Tässä artikkelissa tarkastellaan yksityiskohtaisesti sellaista laitetyyppiä kuin yksityinen talon tuuligeneraattori: suunnitteluominaisuudet, sen tarkoitus ja soveltamisala, sisäinen rakenne ja luokitus. Tekstistä löydät hyödyllistä tietoa, joka auttaa sinua päättämään korkealaatuisen tuuliturbiinin valinnasta, suosittujen laitetyyppien keskimääräisistä hinnoista sekä yksityiskohtaisen kuvauksen valmistustekniikasta.
Sisältö
Tuuliturbiini yksityiseen taloon: tarkoitus ja suunnitteluominaisuudet
Yksityisten talojen tuulipuistoja käytetään laajalti vaihtoehtoisina sähköenergian lähteinä säästöjen saavuttamiseksi. Usein tällaiset laitteet asennetaan kesämökkeihin.
Tuulivoimaloita käytetään vaihtoehtoisina sähkön lähteinä
Useimmiten niitä käytetään alueilla, jotka ovat kaukana pääverkoista. Tämä ei kuitenkaan ole läheskään ainoa syy tuuliturbiinin ostamiseen omakotitaloon. Suurin osa maanomistajista käyttää näitä malleja autonomian ja säästöjen saavuttamiseksi.
Kaikki sivustot eivät sovellu tällaisten laitteiden asentamiseen, koska kaikki ehdot eivät täytä tämän laitteen vaatimuksia. Tämä koskee ensisijaisesti tuulen nopeutta. Jotta tuulipuisto toimisi normaalisti, keskimääräisen tuulen nopeuden on oltava vähintään 4-4,5 m / s. Vain tässä tapauksessa rakenteen asennus on taloudellisesti perusteltua.
Tuulikartan avulla voit selvittää keskimääräisen vuotuisen tuulen nopeuden. Se heijastaa likimääräisiä tietoja alueittain. Tarkempia indikaattoreita voidaan saada käyttämällä erityistä laitetta - tuulimittaria sekä laitetta sen signaalien lukemiseen.
Huomautus! Mittauslaite on asennettava erittäin korkealle, muuten puut ja rakennukset vääristävät tulosta.
Jotta tuuliturbiini toimisi tehokkaasti, sen asennusalueen on oltava tuuliturbiini
Tuuligeneraattorin toimintaperiaate ja rakenne
Tuuligeneraattori on erityinen laitetyyppi, joka muuntaa kineettisen tuulienergian mekaaniseksi energiaksi. Se käyttää generaattoriin asennettuja roottorin siipiä. Tämän seurauksena sen käämiin syntyy vaihtovirta. Syntynyt sähköenergia varastoidaan paristoihin, josta se syötetään kodinkoneisiin.
Kuvattu työkaavio on yksinkertaistettu. Tietenkin tuuligeneraattorin rakentaminen on paljon monimutkaisempaa. Energiaketjussa on myös ohjain. Sen tehtävänä on muuntaa kolmivaiheinen vaihtovirta tasavirraksi. Sitten se menee lataamaan akkuja.
Useimpia kodinkoneita ei voida käyttää tasavirtalähteellä. Siksi invertteri on asennettu ketjuun akun takana. Se muuntaa tasavirran vaihtovirraksi, jonka jännite on 220 V. Kaikki nämä toiminnot vievät osan alkuperäisestä energiasta - noin 15-20%.
Rakennus voidaan ladata paitsi tuulipuistosta myös aurinkopaneeleista sekä bensiini- tai dieselgeneraattorista. Jos näitä elementtejä on ketjussa, piiriä täydennetään toisella komponentilla - katkaisimella. Kun päävirtalähde kytketään pois päältä, se käynnistää varmuuskopiot.
Tuuligeneraattorin toimintaperiaate
Tuulipuisto koostuu seuraavista osista:
- roottori, jossa on siivet (mallin ominaisuuksista riippuen tuuligeneraattoria varten voi olla useita teriä, yleensä niitä on 2 tai 3, vaikka on olemassa myös moniteräisiä vaihtoehtoja);
- vaihteisto tai vaihdelaatikko, joka säätelee generaattorin ja roottorin välistä nopeutta;
- suojakotelo, joka suojaa rakenneosia ulkoisten tekijöiden negatiivisilta vaikutuksilta;
- "Pyrstö", joka varmistaa rakenteen pyörimisen tuulen suuntaan;
- akku, joka varastoi tietyn määrän energiaa;
- invertteriasennus, joka muuntaa yhden tyyppisen virran toiseksi.
Minkälaista tuulipuistoa voit ostaa: laitteiden luokittelu
On olemassa useita luokituksia, joiden mukaan tuulivoimalat on jaettu ryhmiin:
- Terien pyörimisliikkeen suuntaan - vaaka- ja pystysuorat tuulimyllyt.
- Terien lukumäärän mukaan - kahden, kolmen ja moniterän laitteet.
- Terien valmistuksessa käytetyn materiaalityypin mukaan - purje- ja jäykät terämallit.
- Ohjausmenetelmän mukaan - tuulimyllyt kiinteällä tai säädettävällä terän nousulla.
Tuuligeneraattorin sisäinen rakenne
Hyödyllisiä neuvoja! Useimmissa tapauksissa asiantuntijat suosittelevat, että esikaupunkien asuntojen omistajat ostavat tuuliturbiinin, jolla on kiinteä terän nousu, koska säädettäviä laitteita on liian vaikea käyttää.
Tuulipuisto, jolla on vaaka-akseli, on sijoitettu kohtisuoraan ilmavirtaan. Suunnittelulla on samanlainen rakenne ja se toimii samalla periaatteella kuin tavanomaisella tuuliviipalla. Pyörivällä generaattorilla varustetuilla tuulimyllyillä on korkea hyötysuhde, kun taas ne ovat edullisia. Näiden laitteiden toiminta perustuu ilmavirran vastukseen.
Pystyakseliset tuuliturbiinit tai ortogonaaliset tuuliturbiinit ovat pienikokoisia, mutta niiden hinta on paljon korkeampi. Erityisen rakenteensa vuoksi tämäntyyppiset laitteet ovat täysin riippumattomia tuulen suunnasta. Terät näyttävät turbiineilta, mikä vähentää merkittävästi akseliosan kuormitusta. On suositeltavaa ostaa pystysuora tuuligeneraattori, jos paikan päällä oleva tuuli muuttaa suuntaa jatkuvasti.
Kodituulivoimalaitosten edut ja haitat
Kuten kaikilla muilla laitteilla, tuulipuistoilla on sekä etuja että haittoja. Tämän laitteen ostamisesta päätettäessä on suositeltavaa punnita sen vahvuudet ja heikkoudet.
Tuulipuistojen käytön suosio johtuu monista eduista
Miksi on edullista ostaa tuuligeneraattori (220 V) omakotitaloon:
- Ei lisäkustannuksia, koska laitteen käyttämiseen ei tarvita polttoainetta.
- Jatkuvaa seurantaa ei tarvita. Rakenne tuottaa itse sähköä aina, kun tuuli puhaltaa.
- Suhteellisen hiljainen ja täysin ympäristöystävällinen menetelmä sähkön tuottamiseksi.
- Laitetta voidaan käyttää melkein kaikissa ilmasto-olosuhteissa.
- Osien kuluminen on vähäistä.
Tuuligeneraattorin asentamiseen kotiin liittyy seuraavia haittoja:
- laitteiden ostokustannukset maksavat 5-6 vuodessa;
- suhteellisen pieni tehokkuuden indikaattori, joka heijastuu tehoon;
- tuuliturbiinien korkea hinta;
- kompensoimaan laitteen käyttämättömyys tuulettomina päivinä tarvitaan lisälaitteita: generaattori ja akku (näiden elementtien hinta on erittäin korkea);
- joissakin tiloissa kodin tuuliturbiinit lähettävät infraääniä (sama tapahtuu, jos laitteiden asennus tapahtuu virheellisesti);
- säännöllinen ennaltaehkäisevä hoito on tarpeen;
- hurrikaani voi vahingoittaa laitetta vakavasti.
Laitteen tehosta ja alueen tuulikartasta riippuen tuulimylly voi tuottaa sähköä sekä pienelle maalaistalolle että suurelle maalaistalolle
Hyödyllisiä neuvoja! On välttämätöntä laskea kannattavuus ennen tuuligeneraattorin ostamista kotiisi, laitteen hinta voi olla liian korkea, eikä sen ostokustannukset maksa. Tätä varten sinun on laskettava talon keskimääräinen tehoindikaattori (kaikkien sähkölaitteiden teho otetaan huomioon), arvioitava alue, johon laitteet asennetaan, ja selvitettävä, mikä on tuulisten päivien määrä vuodessa.
Ostokelpoisuus: omakotitalon tuuliturbiinien hinnat
Yksityistalojen tuuliturbiinien kustannukset ovat melko korkeat. Laitteiden ostokustannukset maksavat vain, jos alueella on sopivat olosuhteet.
Tuulipuiston asentaminen on perusteltua seuraavissa tapauksissa:
- maasto täyttää laitteistovaatimukset;
- alueelle, jolla alue sijaitsee, on ominaista voimakas tuuli;
- ei ole mahdollista käyttää muita vaihtoehtoisia sähköenergian lähteitä.
Muissa tapauksissa tuuligeneraattorin ostokustannukset kotiin eivät kannata. Jos tuulisten päivien määrä vuodessa on pieni, näitä laitteita voidaan täydentää aurinkopaneeleilla tai dieselillä tai bensiinillä toimivilla generaattoreilla.
Rakennetyypistä riippuen tuuliturbiinit voivat olla pysty- tai vaakasuoria
Kuinka lisätä tuuliturbiinin kannattavuutta omakotitalossa
Merenranta-alueet ja vuoristoalueiden avoimet alueet ovat ihanteellisia tuulilaitteiden asentamiseen. Näillä alueilla tuulen nopeus on yli 60-70 m / s. Näiden alueiden asukkaat voivat hylätä kokonaan keskusvirtalähteet ja siirtyä tuulipuistoihin. Tasaisilla alueilla tuulivirrat ovat tasaisempia, mutta niiden voimakkuus ei riitä toimittamaan taloa täysin sähköllä.
On erittäin epätoivottavaa asentaa laitteita metsien ja istutusten lähelle. Puut säilyttävät osan energiasta, mikä heikentää tuuliturbiinien kannattavuutta. Ilmavirta kasvaa etäisyydellä maasta. Tämä tarkoittaa, että mitä korkeampi tuulipuiston masto on, sitä enemmän impulssia laite voi siepata. Toisaalta tarpeettoman korkea rakenne tarvitsee lisävahvistuksia. Voimakkaat tuulenpuuskat helpottavat sen kaatamista kuin tuulimyllyt, joiden masto on 5-7 metriä.
Asiantuntijat suosittelevat laitteiden asentamista 10-15 metrin korkeudelle maasta. On kaksi tapaa korjata tällainen rakenne:
- Betonoimalla pohja.
- Metallisilla kiinnikkeillä.
Tuuliturbiinin ja aurinkopaneelien yhdistelmää pidetään tehokkaimpana sähkön tuottamiseen.
Tuulimyllyn pohjan betonointia varten sinun on kaivettava neljä syvää kaivoa, joiden halkaisija on pieni. Maston jatkeet upotetaan niihin, minkä jälkeen ne kaadetaan sementtilaastilla. Tämä prosessi on melko työläs ja kallis, mutta se on erittäin luotettava. Jopa voimakkaiden tuulenpuuskien myötä masto pysyy paikallaan. Ainoa riski on terän rikkoutuminen.
Maston kiinnittäminen kavereilla tarkoittaa metallikaapelin käyttöä. Sitä venytetään, kunnes tuuliturbiini on tiukasti kohtisuorassa maahan nähden. Sen jälkeen nippusiteet on kiinnitetty tukevasti maahan.
Tärkeä! Korkean maston omaavat tuuliturbiinit on maadoitettava.
Mikä on parempi ostaa tuuligeneraattori kotiin: valmistajat ja kustannukset
Tuulipuiston valintaan on suhtauduttava perusteellisesti. Tärkeimmät kriteerit ovat laitteen teho, akselityyppi (vaaka- tai pystysuora) ja valmistaja. Ennen ostamista sinun on tutkittava huolellisesti tekniset ominaisuudet ja vertailtava eri valmistajien tuotteita.
Venäjällä valmistettujen tuuliturbiinien hinnat:
| Valmistaja | Hinta, tuhatta ruplaa |
| Tuulivoimayhtiö | 30-300 |
| Rkraft | 65-908 |
| Tuulivoima | 78-130 |
| Sapsan-energia | 149-319 |
| GRC-pystysuora | 204-600 |
Monet näistä organisaatioista valmistavat mittatilaustyönä valmistettuja laitteita ja auttavat suunnittelussa ja laskennassa.
Ulkomailla valmistettujen kotiturbiinien hinnat ovat paljon korkeammat. Asennusten vähimmäiskustannukset ovat 120 tuhatta ruplaa. Ulkomaisten yritysten tuotteet erottuvat korkeasta laatutasosta johtuen korkean teknologian laitteiden käytöstä tuotannossa. Tällaisten yksiköiden korjaaminen on kuitenkin kallista ja varaosien ostaminen voi olla vaikeaa.
Venäjällä valmistetun tehtaan tuuliturbiinin hinta voi vaihdella 30-600 tuhannen ruplaan.
Tehtaalla valmistettujen tuuliturbiinien edut:
- kyky ostaa laite kokonaisuudessaan ja jopa tilata sen ammattimainen asennus;
- laaja valikoima eri ominaisuuksilla varustettuja valmistajia ja modifikaatioita;
- laatuvakuutus;
- kyky kutsua pätevä asiantuntija suorittamaan korjaustöitä.
Tehdaslaitteiden korkeiden kustannusten vuoksi monet esikaupunkialueiden omistajat suosivat tee-se-itse-rakenteita. Kotitekoisen tuuligeneraattorin valmistaminen kestää noin 3000-5000 ruplaa. Suurin osa tästä summasta käytetään laadukkaan akun ostamiseen, joka kestää pitkään latausta.
Aiheeseen liittyvä artikkeli:
DIY-aurinkopaneelit: edullinen virtalähde
Mikä on laite, miten se toimii. Erilaisia aurinkopaneeleja. Käytettävyys kesämökille ja kotiin.
DIY-tuulipuistojen edut:
- merkittävät rahasäästöt;
- luodessaan kotitekoista tuulimyllyä suunnittelija tuntee kaikki sen rakenteen piirteet;
- kyky tehdä tuuliturbiinin pääosat ja terät omin käsin romumateriaaleista.
Kotitekoiset rakenteet, toisin kuin tehtaan tuulipuistot, epäonnistuvat paljon useammin.
Huomautus! On parempi kutsua asiantuntija tehdasrakenteen asentamiseksi. Muussa tapauksessa kaikki asennuksen aikana tehdyt virheet mitätöivät takuun.
Tuuliturbiinien kotitekoiset mallit ovat laadultaan ja luotettavuudeltaan huonompia kuin teollisuusmallit
Kuinka tehdä tuulimylly omin käsin: tekniikka ja suositukset
Kotitekoisen laitteen käyttö sivustolla voi aiheuttaa naapureiden kaunaa.Siksi, ennen kuin teet tuuligeneraattorin omin käsin, sinun on huolehdittava useiden sääntöjen noudattamisesta.
Kaikkiin yksittäisiin rakennuksiin sovelletaan korkeusrajoituksia. Tuulimyllyn asennus, jonka maston korkeus on yli 15 m, on kielletty, jos seuraavat esineet ovat lähellä:
- tunnelit;
- sillat;
- lentokentillä.
Tuuliturbiini ei saisi aiheuttaa ilmassa häiriöitä. Niiden esiintymisen estämiseksi on suositeltavaa käyttää erityistä suojaa. Lisäksi terien lähettämää melutasoa on seurattava ja pidettävä normaalissa rajoissa.
Yksinkertaisin kotitekoinen muovipulloista valmistettu tuuliturbiini
Materiaalit, joita tarvitaan pystysuoran tuuligeneraattorin tekemiseen omin käsin
Pystyakselin tuulipuistoa voidaan käyttää tuottamaan sähköä erilaisille talorakennuksille tai pienelle puutarhatalolle. Sen teho riittää valaisemaan paikallista aluetta pimeässä.
Jotta voit luoda tuuligeneraattorin omin käsin autogeneraattorista, tarvitset seuraavat materiaalit:
- ladattava 12 V: n akku (happama tai helium);
- tilava sylinterimäinen säiliö alumiinista tai ruostumattomasta teräksestä (pannu, ämpäri);
- autogeneraattori (12 V);
- volttimittari;
- puolihermeettinen painikekytkin (12 V);
- autojen akun latausrele tai latauksen merkkivalo;
- muuntimet (12-220V ja 700-1500W);
- johdot, joiden poikkipinta-ala on 2,5 ja 4 mm;
- puristin generaattorin kiinnittämiseksi mastoon (2 kpl).
Tuulenmuodostinlaite
Työn tekemiseen tarvitaan työkaluja ja laitteita, kuten:
- hiomakone (voit käyttää metallisia saksia);
- merkki tai rakennuskynä;
- vetoketjut ja mittanauha;
- poraa porakoneella;
- ruuvimeisseli ja avainjoukko.
Tuuligeneraattorin valmistustekniikka autogeneraattorista
Perusteena käytetään lieriömäistä astiaa, esimerkiksi kauhaa, vanhaa kiehuvaa ainetta tai kattilaa. Käytä lyijykynää ja mittanauhaa, sinun täytyy merkitä se ylös saadaksesi jaon neljään yhtä suureen osaan. Merkkien mukaan leikkaukset tehdään hiomakoneella siten, että saadaan pystysuorat terät. Tässä tapauksessa on erittäin tärkeää olla leikkaamatta metallia loppuun saakka.
Huomautus! Jos astia on maalattua levyä tai galvanoitua terästä, et voi käyttää hiomakonetta leikkaamiseen, muuten metalli ylikuumenee. Tässä tapauksessa on suositeltavaa käyttää saksia.
Pulttien reiät tulee tehdä taljaan ja astian pohjaan. Tässä vaiheessa yksityisen talon tuuligeneraattorin luomiseen omin käsin, sinun on oltava erittäin varovainen ja varovainen symmetrian suhteen. Mahdolliset epätarkkuudet reiän sijoittelussa johtavat epätasapainoon rakenteessa pyörimisen aikana.
Voit tehdä tuuligeneraattorin omin käsin käyttämällä auton generaattoria
Terien tulee olla taipuneet, kun taas niiden ei tule tarttua liikaa. Tätä työtä suoritettaessa on otettava huomioon generaattorin pyörimissuunta. Useimmiten tuulimylly on suunnattu myötäpäivään. Pyörimisnopeus ja ilmavirtausten kosketusalue rakenteen kanssa riippuvat valitusta terien taivutuskulmasta.
Seuraavaksi hihnapyörään kiinnitetään säiliö, jossa on terät. Generaattori asennetaan mastoon, minkä jälkeen se kiinnitetään kiinnikkeillä. Jäljellä on vain liittää kaikki johdot ja koota piiri. Kaikki kaapelit on kiinnitetty tuulimaston mastoon. Liitä akku käyttämällä 4 mm: n poikkileikkauksisia johtoja. Tätä varten riittää 100 cm pitkä pala.Kytkentä kotitalous- ja valaistuslaitteiden verkkoon tapahtuu johtimilla, joiden poikkipinta-ala on 2,5 mm. Taajuusmuuttaja tai muunnin vaatii 4 mm: n johdon.
Kuinka tehdä tuuliturbiini pesukoneesta
Jos haluat luoda tuuligeneraattorin pesukoneesta omin käsin, tarvitset luettelon tietyistä osista. Jotkut niistä voidaan poistaa vanhoista kodinkoneista, ja loput on ostettava.
Tuuliturbiinin suunnittelu koostuu seuraavista osista:
- vähennysventtiili pyörimisnopeuden säätämiseksi;
- roottori terillä;
- suojakotelo;
- akku;
- hännän osa;
- invertteri;
- mastot generaattorin kiinnittämiseen.
Pesukoneen osista valmistettu tuuliturbiini
Suunnittelun generaattori on valmistettu pesukoneen sähkömoottorista. Sen tehon on oltava vähintään 1,5 kW.
Lisäksi tarvitset:
- hiekkapaperi ja liima;
- neodyymimagneetit 5 ja 12 mm (32 kpl);
- epoksihartsia tai kylmähitsaus.
Neodyymimagneetit asennetaan roottoriin. Niitä voi ostaa monista kiinteistä tai verkkokaupoista. On tarpeen poistaa sydämet asynkronisen moottorin roottorista. Sen jälkeen nämä osat katkaistaan osittain. Leikkuusyvyys ei saa ylittää 2 mm. Voit käyttää tähän sorvia. Lisäksi ytimiin on tehtävä uria, joiden syvyys on 5 mm.
Kodin tuuligeneraattorin valmistamisen seuraavassa vaiheessa magneettien asennus suoritetaan omin käsin. Ensinnäkin ytimeen on asennettu kova suojus. Sen jälkeen magneetit sijoitetaan sopiviin paikkoihin tasaisella etäisyydellä. On erittäin tärkeää pitää etäisyys, muuten tulevaisuudessa magneetit tarttuvat yhteen, mikä vaikuttaa negatiivisesti tuulipuiston voimaan. On parempi käyttää superliimaa näiden osien kiinnittämiseen. Työn aikana on suositeltavaa käyttää suojalaseja, koska magneetit voivat pudota liimausprosessin aikana.
Neodyymimagneettien sijainti kotitekoisen tuulimyllyn valmistuksessa
Kun magneettimalli on täysin valmis, se sopii roottoriin. Tuloksena olevat aukot on täytettävä epoksihartsi tai kylmähitsaus. Työn lopussa roottori kiinnitetään varovasti ruuvipenkkiin ja sen pinta käsitellään hiekkapaperilla. Tarkista ennen tuulimyllyn käynnistämistä, että kaikki laakerit ja pulttiliitännät ovat lujia. Älä käytä edes osittain kuluneita osia rakenteen kokoonpanossa; on parempi ostaa uusia.
Juoksupyörän luomiseksi on parempi valita kevyt materiaali, jolla on korkea turvamarginaali. Näihin tarkoituksiin lasikuitu on sopiva. Tämän seurauksena terät ovat kevyitä ja kulutusta kestäviä. Masto on parhaiten valmistettu teräsputkista. Optimaalinen halkaisija on 32 mm.
Tuuliturbiinin kokoonpanon voi hoitaa kuka tahansa, jolla on käsitys sähköpiirien toiminnasta. Tärkeintä tässä tapauksessa on olla tarkkaavainen kaikkiin yksityiskohtiin ja tarkistaa huolellisesti kaikki tekosi. Virheiden poistamiseksi voit käyttää visuaalisia videoita, jotka kuvaavat yksityiskohtaisesti koko osien valmistusprosessin ja niiden jatkokokoamisen.
