Veterná turbína je jednoduché mechanické zariadenie podobné veternému mlynu. Lopatky zachytia prúdenie vzduchu pomocou pohybu, ktorým na mechanickú páku aplikujú mechanickú energiu. Táto páčka potom zapne súčasti generátora, výsledkom bude čistá obnoviteľná energia pre váš domov a nižšie účty za elektrinu. Turbíny sa navyše dajú ľahko vyrobiť z rôznych jednoduchých materiálov, ktoré je možné zakúpiť v miestnom železiarstve.
Krok
Časť 1 z 5: Plánovanie veternej turbíny
Krok 1. Určte priemernú rýchlosť vetra v mieste, ktoré chcete postaviť
Na výrobu ekonomickej elektriny vyžadujú efektívne veterné turbíny rýchlosť vetra najmenej 11 až 16 kilometrov za hodinu. Väčšina veterných turbín bude optimálne fungovať pri rýchlosti vetra 19 až 32 kilometrov za hodinu. Ak chcete zistiť priemernú rýchlosť vetra vo vašej oblasti, pozrite sa na online veterné mapy.
- Môžete si tiež kúpiť zariadenie na meranie vetra nazývané anemometer. Tento nástroj použite na meranie rýchlosti vetra v požadovanom mieste turbíny. Urobte to každý deň na pár chvíľ.
- Ak je rýchlosť vetra vo vašej oblasti pomerne konzistentná, zmerajte ju za mesiac, aj keď zmena ročného obdobia môže mať veľký vplyv. Potom vypočítajte priemernú hodnotu otáčok, aby ste zistili, či by bolo vhodné umiestnenie turbíny.
Krok 2. Preštudujte si stavebné povolenie týkajúce sa veterných turbín
Tieto povolenia sa líšia v závislosti od oblasti, preto sa obráťte na svoju miestnu správu a uistite sa, že ich neporušujete. Niektoré povolenia vyžadujú minimálnu vzdialenosť medzi turbínami a okrem toho aj to, ako ďaleko sú turbíny od pozemkovej čiary. Turbína môže byť tiež výškovo obmedzená. Pri stavbe vezmite do úvahy všetky tieto veci.
Diskutujte o svojich plánoch so susedmi, než strávite príliš veľa času ich dokončovaním a stavaním. Budete tak môcť počúvať ich starosti s turbínami a vyriešiť prípadné nedorozumenia, ktoré môžu vzniknúť v dôsledku hluku, rušenia rádiových kanálov a príjmu televíznych kanálov
Krok 3. Vykonajte vyhodnotenie priestoru pre vašu veternú turbínu
Aj keď to nevyžaduje veľa miesta, aby ste predišli potenciálnym konfliktom so susedmi, uistite sa, že vyhradíte najmenej 0,2 akra priestoru pre turbíny produkujúce až 3 kilowatty energie a 0,4 akrov pre turbíny produkujúce až 10 kilowattov moc. Budete tiež potrebovať dostatok zvislých priečok, aby ste postavili turbíny dostatočne vysoké, aby okolité budovy a stromy nebránili vetru.
Krok 4. Vyberte si medzi lopatkami veternej turbíny „urob si sám“
Typ lopatiek, ktoré používate, a ich nastavenia ovplyvnia konštrukciu turbíny. Veterné mlyny na starých farmách boli jednoducho lopatky pripevnené k rotujúcej osi, ale veterné turbíny predstavovali veľké motory a mali veľké lopatky v tvare kvapiek vody. Tieto lopatky musia byť správne zmerané a nainštalované, aby turbína fungovala efektívne.
- Ak sa rozhodnete vyrobiť si vlastný, použite drevo alebo prierez PVC rúrky. Pokyny nájdete online prostredníctvom všeobecného internetového vyhľadávania. Použite kľúčovú frázu „domáce lopatky veterných turbín“alebo „lopatky veternej turbíny“(v angličtine).
- Či už chcete stavať alebo kupovať, uistite sa, že turbína obsahuje tri lopatky. Ak použijeme párne číslo, povedzme 2 alebo 4, zvýši sa pravdepodobnosť, že turbína bude pri otáčaní vibrovať. Pridaním ďalších lopatiek sa síce zvýši výkon, ale turbína sa bude otáčať aj pomalšie.
- Tieto čepele môžu byť vyrobené aj z domácich výrobkov, napríklad z upravených lopatiek. Ak sa plánujete vydať touto cestou, vyberte si robustnú lopatu. Drevenú rukoväť môžete nahradiť niečím pevnejším, napríklad kovovou tyčinkou.
Krok 5. Vyberte generátor
Na výrobu elektriny musí byť veterná turbína napojená na generátor. Väčšina generátorov obsahuje jednosmerný prúd (DC), čo znamená, že ich musíte zapojiť do vypínača, aby generátor produkoval striedavý prúd (AC) schopný napájať domáce spotrebiče.
- Ako generátor môžete použiť striedavý motor, aj keď nemusí obsahovať dostatok magnetického výkonu na generovanie silného elektrického prúdu.
- Generátory sa pri výrobe elektrickej energie spoliehajú predovšetkým na pohyb, v tomto prípade pohyb vašich lopatiek, a magnetické sily. Hotový generátor je najľahšou možnosťou pre začiatočníkov, ale návody na jeho výrobu nájdete na internete. Zadajte kľúčovú frázu „výroba generátora veternej turbíny“alebo „výroba generátora veternej turbíny“(v angličtine).
- Ak sa rozhodnete kúpiť generátor jednosmerného prúdu, hľadajte generátor s vysokým napätím a nízkymi otáčkami (niekoľko stoviek namiesto niekoľkých tisíc otáčok za minútu). Musíte dôsledne vyrábať najmenej 12 voltov.
- Generátor musí byť tiež pripojený k nádrži na batérie s dlhou životnosťou a medzi regulátorom napájania a meničom. To je dôležité, aby boli menič a batéria chránené pred skratom. Táto metóda navyše poskytne napájanie meniču, keď vietor málo fúka.
- Automobilové alternátory sa neodporúčajú používať ako generátory. Tento alternátor sa musí otáčať oveľa rýchlejšie ako veterná turbína, aby si udržal výkon.
Časť 2 z 5: Inštalácia hriadeľa a polomeru vertikálnej osi
Krok 1. Nainštalujte hriadeľ
Možno budete musieť zvárať, ale väčšina zariadení pre veterné turbíny sa predáva s nainštalovaným hriadeľom. Ak chcete postaviť turbínu zo samostatne nakupovaných súčiastok alebo komponentov, ktoré sú nečinné a je potrebné ich zvárať, uistite sa, že nosíte vhodné osobné ochranné prostriedky, ako sú zváračské okuliare, zváračské rukavice, zvárací plášť a pracovné topánky.
Položením súčiastok hriadeľa k sebe môžete postaviť turbínu po častiach. Táto metóda môže byť účinnejšia, ako sa pokúšať ihneď postaviť plnú turbínu, ak tento projekt robíte sami
Krok 2. Zasuňte náboj na miesto na osi
Aby ste predišli kolízii a erózii týchto dvoch komponentov, umiestnite medzi ne ložisko. Pripevnite ho na koniec hriadeľa vyčnievajúceho z disku a potom ho zasuňte do disku, kým sa nezatlačí na hrubšiu časť drieku. Potom posuňte náboj na ložisko tak, aby časti hromady smerovali nahor.
- Medzi hriadeľom a ložiskom by mala byť medzera asi 10,2 cm. V oblastiach s vysokou rýchlosťou vetra sa turbína môže ohnúť tak, že lopatky poškodia hriadeľ.
- Ak nemáte vybavenie a budujete rozbočovač od základov, zvážte použitie náboja prívesu 4 na 4. Môžete si ho kúpiť vo väčšine obchodov, ktoré predávajú zariadenia na prívesy, napríklad v najbližšom obchode s náhradnými dielmi.
Krok 3. Pripojte spodnú prírubu prsta k náboju
Príruba by mala mať otvory, cez ktoré by mohol prechádzať stĺpik náboja, a tiež vyčnievajúce časti na montáž. Zarovnajte príruby so stĺpikmi náboja a pripevnite ich k sebe. Keď sú príruby rovnomerne umiestnené, zaistite ich maticami. Nainštalujte matice najskôr ručne a potom použite kľúč.
Krok 4. Pripojte všetky lúče
Budete mať dva polomery na lopatku turbíny, čo je celkom šesť na tri lopatkové turbíny. Budete potrebovať skrutky na pripojenie lúčov k úchytkám spodnej príruby, ako aj dištančnú vložku, ktorá ich oddelí zhora. Potom:
- Zasuňte skrutku otvorom v jednom z prírubových úchytiek, pripevnite lúče pomocou rozpery, pripevnite druhú špicu na skrutku a potom upnite všetky lúče a rozpery pomocou hornej príruby. Horná aj dolná príruba musia mať rovnaký tvar, ako aj počet montážnych úchytiek.
- Ručne utiahnite skrutku na hornej prírube a potom utiahnite druhú skrutku. Tento postup zopakujte so všetkými lúčmi.
- Akonáhle sú všetky prsty zachytené medzi hornou a dolnou prírubou, pomocou kľúča dotiahnite skrutky. Potom skontrolujte, či sú horné a dolné príruby a lúče pevné a či sa dajú ľahko otáčať s nábojom na ložisku.
- Pretože turbína bude vystavená stálej sile vetra a ďalším faktorom prostredia, uistite sa, že skrutky pevne spájajú lúče. Na tento účel použite lepiacu hmotu, ktorú je možné zakúpiť vo väčšine železiarstiev.
Krok 5. Pripojte štyri stĺpiky k hornej prírube
Tieto tyče musia byť závitové, 6 cm dlhé a 0,635 cm hrubé. Na rezanie závitových stĺpikov správnej hrúbky na správnu dĺžku budete možno musieť použiť pílu na kov. Potom tieto stĺpiky ručne pripevnite k hornej časti hornej príruby, aby bola každá skrutka rovnomerne rozložená okolo hriadeľa hriadeľa turbíny.
- Tieto tyče namontujte dostatočne ďaleko od seba, aby boli všetky zvislé a pevné. Stožiar by mal vyčnievať z príruby v rovnakej vzdialenosti.
- Pri použití píly na kov dávajte pozor, aby ste nepoškodili závit stĺpika. Poškodený závit vám môže zabrániť v správnom utiahnutí.
- Zaistite, aby boli všetky stĺpiky bezpečne na svojom mieste, podobne ako skrutky, ktoré ste použili na lúče turbíny. Na zaistenie týchto stĺpikov použite spojovaciu hmotu.
Časť 3 z 5: Inštalácia magnetu s vertikálnou osou
Krok 1. Pripojte spodný magnetický rotor k pólom
Horné a dolné magnetické rotory môžete vyrábať z dosiek 5 x 2,5 x 1,25 palca, epoxidových a neodýmových magnetov. Alebo si môžete kúpiť pripravené ako súčasť súpravy turbínového generátora od výrobcu. Namontujte spodnú dosku magnetického rotora na štyri stĺpiky, ktoré sú naskrutkované na prírubu. Uistite sa, že magnet smeruje nahor.
- Buďte opatrní, či už si vyrobíte vlastný alebo použijete hotový magnetický rotor. Magnetické pole je veľmi silné a pri neopatrnosti môže spôsobiť zranenie.
- Neodymové magnety sú veľmi krehké. Budete ich potrebovať 24, 12 na horný magnetický rotor a 12 na spodný magnetický rotor, ale kúpte si niekoľko náhradných dielov pre prípad, že by sa jeden zlomil. Tieto magnety je možné zakúpiť online.
Krok 2. V prípade potreby vytvorte magnetický rotor
Ak používate zariadenie, ktoré obsahuje kotúč s magnetickým rotorom, stačí disk pripevniť k stĺpikom podľa popisu. V prípade rotora s magnetom krytu zaistite, aby bolo všetko rovnomerne rozložené po obvode rotora. Aby ste predišli nesprávnemu umiestneniu magnetov, ktoré by mohli potenciálne zničiť rotor, nakreslite na kartón alebo papier šablónu umiestnenia magnetu.
- Táto šablóna zaberá stred rotora, ktorý nie je magnetizovaný. Čiary od stredu k okrajom šablóny označujú umiestnenie magnetov na rotore. Na pripevnenie šablóny môžete použiť pásku. Hľadaj príklady na internete.
- Predtým, ako ich začnete umiestňovať, musíte označiť póly všetkých magnetov. Môžete to urobiť pomocou značky. Ak sa magnety držia spolu a nemôžete analyzovať póly, skúste to otestovať tak, že na nanuku pripevníte slabý magnet.
- Prejdite pólom „U“testera pred neodýmový magnet. Ak cítite tlačenie, znamená to, že magnety sú na rovnakej strane pólov. Ak cítite ťah, póly magnetu, ktorý testujete, sú opačné.
- Na pripevnenie magnetov použite epoxid veľkosti hrášku. Pred umiestnením pripevnite na spodok každého magnetu.
- Buďte opatrní a dbajte na to, aby sa vaše prsty nenachádzali medzi magnetom a rotorom. Potom pomaly presuňte magnet do rohu disku rotora. Magnet sa prilepí. Potom posuňte magnet do správnej polohy podľa šablóny.
Krok 3. Nainštalujte rozpery na póly turbíny
Na vytvorenie priestoru môžete použiť kovový tubus s dĺžkou 1,375 cm (3 175 cm). Strihajte čo najpresnejšie. Prevlečte ho cez pól vyčnievajúci z magnetického rotora.
- Rozpery nerovnomernej dĺžky môžu ohnúť horný magnetický disk. To môže byť nebezpečné a môže to mať negatívny vplyv na účinnosť turbíny.
- Nad rozperami na stĺpikoch by malo zostať viac ako 2,5 cm priestoru. Týmto spôsobom je možné matice utiahnuť na magnetickom rotore a na všetkých častiach medzi nimi.
Krok 4. Umiestnite stator na vrch dolného magnetického rotora
Stator je sada medených drôtov, ktoré sú životne dôležité pre všetky typy generátorov. Môžete si ho kúpiť ako súčasť súpravy na veterné turbíny alebo si vyrobiť vlastný. Póly obklopujúce os hriadeľa musia vyčnievať nahor cez stred statora.
- Stator potrebuje tri skupiny 24 medených drôtov, z ktorých každý je zabalený 320 -krát. Jeho výroba môže byť náročná a časovo náročná.
- Ak sa rozhodnete, že si chcete vyrobiť vlastný, online vám pomôže vyhľadať kľúčové frázy „Ako vyrobiť stator veternej turbíny“alebo „Ako si vyrobiť stator veternej turbíny“(v angličtine).
Krok 5. Vyrobte navíjače statora pre stator puzdra
Môžete použiť šrot a klince. Spojte dva kusy preglejky štyrmi klincami tak, aby medzi nimi bola medzera 2,5 cm. Nechty by mali byť rozmiestnené v mriežkovom vzore, ktorý zodpovedá rozmerom magnetu. To vám uľahčí navíjanie medených drôtov použitých na výrobu statora.
- Pri výrobe vlastného statora si zaznačte začiatok a koniec. Každá vrstva musí byť zabalená v rovnakom smere. Zvážte použitie farebnej elektrickej pásky na každý koniec týchto kotúčov.
- Aby ste zabránili odlepeniu kotúča, keď ste hotoví, zalepte ho elektrickou páskou a zaistite dvojdielnym epoxidom. Nechajte epoxid a stator zaschnúť na voskovom papieri podľa pokynov na epoxidovom štítku.
Krok 6. Nainštalujte horný magnetický rotor
Uistite sa, že ste veľmi opatrní; Toto je jedna z najnebezpečnejších častí veternej turbíny. Položte štyri dosky na stator na oboch stranách stredovej osi. Soklová doska by mala byť hrubšia a horná doska by mala byť tenšia. Na hornú dosku môžete použiť dosku 5 x 10 cm.
- Horný magnetický rotor držte tak, aby vaše prsty boli v medzere medzi naukladanými doskami. Spúšťajte pomaly smerom k dolnému rotoru. Skúste pritom zarovnať horný rotor s čapmi turbíny.
- Magnetické pole sa prilepí na horný disk a pritiahne ho k doske, na ktorú ste ho položili. Potom sklopte horný magnetický rotor na stĺpiky tak, že dosky zasuniete jednu po druhej. Najprv zdvihnite jednu hornú dosku, potom druhú.
- Tento postup zopakujte na spodnej doske, aby ste manévrovali tak, aby bol horný magnetický rotor v správnej polohe. Potom pomocou matíc na stĺpikoch utiahnite rotor v polohe. Po dokončení by mal horný rotor ležať na rozperách, pričom zhora by mala vyčnievať iba malá časť stožiara.
- Na uvoľnenie dosky z horného magnetického rotora bude možno potrebné švihnúť. Magnetická sila tu bude veľmi silná.
Časť 4 z 5: Dokončenie turbíny
Krok 1. Odstráňte rám z jeho osi
Ďalej musíte tento hriadeľ pripojiť k veži. Je ťažké to urobiť, keď je rám turbíny na mieste. Tiež ho musíte ohnúť a nasmerovať náboj hore, aby turbína skončila.
Vytiahnite všetky časti rámu (vrátane nábojov, lúčov, magnetického rotora, statora a ďalších spojených častí) z hriadeľa pohybom nahor. Potom umiestnite rám na pracovnú plochu tak, aby strana náboja smerovala nahor
Krok 2. Privarte prírubu nápravy k svojej veži
Ak ste si kúpili súpravu turbíny, tieto diely môžu byť ľahko dostupné, ale v opačnom prípade budete musieť na hrubú, robustnú kovovú rúrku časti veže pripevniť kovovú platňu. Zaistite, aby toto potrubie vydržalo veternú energiu generovanú turbínou.
Veža musí byť inštalovaná na silnom mieste. Na stabilitu veže budete možno musieť naliať betónom
Krok 3. Nainštalujte obmedzovače hriadeľa a lúčov
Táto bariéra alebo klietka by mala obklopovať hriadeľ ako golier. Potom ho pomocou skrutiek pripevnite k veži. Potom narežte tyč so závitom s priemerom 0,375 cm na štyri časti dlhé 11,25 cm. Na pripevnenie k klietke najskôr použite spojovaciu hmotu, potom matice a podložky. Hlavu hore.
Orechy by mali byť umiestnené na stĺpiky s priemerom 0,375 cm, približne zhora. Táto matica vám umožní nastaviť polohu statora, kým ho stožiar udržuje
Krok 4. Umiestnite valček na hriadeľ
Predtým by ste mali na ložiská naniesť malé množstvo oleja. Potom zasuňte závitové ložisko do hriadeľa tak, aby dosadalo na dno.
Proces olejovania je najľahšie vykonať prstami. Majte poruke papierovú utierku alebo pracovnú utierku na ľahké čistenie siete po namazaní a umiestnení ložiska
Krok 5. Nainštalujte hlavný rám turbíny
Zdvihnite hlavný rám tak, aby náboj smeroval dopredu, a pripevnite ho k osi umiestnením závitového ložiska dole. Montážne otvory v statore musia byť rovnobežné so závitovými stĺpikmi zaskrutkovanými do klietky.
- Akonáhle je rám na správnom mieste, pripevnite ďalšie závitové ložisko k hornej časti náboja. Olej s bežným ložiskovým olejom.
- Na ňu pripevnite šesťhrannú maticu. Túto maticu je potrebné dotiahnuť prstom.
- Ak sa matica ťažko otáča, odstráňte ju, kým nie je priestor vyrovnaný s otvorom v hriadeli. Do tohto otvoru zasuňte čap a pomocou klieští ho ohnite, aby sa dala matica utiahnuť.
Krok 6. Utiahnite tiež stator a dokončite turbínu pomocou mazacieho uzáveru
Nainštalujte jednu šesťhrannú maticu na každý stĺpik, aby bol stator pripevnený k rámu turbíny. Potom pomocou dvoch kľúčov upravte polohu matíc, ktoré obklopujú stator, aby zapadli medzi dva magnety rotora.
Keď je poloha statora správna, stačí na vrch náboja nasadiť olejový uzáver. Turbína je dokončená
Časť 5 z 5: Inštalácia elektrických komponentov do turbíny
Krok 1. Pripojte aktuálny ovládač k batérii alebo obvodu
Pripojenie regulátora prúdu k batérii pred pripojením k turbíne zabráni skratu. Tak sa nepoškodí ani vaše zariadenie.
Krok 2. Pripojte potiahnutý vodič k prúdovému regulátoru
Drôt bude prenášať energiu z generátora na aktuálny regulátor. Odtiaľto potom elektrina vstupuje do batérie alebo obvodu.
Tento drôt by mal byť podobný drôtu vo vnútri napájacieho kábla, pričom dva sú navzájom spojené v podobnej izolácii. Môžete použiť starý predlžovací kábel s odstránenou zástrčkou
Krok 3. Plynovod prevlečte cez vežové stožiare a dno
Vložte ho do veže, kým nedosiahne rám turbíny vyššie. Na umiestnenie drôtu vo veži možno budete musieť použiť ťažkú niť alebo pásku. Potom pripojte tento vodič k generátoru.
Krok 4. Pripojte batériu alebo obvod
Akonáhle je generátor pripojený k regulátoru výkonu a za základňou veže, ste pripravení dokončiť turbínu. Vždy, keď pripájate externý zdroj energie k hlavnému domácemu okruhu, vždy sa poraďte s profesionálnym elektrikárom. Mnoho oblastí vyžaduje na zvládnutie tohto typu usporiadania káblov služby licencovaného odborníka.
Tipy
- Ovládač napájania musíte zakryť, aby bol chránený pred vlhkosťou. Možno budete môcť pripojiť aj merač napätia na monitorovanie výkonu, ktorý turbína produkuje.
- Vykonajte malý prieskum migrácie vtákov vo vašej oblasti. Ak nejaké druhy lietajú okolo oblasti, vyhnite sa stavaniu turbín.
