Kuidas oma kätega tuulegeneraatorit teha ja paigaldada

Oma kätega tuulegeneraatori valmistamine on tervislik alternatiiv ostetud generaatorile, sest see seade pole odav. Enne tuulegeneraatori valmistamist peate loomulikult omandama vajalikud teadmised ja loomulikult omama teatud oskusi. Protsess on töömahukas ja seda ei saa paari tunniga lõpule viia. Seetõttu lugege enne oma kätega tuulegeneraatori valmistamist allolevaid soovitusi. Üks alternatiivseid energiaallikaid on tuulegeneraatori kasutamine. See võib säästa teid sagedaste elektrikatkestuste ajal. Oma kodu tuulegeneraatoreid saate ise valmistada, kasutades teiste inimeste kogemusi.

Kui tuulegeneraator on kohapeal paigaldatud, võivad elektrivõrgu inspektorid esitada pretensioone. Erastatud saidil ei tohiks probleeme tekkida, kuid kõige parem on esmalt konsulteerida kohaliku juristiga, et selgitada välja, millised load, sertifikaadid või määrused on selle seadme seaduslikuks paigaldamiseks nõutavad. Elektrikatkestused on maapiirkondades üsna tavalised, eriti halva ilma korral. Mõnikord lööb trafo välja, see juhtub üsna regulaarselt — kord nädalas, kuid hädaolukorra jaotussüsteem kõrvaldab selle probleemi tavaliselt 24 tunni jooksul. Mõnikord on liinil märgata tõsisemaid kahjustusi, siis tuleb nädalaks, isegi kaheks nädalaks elektrita jääda. Kellel on auto, on võimalus kütust kasutada, kuid see kulub kiiresti ära ja siis tuleb vaid oodata, kuni päästeteenistus elektriliinid taastab. Sellistel juhtudel tuleb kasuks autonoomne minielektrijaam oma kätega tuulegeneraatori kujul, mis tagab elektriseadmete töö. Kavandatav mudel on kokku pandud tavalistest materjalidest ja seda on väga lihtne rakendada, nii et tavainimene saab seda korrata.

Tuulegeneraatori mõõtmed ja omadused

Enne tuulegeneraatori ehitamist tutvuge selle tehniliste näitajatega. Eeldatava tuulekiiruse 10 m/s juures on võimsus 1, 5 kW. Tuulekiiruse suurenedes liigub tuuleratas automaatselt tuulest välja. Seda seadistust saab aga reguleerida, suurendades võimsust 2 kW-ni. See seade võib hakata tööle tuulekiirusel 3 m/s, kuid seda saab kohandada ka nõrgema tuule jaoks. Tuulegeneraatori tehnilised näitajad on järgmised:

• Maksimaalne võimsus — 1500 W;
• Maksimaalne voolutugevus — 54 A;
• Tööpinge — 28 V;
• Maksimaalne müratase õigesti tasakaalustatuna — mitte üle 57 dB;
• Generaatori kiirus — minimaalne: 1200 p/min, maksimaalne: 4500 p/min.

Tuulegeneraatori kaal ja mõõtmed vastavad järgmistele parameetritele:

• Tuulegeneraatori pea kaal (välja arvatud saba ja tuuleratas) — mitte üle 25 kg;
• Tuuleratta läbimõõt: 3, 02 m;
• Saba pikkus: 2, 037 m;

Kuidas ehitada tuulikut: tööriistad ja materjalid

Tuuleturbiini ehitamine nõuab minimaalseid metallitööoskusi ja elektrikeevitust. Kokkupanekut ja valmistamist saab teha kodus. Spetsiaalseid seadmeid pole vaja ja treimistööd ei nõua kõrgelt kvalifitseeritud käsitöölisi. Tuuleturbiini ehitamiseks on soovitatav kasutada metalldetaile, kuna plastik või puit ei talu pikka aega vajalikke koormusi, vajades vahetamist ja täiendavat hooldust. Samuti on vaja kasutada üheastmelist käigukasti, mis on mõeldud raskeks kasutamiseks ja talub erinevaid kliimatingimusi.Tuuleturbiini kokkupanek nõuab minimaalset keevitamist; võib kasutada standardset elektroodkeevitust. Isegi kui teil puuduvad sellise töö oskused, võite palgata spetsialisti ja nende teenuste maksumus (sh materjalide maksumus) ei ületa ikkagi valmis tuuliku maksumust. Konstruktsiooni ise valmistamiseks vajate veskit, tavalist puurit ja keevitusmasinat, mis on võimeline töötama 2 ja 3 mm läbimõõduga elektroodidega.Tuuleratta raami valmistamiseks peate töötama alumiiniumisulamitega. Sel juhul tuleb nende materjalide keevitamisel arvesse võtta nende materjalide eripära ja soovitatav on kasutada alumiiniumraami, kuna kõik muud poltühendused, needid või klambrid ei talu tuule staatilist survet ja sellest tulenevaid dünaamilisi lööke — välja arvatud klambrid labade kinnitamiseks raami külge, mida kasutatakse ainult terade reguleerimise nurga all. Seejärel tuleb need klambrid raami toru külge keevitada. Klambrite valmistamiseks ja tuulegeneraatori erinevate konstruktsioonielementide ühendamiseks vajate ka pingile paigaldatud kruustangut, kuna sellist tööd ei saa teha “kaaluga”. Kõik keevitustööd tuleb teha pidevate keevisõmblustega, et osade liitekohtades ei jääks lünki. Tehke kindlasti keevisliidete eelnev ettevalmistus ja puhastus. Alles siis tagab konstruktsiooni kokkupanek ühenduste töökindluse, mis tähendab, et see tagab tuulegeneraatori töövõime mistahes tingimustes, kusjuures selle jõudlus ei vähene ka tormise tuulega.

Auto- ja traktorigeneraatorid isetehtud tuulegeneraatori jaoks oma kätega

Maatingimustes võib tuulegeneraatori generaatoriks olla auto või traktori ventiilgeneraator pingega 14 või 28 V. See muundab tuulemootori mehaanilise energia elektrienergiaks. Sellel enda tehtud tuulegeneraatoril on kõik vajalik olemas — staatori mähis, alaldi ja pingeregulaator. Siin tuleb regulaator seadistada nii, et väljundis püsiks konstantne pinge (lubatud hälve on kuni 4%, kui rootori pöörlemiskiirus muutub autogeneraatoritel vahemikus 1:12 ja traktorigeneraatoritel 1:4). Selline autogeneraatori regulaator on võimeline tootma alalisvoolu elektrit praktiliselt konstantse pingega koos tuulemootori pöörlemiskiiruse oluliste kõikumistega. Autogeneraatori tuulegeneraatori pöördemoment edastatakse tuuleturbiini võllilt (pöörlemiskiirusega 200–300 p / min) generaatori võllile (selle nimikiirus peaks olema 5000 p / min), kasutades mitmeastmelist käigukasti. Isetehtud tuulegeneraatori võimsuse võrdsustamiseks autogeneraatorist, mida tuuleelektrijaam tuule kiiruse muutumisel toodab, on vaja akut. See kogub energiat tugeva tuule korral ja vabastab selle tuulevaikse ilmaga või nõrga tuulega. Akude kasutamine tuulegeneraatoris traktori generaatorist muudab toite sel juhul tõeliselt katkematuks. Aku mahutavus tuleks valida sõltuvalt järgmistest teguritest: keskmine tuule kiirus ja sagedus antud piirkonnas, tuuliku võimsus, elektritarbimise võimsus, aga ka maksimaalse tarbimise kestus päevas. Isetehtud tuulegeneraatoris traktorigeneraatorist 12 või 24 V alalisvoolu 220 V vahelduvvooluks muundamiseks tuleb kasutada pingemuundurit ehk inverterit Müügil on soodsad muundurid, millega saab pakkuda erinevatele tarbijatele katkematut toidet võimsusega mitmest kilovatist sadade vatideni.

Kuhu ja kuidas paigaldada tuulegeneraator

Tuulegeneraator on muidugi soovitav paigaldada majast eemale, erinevatest kõrvalhoonetest ja rajatistest kuhugi avamaale. Kui kahtlete, kuhu tuulegeneraator paigaldada, võtke kindlasti arvesse pinnase tihedust, millega seoses valitakse tuulegeneraatori masti juhtmete kiilude valmistamise materjal ja ka nende pikkus. Näiteks pehmel pinnasel peab kiil olema pikem ja massiivsem, kuid kõval pinnasel on selle valmistamiseks vaja tugevamat metalli. Kokku peaks venitusarmide jaoks olema vähemalt kolm kiilu, optimaalne arv on neli. Just see kogus tagab kogu konstruktsiooni vajaliku töökindluse ja lihtsustab ka ala märgistamise protsessi nende hilisemaks maasse sõitmiseks. Alati on ju lihtsam teha kaks diagonaali, et rajada neli kohta kiilude löömiseks ja tõmmata masti paigaldamise keskpunkt, kui tõmmata ring ja seejärel määrata kolme kiilu paigaldamiseks võrdsed nurgad. Venitusviise valides tuleb arvestada ka masti pikkuse ja pinnase seisukorraga. Kui plaanite paigaldada pika masti ja maapind on üsna pehme, peaksid kiiludele kehtima rangemad nõuded. Sel juhul on vaja masti põhja keeta ja betoneerida. Igal juhul tuleb mast langetada maasse vähemalt 0, 5 m sügavusele ja parem on tüübikinnitused betoneerida, sest vihmajärgne pinnas muutub kobedamaks, mis toob paratamatult kaasa kiilkinnituste nõrgenemise. Lisaks võib pinnas aja jooksul vibratsiooni ja muude mõjude mõjul oma koostist muuta, mis mõjutab ka kiilude tugevust. Enne tuulegeneraatori paigaldamist hoolitsege konstruktsiooni tugevdamise eest — selleks võite kasutada mis tahes kinnituselemente (valikuline), peamine on tagada tuuleturbiini nõuetekohane töökindlus. Tuulegeneraatori paigaldamisel avatud alale tuleb seadme hooldamiseks kaaluda vahendit selle kõrgusele tõstmiseks. See vahend peab olema kindlalt masti külge kinnitatud ja piisavalt mugav, et oleks võimalik vabalt teostada vajalikke tuulegeneraatori paigaldusi ja reguleerimisi. Avatud aladel on tuule jõud üsna suur, nii et saate ehitada mitte ainult pikendusredeli, vaid kogu väikese platvormi keevitatud redeliga, kinnitades hoolikalt konstruktsiooni põhja. Selle kõrguse tõsteseadme saab muuta eemaldatavaks, et seda saaks kasutada objektil muude kõrghoonete hooldamiseks.

Trepiastmeid on võimalik keevitada otse masti külge, kuid kuna seadme juhtimiseks on vaja kahte kätt, on sellisel redelil tasakaalu hoidmine üsna keeruline. Seejärel peate kasutama täiendavat turvavööd, et kaitsta end töö ajal kukkumise eest. Astmetega kaalutud mast, arvestamata sellele paigaldatud pead, nõuab paigaldamise ajal palju pingutusi, nii et siin peate kasutama välist abi.

Kuidas ühendada tuulegeneraatorit

Ergastusahela ühendamisel tuulegeneraatoriga võite kasutada mis tahes keerdunud traati. Oluline on, et mastiga kokkupuutuvates kohtades oleks see traat kaitstud isolatsiooni, kummi- või vinüülkloriidtoruga. Generaatori väljundvõimsuseks peate kasutama ka keerdunud vasktraati. Sel juhul peab südamiku ristlõikepindala olema vähemalt 8 mm2. See on vajalik selleks, et juhe taluks tippvoolu kuni 60 A. See, nagu ka väljavooluahela juhtmestik, peab olema kaitstud isolatsiooniga kohtades, mis puutuvad mastiga kokku. Enne tuulegeneraatori ühendamist, kus juhe mastist väljub, lõigake veski abil auk mõõtmetega 50 X 50 mm. Selle augu kaudu on võimalik juhtmed masti sisse viia. Seda on mugavam teha terasest või tavalise raudtraadi tükiga, viies see esmalt läbi masti ja seejärel sildudes ülejäänud juhtmed ja tõmmates need läbi mastitoru.

Kuidas teha akutoitel tuulegeneraatorit

Tuuleturbiini akusid kasutatakse sageli väikeste paigaldiste jaoks elektrienergia tootmise ja tarbimise ebastabiilsuse tõttu. Siin kirjeldatud tuulik vajab akut. See on peamiselt tingitud vajadusest ühendada generaatori ergutusmähis. Vajalik voolutugevus peaks olema umbes 1, 2 A. Aku mahtuvus tuleks valida tuuletu ilmaga rakendatava koormuse põhjal ja aku tüüp ei ole väga oluline. Oluline on ainult selle mahtuvus. Soovitatav on kasutada valmis 12 V autoakut. Sellist akut on aga täiesti võimalik ise üksikutest elementidest kokku panna. Siiski tuleks meeles pidada mitmeid põhireegleid. Näiteks aku mahtuvuse suurendamiseks saab ühendada mitu elementi paralleelselt või järjestikku. 2 V aku elementide järjestikku ühendamisel peavad need olema sama tüüpi ja mahutavusega. On vastuvõetav, et kõik elemendid on pliiakud mahutavusega 200 A/h. Leelis- ja nikkel-kaadmiumpatareide kasutamisel peaks iga patarei pinge olema 1, 2 V ja patareisid peaks olema 10, nii et aku kogupinge oleks 12 V (±10%). Vastasel juhul kahjustab pidev üle- või alalaadimine akut kiiresti. Paralleelühenduse korral on oluline, et akud oleksid sama tüüpi, ja samuti on oluline valida õige hoiukoht. Enamiku akude mahtuvus langeb madalal temperatuuril märkimisväärselt. Oluline on hoida toatemperatuur üle 0 °C. Suure mahutavusega pliiakude või leelisakude (üle 100 A/h) kasutamisel peab ruum olema hästi ventileeritav ja tühi. Seda tüüpi akude laadimisel eraldub aktiivselt vesinikku ja muid sellega seotud happe- ja leeliseaure, mis võivad põhjustada hingamisteede põletusi ja üldist mürgistust. Enamik seda tüüpi akusid on hooldusvabad, seega on kokkupuude kahjulike ainetega välistatud. Siiski on selle seadmega töötamisel oluline järgida nõuetekohaseid ohutusnõudeid ja olla alati teadlik võimalikest ohtudest. Isegi väike kahjustus korpuse tihendis, näiteks seadme maha kukkumisel, võib põhjustada põletusi ja muid soovimatuid tagajärgi. Kasutada võib vanu autoakusid, mis enam energiat ei tooda.

Starteri jaoks hädavajalik, kuid selles paigalduses võivad need aastaid olla vahepealse salvestusseadme rollis. Külgplaadi roll on tuuliku töö jaoks ülioluline. See võimaldab stabiilset ratta pöörlemiskiirust. Sellisel juhul kaldub tuuleratas õhuvoolust (tuulesurve tõttu) labale. Juhtklamber hoiab tuuleratta võimsust konstantsena. Tuuleratta väikseimagi kõrvalekalde korral langeb vedru poolt pingutatud tross sellele kronsteinile, luues vedrule muutuva jõuga õla. Sellisel juhul on vedru pöördemoment ligikaudu võrdne tuule pöördemomendiga (võttes arvesse tuuleratta kõrvalekaldenurka tuule suunast).

1. 120

11. 90

Samuti on oluline teada, et kui elektrolüüdi temperatuur langeb isegi 1°C võrra, väheneb aku mahtuvus umbes 1%. Selle tulemusena on aku mahutavus temperatuuri l-25 °C 2 korda väiksem kui +25 °C juures. Seda sõltuvust tuleb aku hoidmise koha valimisel arvestada. Lisaks tuleb arvestada, et aku kaotab isetühjenemise tõttu oma mahutavuse: iga hoiupäeva kohta, kui laadimist ei toimu, kaob kuni 1% mahust. Kui aku tühjeneb rohkem kui 75% mahust, toimub plaatide sulfatsioon, st pinnale moodustub toimeaine — pliisulfaadi kristallid. See viib pöördumatute keemiliste protsessideni ja lõpuks aku täieliku rikkeni. Aku laadimise ajal toimub ka keemiline reaktsioon, ainult vastupidises järjekorras. Kui plaatide aktiivne mass muudetakse PbO2-ks ja Pb-ks, lakkab elektrolüüdi tiheduse suurenemine ning edasisel laadimisel toimub ainult vee lagunemine vesinikuks ja hapnikuks, seejärel selle aurustamine, mille tulemusena elektrolüüdi tihedus suureneb. Sellega seoses tuleks elektrolüüdi taseme langusel lisada ainult destilleeritud vett. Ja happestarteri akude laadimiseks peate kasutama alalisvoolu nii, et see ei ületaks 10% aku nimivõimsusest ja pinge ei ületaks 14, 2 V.Terade valmistamine: kuidas teha oma kätega tuulegeneraatorile omatehtud lõiketerad Tuulegeneraatori labad (koos kõigi vajalike keerdude ja profiilidega) võivad olla valmistatud komposiitmaterjalidest, näiteks polüestervaigust ja klaaskiust. See protsess, kuigi üsna keeruline, on sõltumatuks rakendamiseks kättesaadav. Sel juhul on võimalik saavutada tera maksimaalne efektiivsus ja vähendada selle kaalu ilma kallist ja nappi materjali kasutamata. Kõik tuulegeneraatori omatehtud labade materjalid maksavad igal juhul vähem kui valmis tehases valmistatud tuuleratas. Töö peamine ja otsustavaim hetk on tuuleratta kuju võtmiseks maatriksi loomine. Eemaldatav vorm kordab täpselt maatriksit ning labade ja kogu tuuleratta õige kuju sõltub sellest 100%.

Vorm võib olla valmistatud puidust. Enne tuuleturbiinilabade valmistamist tuleb valmistada vähemalt viis šablooni. Vorm tuleb valmistada eriti hoolikalt, et tagada selle vajalik tugevus teatud arvu vormide eemaldamiseks. See tehnoloogia võimaldab toota mis tahes keerdumuse, profiili ja laba pikkusega vorme suure täpsusega. Vorm tuleb eemaldada osade kaupa: esmalt ühelt poolt, seejärel teiselt poolt. Enne kihtide pealekandmist tuleks vormi põhjalikult hõõruda vaha või steariinitükiga. Suuremate labade puhul on parem kasutada geelkatet — spetsiaalset vormi eemaldamise geeli.

Tuuleturbiinilabade ise valmistamisel kandke kõigepealt peale vaigukiht ja seejärel klaaskiudkiht. See kiht tuleb vaiguga küllastada, ootamata klaaskiu kõvenemist. Seejärel kantakse peale veel üks klaaskiudkiht ja seejärel veel üks vaigukiht. Pärast seda tuleks detail jätta 6–24 tunniks seisma (sõltuvalt õhutemperatuurist, vaigu koostisest ja muudest teguritest). Kui kihid on täielikult kõvenenud, saab protseduuri korrata ja peale kanda järgmise vaigu- ja klaaskiudkihi. Vaja on kolme kuni nelja klaaskiudkihti (sõltuvalt selle paksusest). See kihtide arv on vajalik kuni 2-meetrise laba pikkuse jaoks. Kui teil on vaja klaaskiudtükke ühendada ühel kihil, ärge asetage neid kattuvalt, kuna see moonutab detaili kuju. Ühenduskohad peaksid olema ühtlased, ilma tühikuteta. Põkk-ühendus ei mõjuta detaili tugevust. Kihtide paigaldamiseks vajate pintslit, kääre ja pintsette, samuti rulli klaaskiu maatriksile kandmiseks. Rulli kasutamine sarnaneb tapeedi pealekandmisega. Rull on mugav klaaskiud maatriksi pinnale silumiseks. Siluge keskelt väljapoole. Võite ise rulli teha. Selleks vajate 16–24 mm keermestatud polti või toru, mille otstesse on keevitatud 4–6 mm mutrid. Käepidemena võib kasutada 4–5 mm läbimõõduga musta metalltraati. Sama protsessi kasutatakse vormide laba keerdküljelt pealekandmiseks ja eemaldamiseks. Pärast seda protseduuri tuleb need ühendada samade materjalide — vaigu ja klaaskiu — abil. Selle meetodi abil saate valmistada tuuleturbiini mis tahes arvu labadega. Konstruktsiooni tugevdamiseks tuleks kasutada tugevduselemente. Need ei tohiks olla liiga rasked, et mitte mõjutada konstruktsiooni kaalu: suurenenud kaal takistab tuuliku töötamist madala tuulekiiruse korral ja lisaks võib see tavalise või tormituulte korral põhjustada konstruktsiooni purunemise.