Jak vyrobit větrný generátor z automobilového generátoru, aniž byste jej sami přepracovali

Větrné turbíny jsou slibnou alternativou k tradiční energii. Větrná energie přeměněná na elektřinu slibuje, že bude levná, snadno dostupná a levná. A pokud vezmeme v úvahu účty, které nyní přicházejí za elektřinu, pak pro úsporu peněz stojí za to zkusit si postavit vlastní větrný generátor, souhlasíte?

Existují skutečné příklady vytváření instalací, které generují slušné množství energie. Schopnosti větrných turbín jsou však stále výrazně napřed před svými konkurenty, schopnými odolat tradičnímu způsobu výroby elektřiny.

Poskytli jsme průvodce, který vám pomůže sestavit větrný generátor z generátoru automobilu vlastníma rukama. Článek nabízený k recenzi poskytuje podrobnou analýzu běžných chyb při navrhování větrných turbín. Pro názornost je článek doplněn tematickými fotografiemi a videi.

O domácích větrných turbínách pro domácnost

Zvláštní zájem o větrnou energii se projevuje na úrovni domácností. To je pochopitelné, pokud se rychle podíváte na svůj poslední účet za energii. Různé druhy řemeslníků se proto stávají aktivnějšími, využívají všechny možnosti levného získávání elektřiny.

Jedna z těchto možností, zcela reálná, úzce souvisí s větrnou turbínou z automobilového generátoru. Hotové zařízení – autogenerátor – stačí vybavit správně vyrobenými lopatkami, aby bylo možné odebrat určité množství elektrické energie ze svorek generátoru.

Účinně však bude fungovat pouze za větrného počasí.

Příklad z praxe domácího použití větrných generátorů. Dobře navržená a poměrně účinná praktická konstrukce větrné turbíny. Je instalována třílistá vrtule, která je u domácích spotřebičů vzácná.

Pro stavbu větrné turbíny lze použít prakticky jakýkoli automobilový generátor. Ale pro tuto práci se obvykle snaží vybrat výkonný model schopný dodávat vysoké proudy. Zde jsou nejoblíbenějšími konstrukcemi generátory z nákladních automobilů, velkých osobních autobusů, traktorů atd.

Kromě generátoru bude k výrobě větrné turbíny zapotřebí řada dalších komponent:

• dvoulistá nebo třílistá vrtule;
• autobaterie;
• elektrický kabel;
• stožár, nosné prvky, spojovací prvky.

Konstrukce vrtule se dvěma nebo třemi listy je považována za nejoptimálnější pro klasický větrný generátor. Projekt pro domácnost má ale ke strojírenské klasice často daleko. Nejčastěji se proto snaží vybrat hotové šrouby pro domácí strukturu.

Oběžné kolo od automobilového ventilátoru, které poslouží jako vrtule pro domácí větrnou turbínu. Lehkost a velká užitečná plocha pro letectvo umožňuje použití takových možností

Může to být například oběžné kolo z externí jednotky dělené klimatizace nebo z ventilátoru stejného vozu. Ale když existuje touha následovat tradice designu větrných turbín, budete muset postavit vrtuli větrné turbíny od začátku do konce vlastníma rukama.

Před rozhodnutím o montáži a instalaci větrného generátoru stojí za to posoudit klimatické údaje místa a vypočítat dobu návratnosti. Významnou pomoc v tomto ohledu poskytnou informace ve velmi zajímavém článku, který doporučujeme přečíst.

Technologie montáže větrných turbín

Optimálním základem pro domácí generátor větrné turbíny se jeví model AT-700, převzatý z traktoru řady DT. Je pravdou, že tento traktorgenerátor je ve své původní podobě navržen pro otáčky rotoru až 6000 ot./min. Pro návrh domácí větrné turbíny je tento parametr zjevně přehnaný.

Jsou dvě cesty ven:

1. Použijte nějaký druh převodovky-násobiče, který poskytuje požadovaný převodový poměr.
2. Převiňte stávající statorové vinutí AT-700 pro nízkou rychlost.

V zásadě jsou dosažitelné obě možnosti upgradu zařízení. Ale podle recenzí zavedených designérů je přijatelnější možnost převinutí statorového vinutí. Zejména pokud vezmete v úvahu hmotnost samotného generátoru AT-700, která dosahuje 6 kg.

Traktorový generátor AT-700. Na základě tohoto zařízení, které má vysoký proudový výkon, bylo vyvinuto mnoho projektů v oblasti domácností. Chce to ale nějakou modernizaci

Pokud je zařízení doplněno o redukci, hmotnost celého modulu se zdvojnásobí. A to je důležitý parametr pro návrh větrné turbíny. Vždy existuje touha snížit váhu.

Při použití generátoru K 701 v konstrukci větrné turbíny bude nutná určitá modernizace:

Aby bylo možné připravit generátor K 701 pro použití při stavbě domácí větrné turbíny, musí být rozebrán a přepracován pro úkoly, které mají být řešeny.

Pokud není potřeba stator převinout, jeho kabeláž se jednoduše odpojí a sestaví se do hvězdicového tvaru.
Pro připevnění magnetů jsou v „zubech“ rotoru vyvrtány otvory o průměru 8 mm
Do otvorů vytvořených v rotoru jsou vlepeny magnety, které střídají záporný pól s kladným.

V závislosti na struktuře statoru a počtu cívek se provádí převíjení, pokud je tento úkon skutečně potřeba. Pokud je stav normální, lze tuto práci vynechat.

Před nadcházející montáží jsou vyvedeny tři vodiče pro připojení dalšího diodového můstku
Vodiče vyvedené z přídavného diodového můstku jsou připojeny ke kartáčům rotoru

Po dokončení montáže je třeba generátor otestovat na funkčnost. Je vhodné to alespoň soustružit na soustruhu. Pokud jsou všechny kroky provedeny správně, měl by vyvinout jmenovitý výkon.

Demontáž generátoru pro přepracování
Přepracování zapojení autogenerátoru
Instalace magnetů do výstupků rotoru
Rotor a stator jsou připraveny k instalaci.
Převinutí cívky statoru podle potřeby
Příprava na spojení dílů
Sestavení vylepšeného generátoru
Testování upraveného generátoru

Krok #1. Vrtule větrné turbíny

Materiálem pro výrobu listů vrtule je litá hliníková trubka (d = 200 mm) o délce 0,7 – 1,0 m. Nejprve se podélně rozřeže na čtyři kusy a ze dvou nebo tří výsledných dílů se vyříznou listy požadovaného tvaru.

Vzhledem k tomu, že hliník je materiál, který se snadno zpracovává, není problém vyříznout požadovaný tvar čepele z kusu trubky. Hlavní věcí je správně vypočítat a nakreslit šablonu.

Vyrobené listy budoucí vrtule musí být nějak spojeny dohromady a namontovány na hřídel generátoru. Tato práce je složitější a vyžaduje přesné vyvážení, zejména při provádění třílistého provedení. Existuje mnoho možností pro výrobu šroubového disku. Jedním z nich je vytvoření tohoto dílu z hliníkových plátů.

Bude nutné vypočítat průměr kotouče vrtule s přihlédnutím k metrové délce listů. Pro rozpětí křídel 2 metry může být vypočtený průměr kotouče 150-200 mm. Na základě vypočteného průměru se z hliníkového plechu vyřízne požadovaný počet kruhových desek (6-7 ks).

Příklad výroby vrtule větrného generátoru z 200mm hliníkové trubky používané na zemědělských polích pro zalévání plodin. Výsledkem je lehký a efektivní design.

Nařezané kulaté desky se položí na sebe, vyrovnají se podél okrajů a spojí se dohromady. Pro lepení je nejlepší použít kvalitní epoxidové lepidlo. Jsou však možné i jiné způsoby upevnění.

Na hotovém lepeném kotouči je nutné označit a vyvrtat ve středovém bodě otvor pro upevnění na hřídel generátoru. Otvor musí být zakončen drážkou pro pero, aby odpovídala velikosti pera nainstalovaného na hřídeli rotoru generátoru.

Takto připravený vrtulový kotouč je označen pro uchycení listů. Otvory pro montážní šrouby držáku jsou vyvrtány podél vyznačených čar. Tyto díly jsou rovněž vyrobeny z hliníku, přičemž výběr tloušťky je dostatečný pro kompenzaci přenášených sil.

Zbývá pouze připevnit dříve vyrobené lopatky k disku v určených spojovacích bodech, vyrovnat je na rovném povrchu a zajistit je šrouby.

Krok č. 2. Výroba stožáru z trubky

Traktorgenerátor AT-700 vybavený podomácku vyrobenou vrtulí je již skutečnou větrnou turbínou. Aby bylo dosaženo maximálního účinku konstrukce, je žádoucí ji zvednout o 5-7 metrů a také zajistit kruhový pohyb o 360°.

Proto je větrná lopatka umístěna na stožáru, který je nejjednodušší vyrobit na základě kovové trubky.

Instalovaný stožár vyrobený z kovové trubky o průměru 50 mm s větrným generátorem nahoře. Pro zajištění stability stožáru se používají kovové kabelové výztuhy.

Stožár vysoký 5-7 metrů, vybavený větrným generátorem nahoře, zažije značné zatížení. V souladu s tím musí být průměr kovové trubky dostatečně velký – minimálně 50 mm ve vnějších rozměrech.

Stožár je zajištěn pomocí čtyř kotevních lan, zajištěných nahoře blíže k větrné turbíně a natažených proti sobě.

Dvojice vhodných ložisek je zalisována do vnitřní oblasti pod horní hranou stožárové trubky nebo jiným způsobem zajištěna. Půjde o nosný otočný blok, kde bude instalována korouhvička s generátorem a vrtulí. Zbývá už jen vyrobit samotnou korouhvičku a nainstalovat na ni veškeré potřebné vybavení.

Krok č. 3. Jak vyrobit hliníkovou korouhvičku

Doporučuje se vyrobit konstrukci korouhvičky, na jejímž jednom konci je místo pro automobilový generátor se šroubem a na druhém – místo pro „ocas“, z lehkého a odolného materiálu.

Například obdélníková hliníková trubka by se vešla do základny tak akorát. Pro upevnění generátoru na profilové potrubí je vhodnější použít svorky z měkké kovové pásky (nejlépe z nerezové oceli).

Příklad možného upevnění skříně generátoru na profilovou trubku korouhvičky. Používá kovový rám s předními a zadními přišroubovanými držáky.

Zadní část korouhvičky může být vyrobena ze stejného hliníkového plechu a připevněna k profilové trubce pomocí rohů. V těžišti, na profilové trubce, je nutné upevnit kovový čep z nerezové oceli.

Tato část je ve tvaru dlouhého šroubu (250-300 mm) o průměru cca 30 mm (vypočteno), prochází přes tělo profilové hliníkové trubky a je zespodu zajištěna maticí. Na matici je umístěna pojistná matice.

Průměr závitu šroubu by měl být o něco menší než vnitřní průměr ložiskových kroužků zalisovaných do stožárové trubky. Ve středu šroubu je podél jeho osy vyvrtán otvor 7-10 mm. Tímto otvorem bude protažen elektrický kabel z generátoru, který bude scházet potrubím do bodu připojení.

Krok #4. Instalace a připojení větrného generátoru

Po všech popsaných přípravách (nezbytně za bezvětrného počasí) pokračujte v instalaci:

1. Generátor traktoru je připevněn k základně korouhvičky pomocí svorek.
2. Stožár je zvednutý od země o 1,5 – 2 metry a korouhvička je namontována pomocí nosného šroubu na ložiska.
3. Současně je kabel od generátoru veden tělem šroubu a dále uvnitř potrubí ke spodnímu výstupnímu bodu.
4. Těsně pod základnou korouhvičky je také pevně nainstalován omezovač, který umožňuje, aby se korouhvička otáčela o 360° jedním nebo druhým směrem, ale ne více.
5. Nakonec je stožár zvednut a zajištěn kotevními lany.
6. Připojte konce kabelu k přijímacímu zařízení (obvykle přes ovladač k baterii).

V tomto okamžiku lze konstrukci větrného generátoru považovat za dokončenou. Stále však existuje spousta jednotlivých detailů procesu, se kterými se budete muset po dobu používání zařízení vypořádat.

Strukturní schéma plnohodnotné větrné turbíny: 1 – větrná turbína, 2 – měnič nabíjení baterie; 3 – autobaterie; 4 – střídač 24/220; 5,6 – napěťové výstupy 220V a 24V

Tyto části jsou již propojeny s automatizací, která reguluje akumulaci a distribuci energie. Zařízení jako regulátor nabíjení, proudový střídač a další jsou základními součástmi větrných generátorů.

Foto ukázka montáže větrné turbíny krok za krokem

Podívejme se na příklad stavby 24 V větrné turbíny, sestavené na základě automobilového generátoru. Domácí produkt začíná stabilně fungovat při rychlosti větru 5 m/s. Při mírně větrném počasí s nárazy 15 m/s instalace dodává od 8 do 11 A ve dnech se silným větrem se účinnost zvyšuje. Výkon ne více než 300 W.

Na každý pól rotoru (je jich 24) nainstalujeme a vyplníme epoxidovou pryskyřicí dva magnety o rozměrech 20×5×5 mm

Před montáží domácího produktu musí být starý generátor automobilu očištěn od rzi. Je vhodné jej natřít barvou na kov, aby nedocházelo k dalšímu rezivění.

Před následnou montáží stator převineme. Pro převíjení používáme drát o průřezu 0,56 mm. Navíjíme v závislosti na počtu cívek, počtu závitů od 33 do 39

Generátor připravený k provozu upevňujeme na kovový rám z profilu. I to je potřeba natřít.

Podle velikosti generátoru vyřízneme trojúhelníkový hliníkový díl, na který budou připevněny lopatky. V tomto příkladu byly vyříznuty ze zbytků kanalizační trubky z PVC.

Pro ochranu dílů generátoru před vlivy vnějšího prostředí vyplníme převinutý stator epoxidovou pryskyřicí. Po vytvrzení je natřen barvou, která chrání proti rzi.

Tradiční zapojení ve tvaru trojúhelníku pro autogenerátory je přeměněno na hvězdu. Z něj vezmeme tři vodiče k diodovému můstku

Sestavení domácího větrného generátoru. Na jeho hřídel, vyrobenou z kovové trubky, připevníme ložiska a část, na které jsou čepele upevněny šrouby.

Krok 1: Naplnění magnetů rotoru epoxidem
Krok 2: Očištění rotoru od rzi a oxidace
Krok 3: Převinutí statoru generátoru automobilu
Krok 4: Upevnění generátoru na kovový rám
Krok 5: Příprava nožů se spojovacím prvkem
Krok 6: Zpracování dílů generátoru
Krok 7: Připojte kabeláž do hvězdy
Krok 8: Instalace lopatek domácího větrného mlýna

Ve skutečnosti je veškerá práce hotová, zbývá pouze spojit nesourodé součásti užitečné domácí instalace:

Galerie Obrázků
Abychom ochránili větrný generátor před přehřátím a přetížením, připojíme jej k regulátoru

Aby větrný generátor aktivně reagoval na poryvy větru z různých směrů, konstruujeme ocasní část. Jeho čepel vyrobíme z cínu

Čepel vyrobená pro ocasní část je připevněna k tyči, která hraje roli ocasu.
Větrnou turbínu namontujeme na stožár a zkontrolujeme její funkčnost
Krok 9: Instalace ovladače větrného generátoru
Krok 10: Stavba zadní části větrného mlýna
Krok 11: Připevnění čepele k ocasu
Krok 12: Kontrola funkčnosti větrné turbíny

Samostatně postavená instalace vyvíjí 24 V, lze ji použít k nabíjení baterií mobilních zařízení a k napájení osvětlovacích vedení s úspornými žárovkami.

Analýza konstrukčních chyb

Sestavit větrný generátor doma vlastníma rukama samozřejmě není bezchybný úkol. I v návrzích průmyslových větrných turbín dělají inženýři chyby. Z chyb se ale učíme, o čemž svědčí zavedené návrhy domácností.

Takže mezi chybami v konstrukci větrných generátorů pro domácnost se často objevuje takový detail, jako je absence brzdového modulu v konstrukci generátoru. Standardní provedení takových zařízení (automobil nebo traktor) takovou část neobsahuje. To znamená, že je potřeba generátor vylepšit.

Ne každý „designér“ se však chce touto delikátní záležitostí zabývat. Mnoho lidí tento detail ignoruje a doufá v to nejlepší. Výsledkem je, že při silném větru se vrtule točí do neuvěřitelně vysokých rychlostí. Ložiska generátoru nevydrží zatížení a hliníková sedla krytu jsou rozbitá. Rotor se zasekává.

Větrná turbína zničená kvůli konstrukčním chybám. Chyby v návrhu a instalaci takových konstrukcí vedou k vážným následkům

Souvisejícím problémem je chybějící omezovač rotace korouhvičky. Často se tato součást jednoduše zapomene nainstalovat a zapamatuje si ji až ve chvíli, kdy větrné proudy začnou otáčet „kohoutem“ kolem své osy, jako vrchol v televizním pořadu „Co? Kde? Když?“. Výsledek je katastrofální.

Minimálním poškozením je zkroucení a přetržení elektrického kabelu, v těžkých případech i zničení celé konstrukce.

Další nápadnou chybou při montáži je nesprávný výpočet bodu těžiště na základně korouhvičky. V tomto případě může zařízení nějakou dobu normálně fungovat. Postupem času však na sestavě ložiska dochází ke zkosení, je omezena volnost otáčení a výrazně se snižuje účinnost konstrukce z hlediska energetického výkonu.

Jak správně vypočítat větrný generátor se dozvíte z článku, který nabízíme.

Často se snaží přímo napájet baterii proudem přijímaným z generátoru. Velmi brzy se začnou divit, proč baterie neudrží nabití, nebo zjistí, že se rozbily 2-3 články.

To je banální a přirozená chyba, protože v každém případě musí nabíjení baterie probíhat za podmínek určitých proudů a napětí. Tento proces vyžaduje kontrolu.

Pro domácí řemeslníky, kteří se zajímají o téma montáže větrného generátoru, doporučujeme, abyste se seznámili s další originální možností. Navrhovaný článek popisuje výrobu generátorové jednotky z odpadních dílů pračky.

Závěry a užitečné video k tématu

I z obyčejného elektrického šroubováku se může stát větrná turbína, pokud znáte základy větrného generátoru.

Zájem o větrné turbíny neklesá. Naopak o této možnosti výroby elektřiny stále častěji uvažují majitelé příměstských nemovitostí.

Je zřejmé, že pokud zkombinujete několik druhů energie najednou – vítr, slunce, vodní turbíny nebo jaderné elektrárny, může taková kombinace přinést ekonomický efekt. Riziko, že uživatel zůstane bez elektřiny, je zároveň sníženo na nulu.

Chtěli byste nám říci, jak jste sestavili větrnou turbínu, která zajišťuje elektřinu pro váš letní dům? Chtěli byste se podělit o některé užitečné informace, které nejsou uvedeny v článku? Napište prosím komentáře do níže uvedeného bloku, podělte se o své dojmy, technické nuance, které znáte pouze vy, a fotografie k tématu článku.

Nejdostupnější hotový generátor pro sestavení větrného generátoru je automobilový. V automontáži to koupíte za skoro nic. Jediným problémem je, že generuje energii pouze při vybuzení vinutí rotoru. Z toho důvodu je možné z něj mírnou úpravou kotvy, případně napájením budícího vinutí, vyrobit plnohodnotný větrný generátor. Podívejme se, jak se to dělá druhým způsobem.

Materiály:

• Autogenerátor 24V;
• ocelový čtverec 20×20 mm;
• trubky 50 mm, 20 mm;
• kulatina 20 mm;
• pásek 20 mm;
• ocelový plech 3-5 mm;
• ložiska – 2 ks;
• profilová trubka 20×40 mm;
• plastová kanalizační trubka 110 mm;
• šrouby, matice, šrouby.

Proces výroby větrného generátoru

Aby generátor fungoval bez auta, musí být jeho budicí vinutí napájeno přímo z baterie. K tomu jsou na grafitové kartáče připájeny dráty, které bude později třeba vést k baterii.

Poté musíte svařit montážní rám generátoru. S jeho pomocí bude držen na tyči. Rám je svařen ze čtverce. Poskytuje montážní držáky pro standardní výstupky generátoru.

Pro instalaci rámu s generátorem na sloup je nutné k němu přivařit trubku a zalisovat do ní dvě ložiska. Na tomto uzlu bude velké zatížení, takže musíte vytvořit dva opěrné body.

K trubce s ložisky je přivařen kus pásu s pouzdrem, na který bude instalován rotační konec. Je potřeba vést lopatky větrem. Možnost rotace mu umožní upravit polohu tak, aby se lopatky příliš netočily. To ochrání generátor a další zařízení před poškozením.

Pro připevnění ocasu je vyroben kolík z kulatého kusu dřeva, který se vejde do pouzdra. Na konci se udělá otvor a vyřízne se závit tak, aby byl upevněn šroubem a podložkou a nevypadl z pouzdra. Základna ocasu je přivařena k prstu z části profilové trubky.

Jsou v něm vyvrtány otvory pro připevnění ocasní čepele.

Poté se musíte postarat o rám oběžného kola. Jedná se o kotouč vyrobený z ocelového plechu. Pro upevnění na hřídel generátoru a také pro držáky pěti lopatek je třeba jej vyvrtat. Ty jsou vyrobeny z ocelového pásu a jsou také vrtány.

Poté se provede připevnění k tyči. Jedná se o kotouč s navařenou hřídelí, která bude vložena do ložisek. Disk je na několika místech provrtán pro přišroubování k tyči. Na konci hřídele je vytvořen otvor a v něm je vyříznut závit. Šroub bude nutné utáhnout podložkou, která zabrání vypadnutí upevňovacího prvku z klece ložiska.

Lopatky oběžného kola a ocasní lopatky jsou vyříznuty z plastové kanalizační trubky.

Čím kratší jsou, tím vyšší bude rychlost generátoru. Ale pokud je vítr slabý, pak jej budou moci otáčet pouze dlouhé lopatky. Je lepší je zpočátku udělat velké a poté je v důsledku experimentů zkrátit na přijatelnou velikost.

Větrný generátor je sestaven a instalován na co nejvyšší tyč, kde nic nebrání proudění vzduchu. Pro spuštění generování je nutné napájet budicí vinutí z baterie.

Výsledkem je, že náboj, který se vrací zpět do baterie, bude vyšší, než spotřebuje vinutí. Díky tomuto rozdílu lze baterii dobíjet.

Podívejte se na video