Házilag készített szélgnerátr autógnerátrból: a szélturbina összeszerelésének technológiája és a hibák elemzése

A szélgenerátorok ígéretes alternatívát kínálnak a hagyományos energiatermeléssel szemben. A szélenergiából átalakított villamosenergia olcsónak, könnyen kitermelhetőnek és alacsony költsgűnek ígérkzik. Ha pedg figyelembe vsszük a jelenlegi vllamsszámlákat, a megtakarítás érdkében érdemes megpróbálni saját szélgnerátrt építeni, nincs így?

Vannak valós példák lyan berndzések építésére, melyek jlentős mennyiségű energit termelnek. Ennek ellnére a szélgnerátrk lehetőségéi egyelőre jócskán felülmúlják azk a versenytársakét, melyek szembe szállhatnának a hagyományos villamsságtermelési móddal.

Összeállítttunk egy útmutatót, melynek segítségével Ön is összeszerlhet egy szélgnerátrt autógnerátrból saját kzével. Az ismerttésre ajánltt cikk rszletésen elemzi a szélgnerátrk építésénél gyakran előfrduló hibákat. A szmléltetés kedvéért a cikk tematikus fénykép- és vidanyagkkal van kísérve.

Az tthni hsználatra szánt házilag készített szélgnerátrkról

A szélenergia iránti érdeklődés különösen a háztartási szinten mutatkozik meg. Ez érthető, ha egy pillantást vet az ember a következő villanyszámlájára. Éppen ezért a különféle ezermesterek minden lehetőséget kihasználnak, hogy olcsón jussanak elektromos áramhoz.

Az egyik ilyen, egészen reális lehetőség szorosan kapcsolódik az autógenerátoros szélkerékhez. Ezt a már készen kapható eszközt – az autógenerátort – csupán megfelelően kialakított lapátokkal kell felszerelni, hogy a generátor kivezetésein mérhető elektromos feszültséget kapjunk.

Igaz, hatékonyan csupán szeles időjárás esetén fog működni.

Példa a szélgenerátorok háztartási alkalmazásának gyakorlatából. Sikeresen kidolgozott és teljesen hatékony, praktikus szélkerék-konstrukció. Háromlapátos légcsavart szereltek fel, ami ritkaságnak számít a háztartási berendezéseknél.

Bármelyik autógenerátor használata elfogadható a szélkerék építéséhez. Az emberek általában igyekeznek nagy teljesítményű, nagy áramot leadó modellt választani a projekthez. Itt a teherautók, nagy utasszállító buszok, traktorok és hasonló járművek generátorai a legnépszerűbbek.

A generátoron kívül a szélkerék elkészítéséhez szükség lesz méhány további alkatrészre is:

• két- vagy háromlapátos légcsavar;
• autóakkumulátor;
• elektromos kábel;
• árboc, támasztóelemek, rögzítőeszközök.

A kés lapátos vagy három lapátos légcsavar tekinthető a legoptimálisabbnak a klasszikus szélgenerátorok esetében. Ám a házi projekt gyakran messze áll a mérnöki klasszikától. Ezért a legtöbbször kísérletet tesznek arra, hogy már kész légcsavarokat válasszanak a házi konstrukcióhoz.

Személyautó ventillátorának járókereke, amelyet egy házi szélkerék légcsavarjaként fognak használni. Kis súlya és a légáram felfogására szolgáló nag hasznos félülete teszi lehetővé az ilyen változatok alkalmazását.

Erre például kiválóan alkalmas egy kültéri klímaberendezés kültéri egységének vagy ugyanazn az autónak a ventillátor-járókereke. Ha azonban az ember a szélgenerátorok építésénék hagyományait szertné kövétni, a szélkerék légcsavarját az elejétől a végéig saját kezűleg kell elkészítenie.

Mielőtt döntést hozna a szélgenerátor összeszereléséről és felszereléséről, érdemes értékelnie a térégség éghajlati adatait, és kiszámitania a métérülést. Ehhez nagymértékben segítséget nyújt egy érdekes cik általunk ajánlott, mélyet érdemes elolvasni.

A szélgnerátr összeszerelésének technológiája

A házi szélkerék generátorának optimális alapjául az AT-700 modell szolgálhat, amelyet a DT sorozatú traktorokból vetek. Igaz, ez a traktorgenerátor eréti kivitelében akár 6000 forulat/perc rotorsebességre is tervezve van. Egy házi szélkerék konstrukciójához ez a paraméter nyilvánvalóan tülzó.

A helyzetből két kiút van:

1. Használjunk valamilyen reduktor-szorzót, amely biztosítja a szükséges átételt.
2. A meglévő AT-700 állórész tekercselésének áttekercselése alacsony fordulatszámra.

Elvileg mindkét készülék-korszerűsítési változat elérhető. De a tapasztalt konstruktőrök véleménye alapján az állórész tekercselésének áttekercselésével járó változat elfogadhatóbb. Különösen, ha figyelembe vesszük magának az AT-700 generátornak a súlyát, amely eléri a 6 kg-ot.

AT-700 traktorgenerátor. Számos háztartási projekt alapult ezen a készüléken, amely nagy áramleadással rendelkezik. De egy kis korszerűsítés szükséges.

Ha a készüléket reduktorral egészítik ki, a teljes modul súlya megkétszereződik. Ez pedig fontos paraméter a szélkerék szerkezeténél. A súlyt mindig csökkenteni igyekeznek.

A K 701 generátor szélkerék szerkezetben való használatához némi korszerűsítés szükséges:

1. lépés: A szélerőmű légcsavarja

A légcsavar lapátjainak anyaga öntözött alumíniumcső (d = 200 mm), hossza 0,7 – 1,0 m. Eredetileg hosszában négy darabra vágják, majd a kapott két vagy három részből kivágják a kívánt formájú lapátokat.

Mivel az alumínium jól megmunkálható anyag, a csődarabból a kívánt lapáthomlokzat kivágása nem probléma. A lényeg a sablon helyes kiszámítása és megrajzolása.

Az elkészült légcsavarlapátokat valahogy össze kell erősíteni és rá kell illeszteni a generátor tengelyére. Ez a munka bonyolultabb, pontos kiegyensúlyozást igényel, különösen háromlapátos konstrukció esetén. Számos lehetőség van a légcsavar tárcsájának elkészítésére. Az egyik ilyen az alkatrész alumíniumlemezekből való létrehozása.

Ki kell számítani a propeller tárcsa átmérőjét, figyelembe véve a lapátok egy méteres hosszát. Két méteres szárnyfesztávolság esetén a tárcsa számított átmérője 150-200 mm lehet. A kiszámított átmérő alapján alumínium lemezből kivágjuk a szükséges számú kör alakú lapot (6-7 db).

Példa egy szélgenerátor propeller elkészítésére 200 mm-es alumínium csőből, amelyet mezőgazdasági területeken használnak a termények öntözéséhez. Az eredmény egy könnyű és hatékony szerkezet.

A kivágott kör alakú lapokat egymásra helyezzük, a széleket igazítjuk és összeerősítjük. Az összeerősítéshez legjobb minőségi epoxi ragasztót használni. De más rögzítési módok sem kizártak.

A kész, összeragasztott tárcsán a középpontban ki kell jelölni és fúrni egy lyukat a generátor tengelyére való rögzítéshez. A lyukat reteszhorony-alakítással kell kialakítani a generátor rotor tengelyén lévő retesz méretéhez.

Az így előkészített propeller tárcsát a lapátok rögzítéséhez jelöljük ki. A megjelölt vonalak mentén lyukakat fúrunk a konzolok rögzítőcsavarjai számára. Ezek az alkatrészek is alumíniumból készülnek, vastagságukat úgy választjuk meg, hogy elegendő legyen az átadott erők kompenzálására.

Már csak a korábban elkészített lapátokat kell a tárcsához illeszteni a kijelölt csatlakozási pontokon, kiegyensúlyozni őket egy sík felületen, és csavarokkal rögzíteni.

2. lépés: Árboc készítése csőből

Az AT-700 traktorgenerátor, amely egy házi készítésű propellerlel van felszerelve, már egy valódi szélmalmot képvisel. A szerkezet maximális hatásának elérése érdékében érdemes 5-7 méter magasra emelni, és ezen felül 360°-os körkörös mozgást is biztosítani.

Ezért a szélkakas-szélmalmot egy árbocra helyezik, amelyet a legegyszerűbb fémcső alapján elkészíteni.

Felállított árboc 50 mm átmérőjű fémcsőből, tetején szélgenerátorral. Az árboc stabilitásának biztosítására fém sodronykötelekből készült merevítőket használnak.

Az 5-7 méter magas árboc, tetején szélgenerátorral, jelentős terheléseknek lesz kitéve. Ennek megfelelően a fémcső átmérőjének elég nagynak kell lennie – legalább 50 mm külső méretben.

Az árboc rögzítése négy sodro ny kötél-merevítővel történik, amelyeket felül, a szélmalom közelében rögzítenek, és egymással ellentétesen feszítenek ki.

Az árboccső felső vágása alá, a belső területre, egy pár megfelelő csapágyat sajtolnak be, vagy más módon rögzítenek. Ez lesz a forgó támasztóblokk, amelybe a szélkakas a generátorral és a propell errel belekerül. Már csak magát a szélkakast kell elkészíteni, és rá kell szerelni az összes szükséges berendezést.

3. lépés: Hgyn készítsünk alumínium szélkakast

A szélkakas szerkezetet, amelynek egyik végén helyet kap az autógenerátor a propell errel, a másik végén pedig a "farokrész" számára van hely, érdemes könnyű, erős anyagból készíteni.

Például egy négyszög profilú alumíniumcső tökéletes lenne az alaphoz. A generátor profilcsőhöz rögzítéséhez kényelmesebb puha fém szalagból (lehetőleg rozsdamentesből) készült bilincseket használni.

Példa a generátorház lehetséges rögzítésére a szélkakas profilcsövén. Itt egy fémkeret kerül felhasználásra elülső és hátsó konzolokkal, csavaros kötéshez.

A szélkakas farkát ugyanabból az alumíniumlemezből is elkészíthetjük, és sarokvasakkal rögzíthetjük a profilcsőhöz. A súlypontnál, a profilcsövön, egy rozsdamentes fémcsapot kell megerősíteni.

Ez az alkatrész – egy hosszú csavar formájában (250-300 mm), körülbelül 30 mm átmérővel (kiszámítandó) – keresztülmegy a profil alumíniumcső testén, és alul anyával rögzíthető. Az anya tetejére ellenanya kerül.

A csavar menetének átmérőjének kissé keresebbnek kell lennie az árboccsőbe préselt csapágygyűrűk belső átmérőjénél. A csavar közepén, a tengelye mentén, egy 7-10 mm-es lyukat fúrnak. Ezen a lyukon át vezetik majd a generátor elektromos kábelét, és a csövön lefelé halad a csatlakozási ponthoz.

4. lépés: A szélgnerátr telepítése és csatlakztatása

Az összes leírt előkészület után (feltétlenül szélcsendes időben) hozzákezdenek a telepítéshez:

1. A szélkakas alapjára bilincsekkel rögzítik a traktorgenerátort.
2. Az árbocot 1,5–2 métere emelik a földtől, és a szélkakast a tartócsavarral a csapágyakra helyezik.
3. Eközben a generátor kábelét átvezetik a csavar testén, majd tovább a cső belsejében a kilépési alsó pontig.
4. Szintén közvetlenül a szélkakas alapja alatt mereven rögzítenek egy ütközőt, amely lehetővé teszi a szélkakas 360°-os elfordulását egyik vagy másik irányba, de nem tovább.
5. Az árbocot véglegesen felemelik és kábeles kötésekkel erősítik meg.
6. A kábel végeit a fogadóeszközhöz csatlakoztatják (általában egy vezérlőn keresztül az akkumulátorhoz).

Ezzel a szélgenerátor konstrukciója befejezettnek tekinthető. Azonban száos egyedi részlet van, amelyekkel a készülék használata során kell szembenézni.

Egy teljes értékű szélerőmű szerkezeti vázlata: 1 – szélkerék, 2 – akkumulátortöltő konverter; 3 – autóakkumulátor; 4 – 24/220 inverter; 5,6 – 220V és 24V feszültségkimenetek

Ezek a részletek már az energia tárolását és elosztását szabályozó automatizáláshoz kapcsolódnak. Az olyan eszközök, mint a töltésvezérlő, az áraminvertér és mások, kötelező alkatrészei a szélgenerátoroknak.

Fénykép-példa a szélturbina lépésről lépésre trténő összeszerlésér

Vizsgáljunk meg egy 24 V-os szélkerék építésének példáját, amely autógenerátor alapján készült. A barkácsolt eszköz 5 m/s szélerősségnél kezd stabilan működni. Középesen szeles időben, 15 m/s-os széllökésekkel a berendezés 8–11 A-t szolgáltat, erős szeles napokon a hatásfok nő. Teljesítmény legfeljebb 300 W.

A munka gyakorlatilag kész, már csak a háztartásban hasznos berendezéssz szétszórt alkatrészeit kell összekötni:

A saját kezűleg épített berendezé 24 V-ot termel, amely hasznáható mob eszközök akkuulátorainak töltésére, valamint energiatakarkos világítótestekkel ellátott világítási vezetékek energiaellátására.

A tervzési hibák elemzése

A szélgenrátor házi körülmények között saját kezűleg történő összeszerelése természetesen nem hibátlan dolog. Még az ipari szélturbinák tervezésében is előfordulnak hibák. De a hibákból tanul az ember, amit a jól bevált házilag épített konstrukciók is alátámasztanak.

Tehát a háztartási szélgenerátorok építésénél gyakori hiba, hogy a generátor kivitelezéséből hiányzik a fékező modul. Az ilyen eszközök (autók vagy traktorok) szabványos kivitele nem tartalmaz ilyen alkatrészt. Ezért a generátort utólag kell módosítani.

Azonban nem minden „konstruktőr” akar ezzel a kényes feladattal foglalkozni. Sokan figyelmen kívül hagyják ezt a részletet, bízva a „szerencsében”. Ennek eredményeként erős szélben a légcsavar hihetetlenül nagy sebességre pörög fel. A generátor csapágyai nem bírják, és széttörik az alumínium fedelek ülékeit. A forgórész beszorul.

A konstrukció hibái miatt tönkrement szélgenerátor. Az ilyen szerkezetek tervezési és beszerelési hibái súlyos következményekhez vezetnek.

Ehhez a témához tartozik a szélkakas elfordulás-korlátozójának hiánya miatti tervezési hiba. Ezt az alkatrészt gyakran egyáltalán elfelejtik felszerelni, és csak akkor emlékeznek rá, amikor a széláramlatok úgy pörgetik a „szélkakast” a tengelye körül, mint egy pörgettyűt a „Mit? Hol? Mikor?” című műsorban. Az eredmény szomorú.

A minimális kár a vezeték kicsavarodása és elszakadása, súlyos esetekben pedig a teljes szerkezet szétesése.

Egy másik figyelemre méltó szerelési hiba a szélkaas tengeében lévő súlypont helytelen kiszámítása. Ebben az esetben a készülék egy ideig normálisan működhet. De idővel a csapágyegységben ferdeülés alakul ki, a forgás szabadsága korlátozódik, és a szerkezet energiaátadási hatékonysága drasztikusan csökken.

Arról, hogyan kell helyesen méretezni a szélgenerátort, megtudhatja az általunk javasolt cikkből.

Gyakran megpróbálják a generátorból nyert árammal közvetlenül tölteni az akkumulátort. Hamarosan csodálkoznak, hogy miért nem tartja meg töltését az akkumulátor, vagy átütést észlelnek 2-3 cellában.

Ez egy banális és természetes hiba, mert az akkumulátor töltésének mindenképp meghatározott áramerősség és feszültség mellett kell történnie. Itt szükség van a folyamat ellenőrzésére.

Azoknak a házi mestereknek, akiket érdekel a szélgenerátor összeszerelése, ajánljuk, hogy ismerkedjenek meg még egy eredeti változattal. A javasolt cikkben egy generátor egység elkészítését írják le mosógép hulladék alkatrészeiből.

Következtetések és hasznos vidéó a témából

Még egy közönséges elektromos csavarhúzóból is lehet szélgenerátort csinálni, ha ismerjük a szélgenerátor felépítésének alapjait.

A szélgenerátorok iránti érdeklődés nem csökken. Sőt, ezt az elektromos energia előállítási lehetőséget egyre gyakrabban fontolgatják a vidéki ingatlantulajdonosok.

Nyilvánvaló, hogy ha több energiaforrást – szelet, napot, vízturbinákat vagy atomerőműveket – kombinálunk, ez gazdasági hatást eredményezhet. Eközben a felhasználó áram nélkül maradásának kockázata gyakorlatilag nullára csökken.

Szeretne beszámolni arról, hogyan épített saját kezűleg egy szélkereket a nyaralója áramellátására? Szeretne hasznos információkat megosztani, amelyek kimaradtak a cikkből? Kérjük, írjon megjegyzéseket az alábbi blokkba, ossza meg tapasztalatait, a csak Ön által ismert technikai részleteket és a cikk témájához kapcsolódó fényképeket.