Как построить ветряк

Как и старинные мельницы, ветротурбины вырабатывают энергию. Но в отличие от мельницы, которая использовалась, чтобы молоть зерно, современные турбины укрощают ветер для выработки и хранения электричества, удовлетворяя спрос на зеленую энергию. Использование промышленных турбин слишком масштабно для индивидуального хозяйства, поэтому вы можете построить небольшую домашнюю версии, чтобы пополнить ваши потребности в энергии. Смотрите Шаг 1 для получения большей информации.

Метод 1

Метод 1 из 4:

Составьте план вашего ветряка

Загрузить PDF

Определите, какова средняя скорость ветра в той местности, где вы собираетесь строить ветряк. Чтобы ваш ветряк был затрато-эффективным, он должен быть установлен в месте, где скорость ветра достигает 11,2 – 16 км. в час, а также в лучшем случае скорость ветра должна усиливаться до 19,2 – 32 км/ч. Чтобы определить скорость ветра, следуйте инструкциям http://www.mywindpowersystem.com/2009/05/wind-finder-wind-speed-anemometer/.
2
Узнайте строительные нормы и правила для установки мельниц и ветряков. СНиП могут оговаривать минимальные требования к расстоянию между трубинами, а также как далеко они должны располагаться от границ собственности.
- Также важно обсудить строительство турбины с соседями, чтобы узнать, есть ли у них какие-то опасения по этому поводу и разрешить любые противоречия, которые могут возникнуть в связи с уровнем шума, который ветряк производит или помехами для радио и телевидения.
Определите как много пространства по горизонтали и вертикали потребует ветряк. Хотя турбина не занимает большое пространство, чтобы избежать ненужных конфликтов с соседями, вам необходимо иметь как минимум 0,2 гектара свободного пространства для ветряка, который будет вырабатывать 3 киловатта энергии и 0,4 гектара, если вы хотите, чтобы ветряк производил 10 киловатт. Вам также потребуется достаточно пространства в высоту – здания и деревья не должны загораживать турбину от ветра.
4
Решите хотите ли вы строить или покупать лопасти для ветряка. Если старые мельницы имеют небольшие крылья, которые прикрепляются к вращающемуся валу, то ветряки похожи на гигантский пропеллер с большими каплевидными лопастями. Эти лопасти должны быть правильного размера, чтобы ветряк работал корректно. Они должны составлять от 20 до 60 процентов высоты ветряка.
- Если вы все-таки реши сами соорудить лопасти, вы можете сделать их из дерева или поперечного разреза поливинилхлоридной трубы. Инструкции вы можете найти здесь http://www.yourgreendream.com/diy_pvc_blades.php.
- Решите ли вы покупать или самостоятельно строить лопасти – неважно, вы, вероятно ,захотите позаимствовать дизайн большинства ветряков с 3 лопастями. Использование четного количества лопастей, например 2 или 4, заставит ветряк постоянно вибрировать, пока он крутится, тогда как добавление лопастей увеличивает вращающий момент, но турбина крутится намного медленнее.
5
Выберите генератор. Ваша турбина должна быть подключена к генератору, чтобы вырабатывать электричество. Большинство генераторов вырабатывают постоянный ток, это означает, что их используют, чтобы подавать энергию непосредственно в дом. Вам понадобится подключить генератор к инвертирующему усилителю мощности, чтобы производить переменный ток. Вы, однако, можете использовать мотор переменного тока в качестве генератора, хотя может не хватить остаточного магнетизма, чтобы производить достаточное электрическое поле.
- Если вы решили купить генератор постоянного тока, подберите такой, которой производит высокое напряжение и может использоваться при низкой скорости вращения (несколько сотен вращений в минуту, а не несколько тысяч). Потребуется вырабатывать минимум 12 вольт длительный период времени. Ваш генератор должен быть соединен с батареей многократного цикла глубокого заряда-разряда и контроллеру заряда между генератором и инвертером, чтобы защитить инвертер и аккумулятор от резких скачков напряжения и обеспечить постоянное поступление энергии на инвертер в течение периода малых вращений.
- Генераторы автомобиля не рекомендуется использовать в качестве генератора для ветряка, потому что они должны вращаться на куда больших скоростях, чтобы вырабатывать энергию.
Реклама

Метод 2

Метод 2 из 4:

Установка верхней части ветряка

Загрузить PDF

1
Прикрутите лопасти к втулке. Втулка будет связывать с лопасти с валом генератора/мотора. Лопасть должны быть прикреплены таким образом, чтобы они находились под определенным углом, направленные в одном направлении, на одинаковом расстоянии. Для турбины с тремя лопастями, угол между лопастями составляет 120 градусов , для 4-х лопастных турбин – 90 градусов.
- Если у вас нет готовой втулки, вам понадобится соединить 2 металлические части вместе, сначала прикрепить лопасти, а затем насадить всю конструкцию на вал генератора.
- Как только вы соберете конструкцию, вы, возможно, захотите добавить коническую или полусферическую крышку для втулки, чтобы придать конструкции более подобающий вид.
Простой коренной вал может иметь длину стандарта 2 x 4, чтобы держать лопасти на значительном расстоянии от стойки ветряка и располагать достаточным пространство для флюгера приличных размеров , чтобы ловить дуновение ветра, когда он меняет свое направление. Дыра должна составлять примерно треть или четверть расстояния от одного конца 2 x 4 до другого. Она должна быть достаточно длинной, чтобы можно было продеть сквозь нее провод генератора.
3
Прикрепите генератор к коренному валу. Вы можете прикрепить мотор при помощи металлической ленты и защитить ее от воздействия различных элементов путем обшивки поливинилхлоридом или металлической трубой. Вам также, возможно, потребуется поместить небольшой деревянный блок под генератором, перед тем как установить его.
- Как только деревянные части будут установлены, вы можете покрасить их, чтобы защитить от воздействия окружающей среды.
Флюгер может быть сделан из куска жести и составлять примерно треть от длины стандарта 2 x 4, который использовался при создании коренного вала. Простейший путь установки флюгера – сделать прорез в детали 2 x 4, вполовину толщины дерева и вставить деталь в паз.
Прикрутите 2.5-сантиметровый маскирующий фланец трубы на обратную сторону коренного вала. Это укрепит опору вала.
трубный ниппель к фланцу. Трубный ниппель послужит в качестве крепления, чтобы позволить ветряку свободно вращаться при смене направления ветра.
После того как вы сделаете это, поднимите конструкцию и проверьте баланс. Флюгер на длинном конце должен быть на уровне секции генератора на коротком. Если баланса нет, добавьте веса к концу флюгера, так чтобы стороны были уравновешены.
Реклама

Метод 3

Метод 3 из 4:

Строительство башни ветряка

Загрузить PDF

1
Постройте прочную основу. Строительство основания ветряка зависит от того, планируете ли вы установить турбину на одном месте или захотите перемещать ветряк с места на место. В любом случае, основание должно обеспечить крепкую опору турбине и предотвратить опрокидывание конструкции при сильном ветре.
- Для установки ветряка на постоянном месте потребуется широкая основа, крепкая и тяжелая. Вы можете залить основание бетоном или положить на него мешки с песком, чтобы придавить деревянную основу конструкции, основание должно составлять примерно треть от высоты башни. Для 1,5 метровой башни, основание должно быть 45-50 см2 и прижато 44 кг. Прикрепите кусок трубы (2,5 в диаметре) к основанию (или установите ее в бетоне до того как он высохнет, затем вставьте один конец 2,5 см. тройника длинным концом в трубу и другим концом в трубный ниппель.
- Для перемещающегося основания, вырежьте тяжелый фанерный диск (для 1,5 башни подойдет 0,6 м. фанеры). Проденьте трубу (2,5 см. в диаметре) сквозь трубный тройник (2,75 см. в диаметре). Прикрепите патрубок одной стороной к длинной трубе и закрепите конструкцию на фанере при помощи железных фланцев образующих букву “U”, в которых тройник сможет свободно вращаться. Прикрепите соединительный элемент трубопровода к оставшемуся отверстию тройника, затем соедините один из длинных концов тройника к другому концу соединительного элемента трубопровода. Соедините трубный ниппель с другим концом тройника. Советуем просверлить дырки в фанерном диске, после этого вы сможете вставлять колышки, чтобы закрепить основание.
Отрежьте полихлорвиниловую трубку или электромонтажную трубу, которая будет служить башней для вашей турбины. Трубка должна быть меньше в диаметре, чем трубный ниппель, используемый в качестве опоры и паз основания, примерно 2,75 см. Длина трубки зависит от высоты башни.
Реклама

Метод 4

Метод 4 из 4:

Установка ветряка

Загрузить PDF

Подсоедините контроллер заряда к батарее до того как подсоедините его к ветряку. Это предотвратит скачки напряжения, которые могут повредить оборудование.
2
Подсоедините изолированный провод к контроллеру заряда. Этот провод будет передавать энергию от генератора к контроллеру и батарее. Ваш провод должен быть похож на шнур питания с двумя переплетенными проводами. Вы можете использовать старый удлинитель без штепселя, если хотите.
- Как только вы подсоедините провод к контроллеру заряда, возможно, вам захочется подключить его, таким образом, выходная мощность будет перемещена в поглощающую нагрузку, а не на батарею или закоротит. Это замедлит или испортит генератор ветряка, как только он будет подключен, лопасти не будут крутиться, даже если вы поднимите или опустите ветряк.
Проденьте провод сквозь тройник наверх. Затем, протяните его через башню. Вам может быть понадобится кусок проволоки или удочка, чтобы протащить проволоку по всей длине трубы.
Возможно, вы пожелаете установить натяжную проволоку, чтобы закрепить башню.
5
Установите верхнюю часть турбины на башню. Протяните провод через опору к верхней части конструкции и подсоедините его к генератору.
- Если башня установлена на постоянном месте, возможно, будет лучше, если вы снимите лопасти перед установкой и поместите их обратно, когда конструкция будет готова.
Потом вы можете изменить конфигурацию контроллера заряда так, чтобы выходная мощность была направлена на батарею.
Реклама

Советы

Вам нужно поместить контроллер заряда в ящик/емкость, чтобы защитить его от влажности. Вы также, возможно, пожелаете подключить его к вольтметру, чтобы отслеживать отдаваемую мощность.
Периодически, вы можете отсоединять и расплетать провода, если вращение турбины их спутало
Узнайте больше о миграциях птиц в вашем регионе. Не стройте ветряк, если вы находитесь в месте миграции птиц.

Предупреждения

Если вы планируете подсоединить ветряк к вашей системе электропитания, свяжитесь с лицензированным электриком, который знаком со специальными инверторами и коммутаторами. В некоторых регионах, по СНиП обязательно, чтобы такие работы проводил электрик.
Если вы планируете продавать избыточную мощность коммунальным предприятиям, знайте, что они продают энергию по розничным ценам, а покупают по оптовым. Вам необходимо будет установить синхронный инвертор, который будет совпадать с частотой переменного тока линии коммунального предприятия, а также специальную коммутационную аппаратуру. Вам может не хватить энергии, чтобы компенсировать цену установки, не говоря о том, чтобы получить прибыль.