Làm thế nào để tạo ra một máy phát điện gió tự làm

Gió là năng lượng tự do! Vì vậy, hãy sử dụng nó cho mục đích cá nhân. Nếu việc tạo ra một trang trại gió ở quy mô công nghiệp rất tốn kém, bởi vì ngoài máy phát điện, một số nghiên cứu và tính toán là cần thiết, nhà nước không phải chịu chi phí như vậy, và vì một số lý do, các nhà đầu tư ở các quốc gia thuộc Liên Xô cũ, vì một số lý do, không gây ra nhiều sự quan tâm. Ở riêng, bạn có thể làm một cối xay gió nhỏ cho nhu cầu của riêng bạn. Rất đáng để hiểu rằng dự án chuyển đổi nhà của bạn thành năng lượng thay thế là một công việc rất tốn kém.

Như đã nói: bạn cần thực hiện các quan sát và tính toán dài để tìm ra tỷ lệ tối ưu của kích thước của bánh xe gió và máy phát điện phù hợp với khí hậu, gió tăng và tốc độ gió trung bình hàng năm.

Hiệu quả của việc lắp đặt điện gió trong một vùng có thể thay đổi đáng kể, điều này là do thực tế là sự chuyển động của gió không chỉ phụ thuộc vào vùng khí hậu, mà còn phụ thuộc vào địa hình.

Tuy nhiên, bạn có thể tìm ra năng lượng gió với chi phí thấp bằng cách lắp đặt một cài đặt ngân sách để cung cấp năng lượng cho tải năng lượng thấp, chẳng hạn như điện thoại thông minh, bóng đèn hoặc radio. Với cách tiếp cận phù hợp, bạn có thể cung cấp điện cho một ngôi nhà nhỏ hoặc một ngôi nhà mùa hè.

Hãy xem cách bạn có thể thực hiện cài đặt năng lượng gió đơn giản bằng tay của chính mình.

Cối xay gió công suất thấp từ phương tiện ngẫu hứng

Một bộ làm mát máy tính là một động cơ không chổi than mà ở dạng ban đầu của nó không đại diện cho giá trị thực tế.

Nó cần phải được tua lại, vì trong bản gốc các cuộn dây được kết nối không phù hợp. Cuộn dây cuộn xen kẽ:

1. Theo chiều kim đồng hồ;

2. Ngược chiều kim đồng hồ;

3. Theo chiều kim đồng hồ;

4. Ngược chiều kim đồng hồ.

Bạn cần kết nối các cuộn dây liền kề nối tiếp, và tốt hơn nữa là cuộn một đoạn dây đi từ rãnh này sang rãnh khác. Trong trường hợp này, chọn độ dày của dây tùy ý, sẽ tốt hơn nếu bạn quấn càng nhiều vòng càng tốt, và điều này là có thể khi sử dụng dây mỏng nhất.

Điện áp đầu ra từ một máy phát như vậy sẽ thay đổi và giá trị của nó sẽ phụ thuộc vào tốc độ (tốc độ gió), cài đặt một cầu diode từ điốt Schottky để làm thẳng nó thành một điốt không đổi, thông thường sẽ hoạt động, nhưng nó sẽ tệ hơn, bởi vì điện áp từ 1 đến 2 volt sẽ giảm trên chúng.

Hồi ức trữ tình, một chút lý thuyết

Hãy nhớ độ lớn của EMF là:

E = BLV,

Trong đó L là chiều dài của dây dẫn đặt trong từ trường; V là tốc độ quay của từ trường;

Khi nâng cấp máy phát điện, bạn chỉ có thể ảnh hưởng đến chiều dài của dây dẫn, nghĩa là số vòng của mỗi cuộn dây. Số vòng quay xác định điện áp đầu ra và độ dày dây xác định tải tối đa hiện tại.

Trong thực tế, không thể ảnh hưởng đến tốc độ gió. Tuy nhiên, cũng có một cách để thoát khỏi tình huống này, bạn có thể, đã học được tốc độ gió điển hình cho khu vực của mình, thiết kế một cánh quạt phù hợp với các vòng quay để lắp đặt điện gió, cũng như hộp số hoặc truyền động đai, để đảm bảo đủ số vòng quay để tạo ra điện áp bạn cần.

QUAN TRỌNG: Nhanh hơn không có nghĩa là tốt hơn !!! Nếu tốc độ quay của máy phát điện gió quá cao, tuổi thọ của nó sẽ giảm, tính chất bôi trơn của ống lót hoặc vòng bi rôto sẽ xấu đi, và nó sẽ bị kẹt, và rất có thể xảy ra sự cố cách điện cuộn dây trong máy phát.

Máy phát điện bao gồm:

Chúng tôi tăng sức mạnh của máy phát điện từ bộ làm mát máy tính

Thứ nhất, càng nhiều lưỡi và đường kính của bánh xe thì càng tốt, vì vậy hãy nhìn vào các bộ làm mát 120 mm.

Thứ hai, chúng ta đã nói rằng điện áp phụ thuộc vào từ trường, thực tế là các máy phát công suất cao công nghiệp có cuộn dây trường, và các điện áp thấp có nam châm mạnh. Trong bộ làm mát, nam châm cực kỳ yếu và không cho phép đạt được kết quả tốt từ máy phát điện, và khoảng cách giữa rôto và stato rất lớn - khoảng 1 mm, và đây là với nam châm vốn đã yếu.

Giải pháp cho vấn đề này là thay đổi hoàn toàn thiết kế của máy phát điện. Thay vào đó, chỉ có một bánh công tác được yêu cầu từ một bộ làm mát, như một máy phát điện, chúng tôi sử dụng một động cơ từ máy in hoặc bất kỳ thiết bị gia dụng nào khác. Các động cơ bàn chải phổ biến nhất với sự kích thích từ nam châm vĩnh cửu.

Kết quả là, nó sẽ trông như thế này.

Sức mạnh của một máy phát như vậy là đủ để cung cấp năng lượng cho đèn LED, radio. Sẽ không đủ để sạc điện thoại, điện thoại sẽ hiển thị quá trình sạc, nhưng dòng điện sẽ cực kỳ nhỏ, lên tới 100 Amperes, với sức gió 5-10 mét mỗi giây.

Động cơ bước như một máy phát điện gió

Một động cơ bước rất phổ biến trong máy tính và thiết bị gia dụng, trong nhiều trình phát khác nhau, ổ đĩa mềm (mô hình 5.25 cũ rất thú vị), máy in (đặc biệt là ma trận), máy quét, v.v.

Những động cơ không có sự thay đổi này có thể hoạt động như một máy phát điện, chúng là một rôto có nam châm vĩnh cửu và stato có cuộn dây, sơ đồ kết nối điển hình của động cơ bước ở chế độ máy phát được hiển thị trong hình.

Bộ ổn định tuyến tính 5 Volt, loại L7805, được lắp đặt trong mạch, cho phép bạn kết nối điện thoại di động với một cối xay gió như vậy để sạc chúng một cách an toàn.

Trong ảnh, một máy phát từ động cơ bước với lưỡi dao được gắn.

Động cơ trong một trường hợp cụ thể với 4 dây đầu ra, mạch, tương ứng, theo nó. Một động cơ có kích thước như vậy trong chế độ máy phát tạo ra khoảng 2 W trong gió nhẹ (tốc độ gió khoảng 3 m / s) và 5 m / s trong gió mạnh (lên đến 10 m / s).

Nhân tiện, đây là một mạch tương tự với một diode zener, thay vì L7805. Cho phép bạn sạc pin Li-ion.

Cải tiến một cối xay gió tự chế

Để máy phát điện hoạt động hiệu quả hơn, bạn cần làm cho nó trở thành một hướng dẫn và sửa chữa nó trên cột di chuyển. Sau đó, khi hướng gió thay đổi, hướng của máy phát gió sẽ thay đổi. Sau đó, vấn đề sau đây phát sinh - cáp đi từ máy phát đến người tiêu dùng sẽ bị xoắn quanh cột buồm. Để giải quyết điều này, bạn cần cung cấp một liên hệ di chuyển. Một giải pháp làm sẵn đang được bán trên Ebay và Aliexpress.

Ba dây dưới cùng - bất động, đi xuống và bó dây trên - có thể di chuyển, một tiếp điểm trượt hoặc cơ chế bàn chải được lắp đặt bên trong. Nếu bạn không có cơ hội mua, hãy thông minh và lấy cảm hứng từ quyết định của các nhà thiết kế xe Lada, cụ thể là việc thực hiện tiếp xúc di động của nút tín hiệu trên vô lăng và làm điều gì đó tương tự. Hoặc sử dụng miếng đệm từ ấm điện.

Bằng cách kết nối các đầu nối, bạn có được một liên lạc di chuyển.

Máy phát điện gió mạnh mẽ từ phương tiện ngẫu hứng.

Để có thêm sức mạnh, bạn có thể sử dụng hai tùy chọn:

1. Một máy phát điện từ tuốc nơ vít (10-50 W);

2. Máy phát điện gió từ máy phát điện ô tô.

Từ một tuốc nơ vít, bạn chỉ cần một động cơ, tùy chọn tương tự như trước đây, bạn có thể sử dụng cánh quạt làm ốc vít, điều này sẽ tăng tổng công suất lắp đặt của bạn.

Dưới đây là một ví dụ về việc thực hiện một dự án như vậy:

Hãy chú ý đến cách thực hiện chuyển đổi bánh răng ở đây - trục máy phát điện gió được đặt trong đường ống, một bánh răng được đặt ở đầu của nó, truyền chuyển động quay đến bánh răng nhỏ hơn được cố định vào trục động cơ. Sự gia tăng tốc độ động cơ cũng xảy ra trong các tuabin gió công nghiệp. Hộp số được sử dụng ở mọi nơi.

Tuy nhiên, trong môi trường sản xuất tại nhà, sản xuất hộp số trở thành một vấn đề lớn.Bạn có thể tháo hộp số ra khỏi dụng cụ điện, cần thiết để hạ thấp số vòng quay cao trên trục của động cơ cổ góp xuống số vòng quay thông thường của mâm cặp trên máy khoan hoặc đĩa của máy mài:

Một hộp số hành tinh được cài đặt trong máy khoan;

• Một bánh răng góc được lắp đặt trong máy mài (nó sẽ trở nên hữu ích cho việc cài đặt một số cài đặt và sẽ giảm tải từ đuôi của tuabin gió);

• Thiết bị từ máy khoan cầm tay.

Phiên bản máy phát điện gió tự chế này đã có thể sạc pin 12 V, tuy nhiên, cần có bộ chuyển đổi để tạo ra dòng điện và điện áp sạc. Nhiệm vụ này có thể được đơn giản hóa bằng cách sử dụng một máy phát điện xe hơi.

Máy phát điện gió từ máy phát điện ô tô

Máy phát điện ô tô bao gồm một stato với cuộn dây ba pha, và một rôto với cụm bàn chải và một cuộn dây kích thích. Một máy phát như vậy được kết nối với tải thông qua một cầu diode được lắp ráp theo mạch Larionov, nó thường được đặt ở nắp sau của máy phát. Xem tại đây để biết thêm chi tiết: Cách thức hoạt động của máy phát điện ô tô

Ưu điểm của máy phát điện như vậy là khả năng sử dụng nó để sạc pin xe hơi, về nguyên tắc, nó được thiết kế cho việc này. Autogenerators có một rơle điều chỉnh điện áp tích hợp, giúp loại bỏ sự cần thiết phải mua thêm bộ ổn định hoặc bộ chuyển đổi.

Tuy nhiên, người lái xe biết rằng ở chế độ không tải thấp, khoảng 500-1000 vòng / phút, công suất của một máy phát như vậy là nhỏ và nó không cung cấp dòng điện thích hợp để sạc pin. Điều này dẫn đến sự cần thiết phải kết nối với bánh xe gió thông qua hộp số hoặc ổ đĩa vành đai.

Bạn có thể điều chỉnh số vòng quay ở tốc độ gió bình thường cho vĩ độ của mình bằng cách chọn tỷ số truyền hoặc sử dụng bánh xe gió được thiết kế phù hợp.

Lời khuyên hữu ích

Có lẽ thiết kế cột thuận tiện nhất cho tuabin gió là cái được thể hiện trong hình. Cột buồm như vậy được kéo dài trên dây cáp cố định trên giá đỡ trên mặt đất, đảm bảo sự ổn định.

Quan trọng: Chiều cao cột phải lớn nhất có thể khoảng 10 mét. Ở độ cao cao hơn, gió mạnh hơn, vì không có chướng ngại vật dưới dạng cấu trúc mặt đất, đồi và cây cối. Trong mọi trường hợp không cài đặt một máy phát điện gió trên mái nhà của bạn. Rung động cộng hưởng của các cấu trúc buộc chặt có thể gây ra sự phá hủy các bức tường của nó.

Hãy quan tâm đến độ tin cậy của cột sóng mang, bởi vì thiết kế của cối xay gió trên cơ sở của một máy phát như vậy nặng hơn đáng kể và đã là một giải pháp khá nghiêm trọng có thể cung cấp nguồn điện tự động cho ngôi nhà với một bộ thiết bị điện tối thiểu. Các thiết bị hoạt động trên 220 volt có thể được cấp nguồn từ biến tần 12-220 V. Phiên bản phổ biến nhất của biến tần đó là cung cấp điện liên tục cho pc.

Nó là tốt hơn để sử dụng máy phát điện diesel, bao gồm. xe tải, bởi vì chúng được thiết kế để làm việc ở tốc độ thấp. Trung bình, động cơ diesel của một chiếc xe tải lớn hoạt động trong phạm vi tốc độ từ 300 đến 3500 vòng / phút.

Máy phát điện hiện đại sản xuất 12 hoặc 24 volt, và dòng điện 100 ampe từ lâu đã là bình thường. Sau khi tính toán đơn giản, bạn có thể xác định rằng một máy phát như vậy sẽ cung cấp cho bạn công suất tối đa 1 kW, và một máy phát từ Lada (12 V 40-60 A) 350-500 W, đây là một con số khá tốt.

Điều gì nên là một bánh xe gió cho một tuabin gió tự chế?

Tôi đã đề cập trong văn bản rằng bánh xe gió phải lớn và có nhiều lưỡi dao, trên thực tế, điều này không phải như vậy. Tuyên bố này đúng với những máy phát điện siêu nhỏ không tự nhận là máy điện nghiêm trọng, mà là bản sao để làm quen và giải trí.

Trên thực tế, thiết kế, tính toán và tạo ra một bánh xe gió là một nhiệm vụ rất khó khăn.Năng lượng gió sẽ được sử dụng hợp lý hơn nếu nó được thực hiện rất chính xác và cấu hình của hàng không trên máy bay được hiển thị hoàn hảo, trong khi nó phải được lắp đặt với một góc tối thiểu so với mặt phẳng quay của bánh xe.

Sức mạnh thực sự của các bánh xe gió có cùng đường kính và số lượng cánh quạt khác nhau là như nhau, sự khác biệt chỉ là ở tốc độ quay của chúng. Cánh càng ít - số vòng quay mỗi phút càng nhiều, với cùng một sức gió và đường kính. Nếu bạn sẽ đạt được tốc độ tối đa, bạn phải gắn cánh càng chính xác càng tốt với góc tối thiểu so với mặt phẳng xoay của chúng.

Kiểm tra bảng từ một cuốn sách năm 1956, Trang trại gió Homemade Wind, ed ed. DOSAAF Moscow. Nó cho thấy mối quan hệ giữa đường kính bánh xe, sức mạnh và vòng / phút.

Đường kính bánh xe gió (m)

1,6

2,0

2,5

 3,0

4,0

5,0

Số vòng quay mỗi phút (với sức gió 7 - 8 m / s)

670

450

360

 300

225

180

Công suất (với sức gió 7-8 m / s) (watt)

65 - 80

100 - 130

200

300

500

1000

Ở nhà, những tính toán lý thuyết này ít sử dụng, những người yêu thích làm bánh xe gió từ phương tiện ngẫu hứng, sau đây:

• Ván ép

• Tấm kim loại;

• Ống cống nhựa.

Với bàn tay của chính bạn, bạn có thể lắp ráp một bánh xe gió 2-4 tốc độ cao từ các ống cống, ngoại trừ chúng bạn cần một cái cưa hoặc bất kỳ dụng cụ cắt nào khác. Việc sử dụng các đường ống này là do hình dạng của chúng, sau khi cắt tỉa chúng có hình dạng lõm, đảm bảo khả năng đáp ứng cao với luồng không khí.

Sau khi cắt tỉa, chúng được cố định bằng BOLTS trên một tấm kim loại, textolite hoặc ván ép. Nếu bạn định làm nó từ gỗ dán - tốt hơn là dán và xoắn nhiều lớp gỗ dán bằng ốc vít ở cả hai mặt, thì bạn có thể đạt được độ cứng.

Dưới đây là ý tưởng của hai bánh công tác rắn cánh cho một máy phát động cơ bước.

Kết luận

Bạn có thể thực hiện lắp đặt năng lượng gió từ các công suất nhỏ - đơn vị watts, để cấp nguồn cho đèn LED, đèn hiệu và thiết bị nhỏ riêng lẻ, đến giá trị năng lượng tốt theo đơn vị kilowatt, tích lũy năng lượng trong pin, sử dụng ở dạng ban đầu hoặc chuyển đổi lên đến 220 volt. Chi phí của một dự án như vậy sẽ phụ thuộc vào nhu cầu của bạn, có lẽ yếu tố đắt nhất là cột buồm và pin, nó có thể nằm trong khoảng 300-500 đô la.