Větrná turbína je jednoduché mechanické zařízení podobné větrnému mlýnu. Lopatky zachytí proudění vzduchu pomocí pohybu a aplikují mechanickou energii na ovládací páku. Tato páka pak zapne součásti generátoru, což má za následek čistou obnovitelnou energii pro váš domov a nižší účty za elektřinu. Kromě toho lze turbíny snadno vyrábět z různých jednoduchých materiálů, které lze zakoupit ve vašem místním železářství.
Krok
Část 1 z 5: Plánování větrné turbíny
Krok 1. Určete průměrnou rychlost větru v místě, které chcete postavit
K výrobě ekonomické elektřiny vyžadují efektivní větrné turbíny rychlost větru nejméně 11 až 16 kilometrů za hodinu. Většina větrných turbín poběží optimálně při rychlosti větru 19 až 32 kilometrů za hodinu. Chcete -li zjistit průměrnou rychlost větru ve vaší oblasti, podívejte se na online větrné mapy.
- Můžete si také koupit zařízení pro měření větru zvané anemometr. Tento nástroj použijte k měření rychlosti větru v požadovaném místě turbíny. Udělejte to každý den na několik okamžiků.
- Pokud je rychlost větru ve vaší oblasti poměrně konzistentní, změřte ji za měsíc, i když střídání ročních období může mít velký dopad. Poté vypočítejte průměrnou hodnotu otáček, abyste zjistili, zda by bylo vhodné umístění turbíny.
Krok 2. Prostudujte si stavební povolení související s větrnými turbínami
Tato povolení se liší podle oblasti, proto se obraťte na místní vládu, abyste se ujistili, že je neporušujete. Některá povolení vyžadují minimální vzdálenost mezi turbínami, kromě toho, jak daleko jsou turbíny od pozemkové linie. Turbína může být také výškově omezena. Při stavbě vezměte v úvahu všechny tyto věci.
Diskutujte o svých plánech se sousedy, než strávíte příliš mnoho času jejich dokončováním a budováním. Tímto způsobem můžete poslouchat jejich starosti s turbínami a vyřešit případná nedorozumění, která mohou nastat v důsledku hluku, rušení rozhlasových kanálů a příjmu televizních kanálů
Krok 3. Proveďte vyhodnocení prostoru pro vaši větrnou turbínu
I když to nevyžaduje mnoho místa, abyste se vyhnuli potenciálním konfliktům se sousedy, ujistěte se, že vyhradíte alespoň 0,2 akrů prostoru pro turbíny produkující až 3 kilowatty výkonu a 0,4 akrů pro turbíny produkující až 10 kilowattů Napájení. Budete také muset mít dostatek svislých příček, abyste postavili turbíny dostatečně vysoké, aby okolní budovy a stromy nebránily větru.
Krok 4. Vyberte si mezi lopatkami větrné turbíny DIY nebo Do It Yourself
Typ lopatek, které používáte, a jejich nastavení ovlivní konstrukci turbíny. Větrné mlýny na starých farmách byly prostě lopatky připevněné k rotující ose, ale větrné turbíny představovaly velké motory a měly velké lopatky ve tvaru kapiček vody. Tyto lopatky musí být řádně změřeny a nainstalovány, aby turbína fungovala efektivně.
- Pokud se rozhodnete vyrobit vlastní, použijte dřevo nebo průřez z PVC trubky. Pokyny lze nalézt online prostřednictvím obecného internetového vyhledávání. Použijte klíčovou frázi „domácí lopatky větrné turbíny“nebo „lopatky větrné turbíny vlastní výroby“(v angličtině).
- Ať už chcete stavět nebo kupovat, ujistěte se, že turbína má 3 lopatky. Použití sudého čísla, řekněme 2 nebo 4, zvyšuje pravděpodobnost vibrací turbíny při otáčení. Přidáním více lopatek se zvýší výkon, ale turbína se bude otáčet také pomaleji.
- Tyto čepele mohou být také vyrobeny z domácích produktů, jako jsou upravené lopaty. Pokud plánujete jít touto cestou, vyberte si robustní lopatu. Dřevěnou rukojeť můžete nahradit něčím pevnějším, například kovovou tyčí.
Krok 5. Vyberte generátor
K výrobě elektřiny musí být větrná turbína připojena k generátoru. Většina generátorů obsahuje stejnosměrný proud (DC), což znamená, že je musíte zapojit do spouště, aby generátor produkoval střídavý proud (AC) schopný napájet domácí spotřebiče.
- Jako generátor můžete použít střídavý motor, i když nemusí obsahovat dostatek magnetického výkonu pro generování silného elektrického proudu.
- Generátory se při výrobě elektřiny spoléhají na pohyb, v tomto případě na pohyb vašich lopatek, a magnetické síly. Připravený generátor je nejjednodušší volbou pro začátečníky, ale návody na vlastní výrobu najdete na internetu. Zadejte klíčovou frázi „výroba generátoru větrné turbíny“nebo „výroba generátoru větrné turbíny“(v angličtině).
- Pokud se rozhodnete koupit stejnosměrný generátor, podívejte se na generátor s vysokým napětím a nízkou rychlostí otáčení (několik stovek místo několika tisíc otáček za minutu). Musíte důsledně produkovat alespoň 12 voltů.
- Generátor musí být také připojen k bateriové nádrži s dlouhou životností a mezi regulátorem napájení a měničem. To je důležité, aby měnič a baterie byly chráněny před zkratem. Kromě toho tato metoda také poskytne energii střídači, když vítr málo fouká.
- Automobilové alternátory se nedoporučují používat jako generátory. Aby se udržel výkon, musí se tento alternátor otáčet mnohem rychleji než větrná turbína.
Část 2 z 5: Instalace hřídele a poloměru svislé osy
Krok 1. Namontujte hřídel
Možná to budete muset svařit, ale většina zařízení pro větrné turbíny se prodává s nainstalovanou hřídelí. Pokud chcete postavit turbínu ze samostatně zakoupených dílů nebo součástí, které jsou nečinné a je třeba je svařit, ujistěte se, že používáte správné osobní ochranné vybavení, jako jsou svářečské brýle, svářečské rukavice, svářečský plášť a pracovní obuv.
Tím, že dáte nejprve součásti hřídele dohromady, můžete postavit turbínu po částech. Tato metoda může být efektivnější než pokus o okamžité vybudování plné turbíny, pokud tento projekt provádíte sami
Krok 2. Zasuňte náboj na místo na nápravě
Abyste předešli kolizi a erozi těchto dvou součástí, umístěte mezi ně ložisko. Připevněte jej na konec hřídele vyčnívající z disku, poté jej zasuňte do disku, dokud se nepřiskřípne k silnější části hřídele. Poté posuňte náboj na ložisko tak, aby části piloty směřovaly nahoru.
- Mezi hřídelí a ložiskem by měla být mezera asi 10,2 cm. V oblastech s vysokou rychlostí větru se turbína může ohnout, takže lopatky poškodí hřídel.
- Pokud nemáte vybavení a stavíte rozbočovač od základů, zvažte použití náboje přívěsu 4 na 4. Můžete si ho koupit ve většině obchodů, které prodávají vybavení pro přívěsy, například ve vašem nejbližšího obchodě s autodíly.
Krok 3. Připojte dolní přírubu prstu k náboji
Příruba by měla mít otvory pro průchod sloupku náboje a také vyčnívající části pro montáž. Vyrovnejte příruby se sloupky náboje a připevněte je k sobě. Poté, co jsou příruby rovnoměrně umístěny, zajistěte je maticemi. Namontujte matice nejprve ručně a poté použijte klíč.
Krok 4. Připojte všechny paprsky
Budete mít dva poloměry na lopatku turbíny, což je celkem šest na třílistou turbínu. K připojení paprsků ke spodním přírubovým jazýčkům budete potřebovat šrouby a také distanční vložku, která je oddělí od horní části. Pak:
- Protáhněte šroub otvorem v jednom z přírubových jazýčků, připevněte paprsky pomocí rozpěrky, připevněte druhý paprsek ke šroubu a poté upněte všechny paprsky a rozpěrky horní přírubou. Horní i spodní příruba musí mít stejný tvar, stejně jako počet montážních jazýčků.
- Ručně utáhněte šroub na horní přírubě a poté utáhněte druhý šroub. Tento postup opakujte pro všechny paprsky.
- Jakmile jsou všechny prsty zachyceny mezi horní a spodní přírubou, utáhněte šrouby pomocí klíče. Poté se ujistěte, že horní a spodní příruby a paprsky jsou robustní a lze je snadno otáčet s nábojem na ložisku.
- Protože turbína bude vystavena konzistentní síle větru a dalším faktorům prostředí, ujistěte se, že šrouby pevně spojují paprsky. K tomu použijte lepicí hmotu, kterou lze zakoupit ve většině železářství.
Krok 5. Připojte čtyři sloupky k horní přírubě
Tyto tyče musí být se závitem a 6 cm dlouhé a 0,635 cm silné. K řezání závitových sloupků správné tloušťky na správnou délku budete možná muset použít pilu na kov. Poté tyto sloupky připevněte ručně k horní části horní příruby, aby byl každý šroub rovnoměrně rozložen kolem hřídele hřídele turbíny.
- Tyto tyče namontujte dostatečně daleko od sebe, aby byly všechny vzpřímené a pevné. Stožár by měl vyčnívat z příruby ve stejné vzdálenosti.
- Při použití pily na kov dávejte pozor, abyste nepoškodili závit sloupku. Poškozený závit vám může bránit ve správném utažení.
- Ujistěte se, že všechny sloupky jsou bezpečně na svém místě, jako šrouby, které jste použili na paprsky turbíny. K upevnění těchto sloupků použijte lepicí hmotu.
Část 3 z 5: Instalace magnetu ve svislé ose
Krok 1. Připevněte spodní magnetický rotor k pólům
Magnetické rotory nahoře a dole můžete vyrobit s deskami 5 x 2,5 x 1,25 palce, epoxidovými a neodymovými magnety. Nebo si můžete koupit hotový díl turbinového generátoru od výrobce. Namontujte spodní desku magnetického rotoru na čtyři sloupky, které byly našroubovány na přírubu. Ujistěte se, že magnet směřuje nahoru.
- Ať už si vyrobíte vlastní nebo použijete hotový magnetický rotor, buďte opatrní. Magnetické pole je velmi silné a může způsobit zranění, pokud jste neopatrní.
- Neodymové magnety jsou velmi křehké. Budete jich potřebovat 24, 12 pro horní magnetický rotor a 12 pro spodní magnetický rotor, ale kupte si pár náhradních dílů pro případ, že by se jeden zlomil. Tyto magnety lze zakoupit online.
Krok 2. V případě potřeby vytvořte magnetický rotor
Pokud používáte zařízení, které obsahuje kotouč s magnetickým rotorem, stačí disk připevnit ke sloupkům podle popisu. U rotoru s pouzdrovým magnetem zajistěte, aby bylo vše rovnoměrně rozloženo po obvodu rotoru. Abyste zabránili nesprávnému umístění magnetů, které by mohly potenciálně zničit rotor, nakreslete šablonu umístění magnetu na lepenku nebo papír.
- Tato šablona zabírá střed rotoru, který není magnetizován. Čáry od středu k okrajům šablony označují umístění magnetů na rotoru. K připevnění šablony můžete použít pásku. Podívejte se na příklady online.
- Než začnete umísťovat magnety, musíte je označit. Můžete to udělat pomocí značky. Pokud se magnety drží pohromadě a nemůžete analyzovat póly, zkuste to vyzkoušet připojením slabého magnetu k nanuku.
- Projděte pól „U“testeru před neodymovým magnetem. Pokud cítíte tlak, znamená to, že magnety jsou na stejné straně pólů. Pokud cítíte tah, póly magnetu, který testujete, jsou opačné.
- Při připevňování magnetů použijte epoxid o velikosti hrášku. Před vložením připevněte ke spodní části každého magnetu.
- Buďte opatrní a ujistěte se, že prsty nejsou mezi magnetem a rotorem. Poté pomalu přesuňte magnet do rohu disku rotoru. Magnet se přilepí. Poté posuňte magnet do správné polohy podle šablony.
Krok 3. Namontujte rozpěrky na póly turbíny
K vytvoření prostoru můžete použít kousek kovové trubky o délce 1,375 cm (3 175 cm). Řezejte co nejpřesněji. Nasuňte jej přes pól vyčnívající z magnetického rotoru.
- Distanční vložky nestejné délky mohou ohnout horní magnetický disk. To může být nebezpečné a negativně ovlivnit účinnost turbíny.
- Nad rozpěrkami na sloupcích by mělo zůstat více než 2,5 cm prostoru. Tímto způsobem lze matice utáhnout na magnetickém rotoru a všech částech mezi nimi.
Krok 4. Umístěte stator na horní část dolního magnetického rotoru
Stator je sada měděných drátů, které jsou životně důležité pro všechny typy generátorů. Můžete si ji koupit jako součást soupravy pro větrné turbíny nebo si vyrobit vlastní. Póly obklopující osu hřídele musí vyčnívat nahoru přes střed statoru.
- Stator potřebuje tři skupiny 24 měděných drátů, z nichž každý je zabalen 320krát. Výroba může být náročná a časově náročná.
- Pokud se rozhodnete, že si chcete vyrobit vlastní, online vyhledejte klíčové fráze „jak vyrobit stator větrné turbíny“nebo „jak vyrobit stator větrné turbíny“(v angličtině), které vám pomohou.
Krok 5. Vyrobte statorové navíječe pro stator skříně
Můžete použít šrot a hřebíky. Spojte dva kusy překližky se čtyřmi hřebíky tak, aby mezi nimi byla mezera 2,5 cm. Hřebíky by měly být rozmístěny v rastru, který odpovídá rozměrům magnetu. To vám usnadní navíjení měděných drátů použitých na výrobu statoru.
- Při výrobě vlastního statoru nezapomeňte označit začátek a konec. Každá vrstva musí být zabalena ve stejném směru. Zvažte použití barevné elektrické pásky na každý konec těchto rolí.
- Abyste zabránili odlepení role, až budete hotovi, přelepte ji elektrickou páskou a zajistěte dvoudílným epoxidem. Nechte epoxid a stator zaschnout na voskovém papíru podle pokynů na epoxidovém štítku.
Krok 6. Namontujte horní magnetický rotor
Ujistěte se, že jste velmi opatrní; Jedná se o jednu z nejnebezpečnějších částí větrné turbíny. Čtyři desky naskládejte na stator po obou stranách středové osy. Základní deska by měla být silnější a horní deska by měla být tenčí. Na horní desku můžete použít desku 5 x 10 cm.
- Držte horní magnetický rotor tak, aby vaše prsty byly v mezeře mezi naskládanými deskami. Pomalu spouštějte směrem ke spodnímu rotoru. Zkuste přitom zarovnat horní rotor s čepy turbíny.
- Magnetické pole se přilepí k hornímu disku a přitáhne ho k desce, na kterou jste ho položili. Poté spusťte horní magnetický rotor na sloupky zasunutím desek po jedné. Nejprve zvedněte jednu horní desku, pak druhou.
- Tento postup opakujte na spodní desce a manévrujte tak, aby byl horní magnetický rotor ve správné poloze. Poté pomocí matic na sloupcích utáhněte rotor v poloze. Po dokončení by měl horní rotor spočívat na rozpěrkách, přičemž pouze malá část stožáru vyčnívá shora.
- Možná budete muset desku švihnout, aby se uvolnila z horního magnetického rotoru. Magnetická síla zde bude velmi silná.
Část 4 z 5: Dokončení turbíny
Krok 1. Vyjměte rám z jeho osy
Dále musíte tuto šachtu připojit k věži. Dělat to, když je rám turbíny na místě, je obtížné. Musíte ji také ohnout a namířit náboj nahoru, aby turbína skončila.
Vytáhněte všechny části rámu (včetně nábojů, paprsků, magnetického rotoru, statoru a dalších spojených částí) z hřídele pohybem nahoru. Poté umístěte rám na pracovní plochu tak, aby strana náboje směřovala nahoru
Krok 2. Přivařte přírubu nápravy k vaší věži
Pokud jste si zakoupili soupravu turbíny, mohou být tyto části snadno dostupné, ale jinak budete muset k silné a pevné kovové trubce pro věžovou část připevnit kovovou desku. Zajistěte, aby toto potrubí odolávalo větrné energii generované turbínou.
Věž musí být instalována na silném místě. Možná budete muset nalít beton na základ věže, aby byla stabilnější
Krok 3. Nainstalujte omezovače hřídele a paprsků
Tato bariéra nebo klec by měla obklopovat hřídel jako límec. Poté jej pomocí šroubů připevněte k věži. Poté rozřízněte tyč se závitem o průměru 0,375 cm na čtyři části dlouhé 11,25 cm. Nejdříve použijte lepicí hmotu, poté matice a podložky, abyste ji připevnili ke kleci. Lícem nahoru.
Ořechy by měly být umístěny na sloupky o průměru 0,375 cm, přibližně od vrcholu. Tato matice vám umožní upravit polohu statoru, zatímco jej stožár udržuje
Krok 4. Umístěte váleček na hřídel
Než tak učiníte, naneste na ložiska malé množství oleje. Poté zasuňte závitové ložisko do hřídele tak, aby spočívalo na dně.
Proces mazání se nejsnadněji provádí prsty. Po namazání a uložení ložiska mějte po ruce papírový ručník nebo pracovní hadřík pro snadné čištění sítě
Krok 5. Namontujte hlavní rám turbíny
Zvedněte hlavní rám tak, aby náboj směřoval dopředu, a připevněte jej k nápravě umístěním závitového ložiska vespod. Montážní otvory ve statoru musí být rovnoběžné se závitovými sloupky zašroubovanými do klece.
- Jakmile je rám na správném místě, připevněte další závitové ložisko k horní části náboje. Olej s běžným ložiskovým olejem.
- Na něj připevněte šestihrannou matici. Tuto matici je třeba dotáhnout prstem.
- Pokud je matice obtížné otáčet, odstraňte ji, dokud není prostor v úrovni otvoru v hřídeli. Do tohoto otvoru zasuňte kolík a pomocí kleští jej ohněte, aby bylo možné utáhnout matici.
Krok 6. Utáhněte také stator a dokončete turbínu pomocí mazacího víčka
Na každý sloupek nainstalujte jednu šestihrannou matici, která připevní stator k rámu turbíny. Poté pomocí dvou klíčů upravte polohu matic obklopujících stator tak, aby se vešly mezi dva magnety rotoru.
Poté, co je poloha statoru správná, stačí přidat víčko oleje v horní části náboje. Turbína byla dokončena
Část 5 z 5: Instalace elektrických součástí do turbíny
Krok 1. Připojte proudový ovladač k baterii nebo obvodu
Připojení ovladače proudu k baterii před připojením k turbíně zabrání zkratu. Tak nebude poškozeno ani vaše zařízení.
Krok 2. Připojte potažený vodič k aktuálnímu regulátoru
Vodič bude přenášet energii z generátoru na aktuální ovladač. Odtud pak elektřina vstupuje do baterie nebo obvodu.
Tento vodič by měl být podobný drátu uvnitř napájecího kabelu, přičemž dva jsou spojeny dohromady v podobné izolaci. Můžete použít starý prodlužovací kabel s odstraněnou částí zástrčky
Krok 3. Protáhněte drátěný materiál skrz stožáry věže a dno
Vložte jej do věže, dokud nedosáhne rámu turbíny výše. K umístění drátu ve věži možná budete muset použít těžký závit nebo pásku. Poté připojte tento vodič ke generátoru.
Krok 4. Připojte baterii nebo obvod
Jakmile je generátor připojen k regulátoru výkonu a kolem základny věže, jste připraveni dokončit turbínu. Vždy, když připojujete externí zdroj energie k hlavnímu domácímu okruhu, vždy se poraďte s profesionálním elektrikářem. Mnoho oblastí vyžaduje služby licencovaného profesionála, aby zvládl tento typ kabelového uspořádání.
Tipy
- Abyste chránili regulátor vlhkosti před vlhkostí, musíte jej zakrýt. Možná budete také moci připojit měřič napětí ke sledování výkonu, který turbína produkuje.
- Proveďte nějaký průzkum migrace ptáků ve vaší oblasti. Pokud nějaké druhy létají kolem oblasti, vyhněte se stavbě turbín.
