopatice, pritrjene na vrtljivo os, vendar so vetrne turbine predstavljale velike motorje in so imele velike lopatice v obliki kapljic vode. Za učinkovito delovanje turbine je treba te lopatice ustrezno izmeriti in namestiti.
- Če se odločite za lastno uporabo, uporabite les ali prerez PVC cevi. Navodila najdete na spletu s splošnim iskanjem po internetu. Uporabite ključno besedno zvezo "domače lopatice vetrnih turbin" ali "lopatice vetrnih turbin sam" (v angleščini).
- Ne glede na to, ali želite zgraditi ali kupiti, se prepričajte, da obstajajo 3 lopatice za turbino. Če uporabite sodo število, recimo 2 ali 4, bo turbina med vrtenjem bolj verjetno vibrirala. Dodajanje več lopatic bo povečalo moč, vendar se bo tudi turbina vrtela počasneje.
- Ta rezila so lahko izdelana tudi iz domačih izdelkov, kot so spremenjene lopate. Če nameravate iti po tej poti, izberite trdno lopato. Leseni ročaj lahko zamenjate z nečim močnejšim, na primer s kovinsko palico.
Korak 5. Izberite generator
Za proizvodnjo električne energije mora biti vetrna turbina priključena na generator. Večina generatorjev vsebuje enosmerni tok (DC), kar pomeni, da jih morate priključiti na sprožilec, da generator proizvede izmenični tok (AC), ki lahko napaja gospodinjske aparate.
- Motor za izmenični tok lahko uporabite kot generator, čeprav morda ne vsebuje dovolj magnetne moči za ustvarjanje močnega električnega toka.
- Generatorji se močno zanašajo na gibanje, v tem primeru na gibanje rezil in magnetne sile za proizvodnjo električne energije. Pripravljen generator je najlažja možnost za začetnike, vendar lahko v internetu najdete vaje za izdelavo lastnega. Vnesite ključni izraz "izdelava generatorja vetrne turbine" ali "izdelava generatorja vetrne turbine" (v angleščini).
- Če se odločite za nakup enosmernega generatorja, poiščite takega z visoko napetostjo in nizko hitrostjo vrtenja (nekaj sto namesto nekaj tisoč vrtljajev na minuto). Dosledno morate proizvajati vsaj 12 voltov.
- Generator mora biti priključen tudi na rezervoar za baterije z dolgo življenjsko dobo in na regulator moči med vmesnikom in pretvornikom. To je pomembno, da sta pretvornik in baterija zaščitena pred kratkim stikom. Poleg tega bo ta metoda pretvorniku zagotovila tudi moč, ko veter ne piha močno.
- Avtomobilskih alternatorjev ni priporočljivo uporabljati kot generatorje. Za vzdrževanje moči se mora ta alternator vrteti veliko hitreje kot vetrna turbina.
2. del od 5: Namestitev gredi in polmera navpične osi
Korak 1. Namestite gred
Morda ga boste morali variti, vendar se večina opreme za vetrne turbine prodaja z nameščeno gredjo. Če želite turbino zgraditi iz ločeno kupljenih delov ali sestavnih delov, ki so v prostem teku in jih je treba variti, nosite ustrezno osebno varnostno opremo, na primer varilna očala, varilne rokavice, varilni plašč in delovne čevlje.
Če sestavne dele gredi najprej sestavite skupaj, lahko del po del sestavite turbino. Ta metoda je lahko učinkovitejša od poskusa izgradnje polne turbine takoj, če ta projekt izvajate sami
Korak 2. Pesta potisnite na mesto na osi
Da preprečite trčenje in erozijo teh dveh komponent, postavite ležaj med njima. Pritrdite ga na konec gredi, ki štrli iz diska, nato pa ga potisnite v disk, dokler se ne stisne ob debelejši del gredi. Nato potisnite pesto na ležaj tako, da so deli kupa obrnjeni navzgor.
- Med gredjo in ležajem mora biti razmik približno 10,2 cm. Na območjih z visoko hitrostjo vetra se lahko turbina upogne, tako da rezila poškodujejo gred.
- Če nimate opreme in pesto gradite od začetka, razmislite o uporabi pesto prikolice 4 na 4. Lahko ga kupite v večini trgovin, ki prodajajo prikolico, na primer v najbližji trgovini z avtomobilskimi deli.
Korak 3. Pritrdite prirobnico spodnjega prsta na pesto
Prirobnica mora imeti luknje za prehod pestota in štrleče dele za pritrditev. Prirobnice poravnajte s stebrički pestov in jih pritrdite skupaj. Ko so prirobnice enakomerno nameščene, jih pritrdite z maticami. Matice najprej namestite ročno, nato uporabite ključ.
Korak 4. Povežite vse napere
Imeli boste dva polmera na lopatico turbine, kar skupaj pomeni šest za turbino s tremi lopaticami. Potrebovali boste vijake za povezavo žbic z jezički spodnje prirobnice, kot tudi distančnik, ki jih bo ločil od vrha. Nato:
- Vijak potisnite skozi luknjo v enem od jezičkov prirobnic, pritrdite napere z distančnikom, pritrdite drugo žico na vijak, nato pa vse napere in distančnike pritrdite z zgornjo prirobnico. Zgornja in spodnja prirobnica morata biti enake oblike ter število pritrdilnih jezičkov.
- Ročno privijte vijak na zgornji prirobnici, nato pa drugi vijak. Ta postopek ponovite za vse napere.
- Ko se vsi prsti ujamejo med zgornjo in spodnjo prirobnico, s ključem privijte vijake. Nato se prepričajte, da sta zgornja in spodnja prirobnica in napere trdne in jih je mogoče enostavno vrteti s pestom na ležaju.
- Ker bo turbina izpostavljena konstantni moči vetra in drugim okoljskim dejavnikom, se prepričajte, da so vijaki trdno povezani z naperami. Če želite to narediti, uporabite vezivno spojino, ki jo lahko kupite v večini trgovin s strojno opremo.
Korak 5. Štiri stebre pritrdite na zgornjo prirobnico
Ti drogovi morajo biti z navojem, dolgi 6 cm in debeli 0,635 cm. Za rezanje navojnih stebrov pravilne debeline na pravo dolžino boste morda morali uporabiti žago za kovine. Nato ročno pritrdite te stebre na vrh zgornje prirobnice, tako da je vsak vijak enakomerno razporejen okoli gredi gredi turbine.
- Te drogove namestite dovolj narazen, da bodo vsi pokonci in trdni. Jambor mora na enaki razdalji štrleti iz prirobnice.
- Pri uporabi žage za kovine bodite previdni, da ne poškodujete niti stebra. Poškodovan navoj vam lahko prepreči, da bi ga pravilno privili.
- Prepričajte se, da so vsi stebri varno nameščeni, na primer vijaki, ki ste jih uporabili za napere turbine. Za pritrditev teh delov uporabite lepljivo spojino.
3. del od 5: Namestitev magneta za navpično os
Korak 1. Pritrdite spodnji magnetni rotor na stebre
Zgornji in spodnji magnetni rotor lahko izdelate s 5 x 2,5 x 1,25-palčnimi ploščami, epoksidnimi in neodimijskimi magneti. Lahko pa kupite že pripravljeno kot del kompleta turbinskega generatorja pri proizvajalcu. Spodnjo ploščo magnetnega rotorja namestite na štiri stebre, ki so priviti na prirobnico. Prepričajte se, da je magnet obrnjen navzgor.
- Bodite previdni, če izdelujete sami ali uporabljate že pripravljen magnetni rotor. Magnetno polje je zelo močno in lahko povzroči poškodbe, če ste neprevidni.
- Neodimijski magneti so zelo krhki. Potrebovali boste 24 od njih, 12 za zgornji magnetni rotor in 12 za spodnji magnetni rotor, vendar kupite nekaj rezervnih delov, če se kdo zlomi. Te magnete lahko kupite na spletu.
Korak 2. Po potrebi naredite magnetni rotor
Če uporabljate napeljavo, ki vsebuje disk z magnetnim rotorjem, morate disk pritrditi le na stebre, kot je opisano. Pri ohišju magnetnega rotorja zagotovite, da je vse enakomerno razporejeno po obodu rotorja. Da preprečite nepravilno namestitev magnetov, ki bi lahko uničili rotor, na karton ali papir narišite šablono za namestitev magnetov.
- Ta predloga bo zasedla središče rotorja, ki ni magnetizirano. Črte od središča do robov šablone označujejo lokacijo magnetov na rotorju. Predlogo lahko pritrdite s trakom. Poiščite primere na spletu.
- Preden jih namestite, morate označiti pola vseh magnetov. To lahko storite z označevalcem. Če se magneti držijo skupaj in ne morete analizirati polov, poskusite to preizkusiti tako, da na palico za popsicle pritrdite šibek magnet.
- Mimo pola "U" testerja pred neodimskim magnetom. Če čutite potisk, to pomeni, da so magneti na isti strani polov. Če čutite vlečenje, sta pola magneta, ki ga preizkušate, nasprotna.
- Pri pritrjevanju magnetov uporabite epoksid velikosti graha. Preden jih postavite, jih pritrdite na dno vsakega magneta.
- Bodite previdni in se prepričajte, da prsti niso med magnetom in rotorjem. Nato počasi premaknite magnet v vogal diska rotorja. Magnet se bo zlepil. Po tem potisnite magnet v pravilen položaj po predlogi.
Korak 3. Namestite distančnike na stebre turbine
Za ustvarjanje prostora lahko uporabite kos kovinske cevi velikosti 1,375 cm (3,175 cm). Izrežite čim natančneje. Potisnite ga čez drog, ki štrli iz magnetnega rotorja.
- Distančniki neenakomerne dolžine lahko upognejo zgornji magnetni disk. To je lahko nevarno in negativno vpliva na učinkovitost turbine.
- Nad distančniki na stebričkih naj ostane več kot 2,5 cm prostora. Na ta način lahko matice privijete na magnetnem rotorju in vseh delih vmes.
Korak 4. Stator postavite na spodnji magnetni rotor
Stator je niz bakrenih žic, ki je bistvenega pomena za vse vrste generatorjev. Lahko ga kupite kot del kompleta vetrnih turbin ali pa ga naredite sami. Polovi, ki obdajajo os gredi, morajo štrleti navzgor mimo središča statorja.
- Stator potrebuje tri skupine po 24 bakrenih žic, vsaka zavita 320 -krat. To je lahko težko in dolgotrajno.
- Če se odločite, da želite izdelati svojega, na spletu poiščite ključne stavke »kako narediti stator vetrne turbine« ali »kako narediti stator vetrne turbine« (v angleščini), ki vam bodo v pomoč.
Korak 5. Naredite navitja statorja za stator ohišja
Uporabite lahko ostanke lesa in žeblje. Dva kosa vezanega lesa povežite s štirimi žeblji, tako da je med njima razmik 2,5 cm. Žeblji morajo biti razporejeni po vzorcu mreže, ki ustreza dimenzijam magneta. Tako boste olajšali navijanje bakrenih žic, uporabljenih za izdelavo statorja.
- Pri izdelavi lastnega statorja označite začetek in konec. Vsak sloj je treba zaviti v isto smer. Razmislite o tem, da na vsak konec teh zvitkov nanesete barvni električni trak.
- Če želite, da zvitek ne odlepi, ko končate, ga lepite z električnim trakom in pritrdite z dvodelnim epoksidom. Pustite, da se epoksid in stator posušita na voščenem papirju v skladu z navodili na epoksi nalepki.
Korak 6. Namestite zgornji magnetni rotor
Bodite previdni; To je eden najnevarnejših delov vetrne turbine. Štiri plošče zložite na stator na obeh straneh osne osi. Podstavek mora biti debelejši, zgornja plošča pa tanjša. Za zgornjo ploščo lahko uporabite ploščo 5 x 10 cm.
- Držite zgornji magnetni rotor tako, da so vaši prsti v reži med zloženimi ploščami. Počasi se spustite proti spodnjemu rotorju. Pri tem poskusite zgornji rotor poravnati s čepi turbine.
- Na zgornji disk se bo prilepilo magnetno polje in ga potegnilo proti plošči, na katero ste ga postavili. Nato spustite zgornji magnetni rotor na stebre tako, da plošče pritrdite eno za drugo. Najprej dvignite eno zgornjo desko, nato drugo.
- Za manevriranje ponovite ta postopek na spodnji plošči, tako da bo zgornji magnetni rotor v pravilnem položaju. Nato z maticami na stebričkih zategnite rotor na svojem mestu. Ko je končan, mora zgornji rotor nasloniti na distančnike, le majhen del jambora štrli z vrha.
- Morda boste morali ploščo potegniti, da jo odstranite z zgornjega magnetnega rotorja. Magnetna sila bo tukaj zelo močna.
4. del od 5: Dokončanje turbine
Korak 1. Odstranite okvir z njegove osi
Nato morate to gred priključiti na stolp. To je težko narediti, ko je okvir turbine nameščen. Prav tako ga morate upogniti in usmeriti pesto navzgor, da se turbina dokonča.
Povlecite vse dele okvirja (vključno s pestoma, naperami, magnetnim rotorjem, statorjem in drugimi povezanimi deli) z gredi navzgor. Nato okvir postavite na delovno območje tako, da bo pesto obrnjeno navzgor
Korak 2. Privijte osno prirobnico na svoj stolp
Če ste kupili turbinski komplet, so ti deli lahko na voljo, sicer pa boste morali na debelo in trdno kovinsko cev za stolp pritrditi kovinsko ploščo. Poskrbite, da bo ta cev vzdržala moč vetra, ki jo proizvaja turbina.
Stolp mora biti nameščen na močni lokaciji. Za večjo stabilnost boste morda morali na temelje stolpa vliti beton
Korak 3. Namestite omejevalnike gredi in krakov
Ta pregrada ali kletka naj obdaja gred kot ovratnik. Nato ga z vijaki pritrdite na stolp. Nato navojni drog s premerom 0,375 cm razrežite na štiri dele dolžine 11,25 cm. Najprej uporabite vezno maso, nato matice in podložke, da jo pritrdite na kletko. Soočiti.
Matice je treba postaviti na stebre s premerom 0,375 cm, približno od vrha. Ta matica vam omogoča prilagajanje položaja statorja, medtem ko ga jambor vzdržuje
Korak 4. Postavite valj na gred
Pred tem morate na ležaje nanesti majhno količino olja. Nato potisnite navojni ležaj v gred tako, da se naslanja na dno.
Postopek olja je najlažje narediti s prsti. Za lažje čiščenje mreže po tem, ko je ležaj namaščen in nameščen, imejte pri roki papirnato brisačo ali delovno krpo
Korak 5. Namestite glavni okvir turbine
Dvignite glavni okvir tako, da je pesto obrnjeno naprej, in ga pritrdite na os z navojem ležaja pod njim. Montažne luknje v statorju morajo biti vzporedne z navojnimi stebri, privitimi v kletko.
- Ko je okvir na pravem mestu, na vrh pesta pritrdite še en navojni ležaj. Olje s skupnim oljem za ležaje.
- Nanj pritrdite šestrobo matico. To matico je treba zategniti s prstom.
- Če je matico težko obrniti, jo odstranite, dokler prostor ni na ravni z luknjo v gredi. V to luknjo potisnite zatič in ga s kleščami upognite, da lahko matico privijete.
Korak 6. Zategnite tudi stator in dokončajte turbino s pokrovčkom za mast
Namestite eno šesterokotno matico za vsak drog, da pritrdite stator na okvir turbine. Nato z dvema ključema nastavite položaj matic, ki obdajajo stator, tako da se prilegajo med magnetoma rotorja.
Ko je položaj statorja pravilen, morate samo dodati pokrov olja na vrhu pesta. Turbina je dokončana
5. del od 5: Namestitev električnih komponent v turbino
Korak 1. Priključite trenutni krmilnik na baterijo ali vezje
Če priključite trenutni regulator na baterijo, preden ga priključite na turbino, boste preprečili kratek stik. Tako tudi vaša oprema ne bo poškodovana.
Korak 2. Priključite prevlečeno žico na trenutni krmilnik
Žica bo prenašala moč iz generatorja na trenutni krmilnik. Od tu elektrika nato vstopi v baterijo ali vezje.
Ta žica mora biti podobna žici znotraj napajalnega kabla, pri čemer morata biti skupaj povezani v podobni izolaciji. Uporabite lahko stari podaljšek z odstranjenim delom vtiča
Korak 3. Prenesite žico skozi stolpne stebre in dno
Vstavite ga v stolp, dokler ne doseže zgornjega okvirja turbine. Za namestitev žice v stolp boste morda morali uporabiti težke niti ali trak. Nato priključite to žico na generator.
Korak 4. Priključite baterijo ali vezje
Ko je generator priključen na regulator moči in mimo podnožja stolpa, ste pripravljeni dokončati turbino. Vedno se posvetujte s profesionalnim električarjem, ko priključite zunanji vir napajanja na glavno hišno vezje. Mnoga področja zahtevajo storitve pooblaščenega strokovnjaka za ravnanje s to vrsto kabelske razporeditve.
Nasveti
- Regulator napajanja morate pokriti, da ga zaščitite pred vlago. Morda boste lahko priključili tudi merilnik napetosti za spremljanje moči, ki jo proizvaja turbina.
- Naredite nekaj raziskav o selitvah ptic na vašem območju. Če katera vrsta leti mimo območja, se izogibajte gradnji turbin.
