V urbanih razmerah se ustvari stabilen sistem za proizvodnjo električne energije. Prekinitve so redke in se hitro odpravijo. V primestnih razmerah je precej težko ustvariti neprekinjeno oskrbo z električno energijo, zato ljudje iščejo alternativne vire energije. Sem spadajo vetrni generatorji, ki proizvajajo elektriko iz vetra. Lahko jih imenujemo tudi vetrnice, vetrni generatorji. Vetrnico lahko kupite ali pa jo naredite sami. Ustvaril bo dovolj energije za napajanje gospodinjskih aparatov.
Princip delovanja
Pod vplivom sile vetra se začnejo vrteti lopatice naprave, ki poganjajo rotor. Zahvaljujoč navitju statorja se nastala mehanska energija pretvori v električni tok. Proizvedena električna energija se pod vplivom rotacijske sile shrani v baterijo.
Količina prejete energije je neposredno odvisna od moči vetra – močnejši ko piha, več električne energije bo shranjene v bateriji.
Med obrati se vrti tudi os, ki je povezana z generalnim rotorjem. Nanj je pritrjenih 12 magnetov, ki se vrtijo v statorju.Zahvaljujoč temu se ustvari izmenični električni tok z enako frekvenco, kot teče v vtičnicah.
Nastali izmenični tok se lahko prenaša na velike razdalje, ne more pa se kopičiti. Zato ga je treba pretvoriti v enosmerni tok. Postopek poteka s pomočjo notranjega elektronskega vezja v turbini.
Za pridobivanje velikih količin energije nastajajo vetrni parki z velikim številom naprav. Zadoščajo za napajanje več domov.
Uporaba vetrnih generatorjev
Vetrnice za elektriko se lahko uporabljajo v naslednjih možnostih:
- avtonomno delo;
- skupno delo s sončnimi kolektorji;
- delo z rezervno baterijo;
- vzporedno z generatorjem (dizel ali bencin).
Za osvetlitev poletne koče zadostuje moč vetra 45 km/h. Turbina bo v tem primeru proizvedla 400 W električne energije.
Izbira kupljene vetrnice
Najboljše vetrne generatorje izdelujejo v Nemčiji, na Danskem in v Franciji. Te države proizvajajo naprave, ki lahko delujejo v zasebnem sektorju, na kmetijah in v maloprodajnih mestih. V Rusiji so alternativni viri energije slabo razširjeni.
Ko kupujete vetrni generator, morate razumeti, za kakšen namen se uporablja. Obstajajo različni modeli - s povečano učinkovitostjo, navpično in vodoravno, brez rezila. Prav tako morate razumeti, da ima vetrna turbina učinkovitost približno 60% in je neposredno odvisna od hitrosti vetra.
Pri nakupu generatorja za poletno rezidenco je treba dati prednost enotam 1-3 kW. Potrebovali boste tudi majhen pretvornik moči. Ta model ni primeren za zasebno hišo, še posebej, če nekdo stalno živi v njej. V tem primeru je bolje izbrati model z visoko zmogljivo baterijo.Za hitro polnjenje boste potrebovali tudi generator visoke moči. Najboljša izbira je vetrna elektrarna z dizel generatorjem in sončno baterijo.
Komercialni vetrni generatorji postajajo zelo razširjeni. Energija iz njih se dobavlja podjetjem, ki nimajo oskrbe z električno energijo.
Lahko prihranite denar, če z lastnimi rokami izdelate vetrnice za proizvodnjo električne energije.
Izdelava domače vetrnice
Domači vetrni generator se lahko uporablja kot glavni ali dodatni vir energije. Kot pomožna naprava lahko napaja svetilke v hiši in zunaj ter segreva vodo v bojlerju. Kot glavni vir električne energije lahko napaja vse gospodinjske aparate, ogrevalne sisteme in skupine razsvetljave. Izdelava vetrnice sama je bolj donosna kot nakup modela, kupljenega v trgovini. Naprave do 5 kW lahko stanejo do 200.000 rubljev; njihovo popravilo je tudi drago.
Glavni sestavni deli vetrnega generatorja
Preden naredite vetrno elektrarno z lastnimi rokami, morate zbrati potrebne komponente. Za izdelavo vetrnice boste potrebovali naslednje dele:
- Rezila. Izdelani so lahko iz različnih materialov.
- Generator. Lahko ga sestavite sami ali kupite že pripravljenega.
- Repni del. Pomaga, da se rezila premikajo v smeri z največjo možno učinkovitostjo.
- Animator. Omogoča povečanje hitrosti rotorja.
- Jambor za pritrditev. Zakleni vsa vozlišča.
- Napenjalni kabli. Pritrjena je tudi celotna konstrukcija vetrne elektrarne, izdelana ročno.
- Baterija, regulator polnjenja, inverter.
Začetniki lahko ustvarijo generator z uporabo najpreprostejše sheme.
Sklop generatorja
Vetrnico lahko ustvarite iz katerega koli materiala, tudi iz plastičnih steklenic.Vrtel se bo v vetru in povzročal hrup. Montažne sheme za takšne naprave so različne - os je mogoče namestiti navpično ali vodoravno. Naprava je lahko popolnoma različnih velikosti.
Osnova domače vetrnice je generator. Če ga želite sestaviti sami, boste potrebovali:
- Stator. Izdelan je iz dveh kovinskih plošč, ki sta izrezani v obliki kroga s premerom 500 mm. Na vsak krog je prilepljenih 12 neodimovih magnetov s premerom 50 mm. Palice se morajo izmenjevati. V drugem krogu so črte postavljene s premikom.
- Rotor. Sestavljen je iz 9 tuljav bakrene žice s premerom 3 mm. Vsaka tuljava mora imeti 70 navitij. Postavljen na nemagnetno podlago.
- os. Izvaja se na sredini rotorja. Zaradi stabilnosti mora biti struktura centrirana.
Rotor in stator naj bosta nameščena na razdalji 2 mm. Navitja morajo biti povezana tako, da tvorijo vir enofaznega toka za pridobivanje električne energije iz vetra.
Namestitev rezila
V vetrovnem vremenu lahko iz domače vetrne elektrarne pridobite do 3,5 kW moči. V povprečju bo ta številka približno 2 kW. Najenostavnejši horizontalni generator ima tri rezila. Lahko so izdelani iz naslednjih materialov:
- Les. Pomanjkljivosti vključujejo nastanek razpok med delovanjem. Rezila bo treba v prihodnosti zamenjati.
- polipropilen. To je najboljša možnost za vetrne generatorje z nizko močjo.
- Kovina. Velja za najbolj trpežen, visokokakovosten, vzdržljiv in zanesljiv material za lopatice vetrnic. Za takšne namene je priporočljivo izbrati duraluminij - je zanesljiv in ni posebej težak.
Najtežja stvar v procesu ustvarjanja vetrnega generatorja je pridobitev uravnotežene strukture.Če so upoštevane vse nianse in so izračuni pravilni, bo struktura zanesljivo služila in ne bo poškodovana.
Ko so rezila izdelana, jih je treba namestiti skupaj z rotorjem na montažno ploščad. Nanj je pritrjen tudi repni del.
Zagon
Pomembno je izbrati pravo mesto, kjer bo vetrnica postavljena. Element je treba postaviti navpično in čim višje, tako da pade v območje močnega vetra. V bližini ne sme biti velikih zgradb ali dreves, pa tudi drugih predmetov, ki bi motili kroženje zračnega toka v vetrnici za elektriko.
Ko sestavljena namestitev začne delovati, morate nanjo priključiti multimeter. Povezan je z vejo generatorja, da preveri prisotnost napetosti. Ko je registrirana, lahko sklepamo, da je vetrnica pripravljena za polno obratovanje. Nato je premišljena shema za oskrbo dobljene moči v domu in drugih predmetih.
Povezava doma
Gospodinjski aparati, ki se bodo napajali iz njega, morajo biti priključeni na vetrno turbino. Če želite to narediti, boste morali kupiti inverterski pretvornik z učinkovitostjo 99%. Potem bodo izgube pri pretvorbi enosmernega toka v izmenični tok minimalne.
Ohišje bo vsebovalo 3 vozlišča:
- Baterija. Akumulira energijo.
- Krmilnik polnjenja. Odgovoren za življenjsko dobo baterije.
- Pretvornik. Pretvori enosmerni tok v izmenični.
Oprema za napajanje se lahko namesti na naprave, ki delujejo pri napetosti 12-24 V. Potem pretvornik pretvornika ni potreben.
Spoštovani avtor! Si predstavljate, kakšen je veter s hitrostjo 45 km/h? To je 12 m/s, pri takem pritisku je težko stati. V srednjem pasu so takšni vetrovi zelo redki.
Avtomobilski generator na splošno ni primeren za obnovljive vire energije, razvije 30% moči pri 1500-1700 vrtljajih na minuto, polno moč doseže pri 5000 obratih na minuto. Vetrnica (kot tudi mikrohidroelektrarna) potrebuje nizkohitrostni generator, kar bo znatno zmanjšalo izgube moči na menjalniku. O domačem generatorju ne morem reči; nihče ga ni testiral; kaj daje, ni znano.