Windmühle mit vertikaler Achse. Selbstgebauter Windgenerator für Haus und Garten: Funktionsprinzipien, Diagramme, welche Art und wie man ihn macht

Die Bezahlung von Strom macht heute einen erheblichen Teil der Unterhaltskosten eines Hauses aus. IN Apartmentgebäude Die einzige Möglichkeit, Geld zu sparen, besteht darin, auf energiesparende Technologien umzusteigen und die Kosten durch Mehrtarifsysteme zu optimieren (Nachtmodus wird zu reduzierten Preisen bezahlt). Und wenn verfügbar persönliche Handlung Sie können nicht nur beim Verbrauch sparen, sondern auch eine unabhängige Energieversorgung für Ihr Privathaus organisieren.

Dies ist eine übliche Praxis, die ihren Ursprung in Europa und Nordamerika hat und in den letzten Jahrzehnten in Russland aktiv umgesetzt wurde. Allerdings sind Geräte zur autonomen Stromversorgung recht teuer; die Amortisation auf „Null“ erfolgt erst nach 10 Jahren. In einigen Staaten ist es möglich, Energie zu festen Tarifen in die öffentlichen Netze einzuspeisen, was die Amortisationszeit verkürzt. IN Russische Föderation Um einen „Cashback“ zu erhalten, müssen Sie eine Reihe bürokratischer Verfahren durchlaufen. Daher ziehen es die meisten Nutzer „kostenloser“ Energie vor, einen Windgenerator mit eigenen Händen zu bauen und ihn nur für den persönlichen Bedarf zu verwenden.

Die rechtliche Seite des Problems

Ein selbstgebauter Windgenerator für zu Hause ist nicht verboten; seine Herstellung und Verwendung zieht keine verwaltungsrechtlichen oder strafrechtlichen Sanktionen nach sich. Wenn die Leistung eines Windgenerators 5 kW nicht überschreitet, gilt er als Haushaltsgerät und bedarf keiner Genehmigung des örtlichen Energieversorgers. Darüber hinaus müssen Sie keine Steuern zahlen, wenn Sie beim Verkauf von Strom keinen Gewinn erzielen. Darüber hinaus erfordert eine selbstgebaute Windkraftanlage trotz dieser Produktivität komplexe technische Lösungen: Sie ist einfach herzustellen. Daher überschreitet die Leistung eines selbstgemachten Produkts selten 2 kW. Tatsächlich reicht diese Leistung normalerweise aus, um ein Privathaus mit Strom zu versorgen (natürlich, wenn Sie keinen Heizkessel und keine leistungsstarke Klimaanlage haben).

In diesem Fall, wir reden über zur Bundesgesetzgebung. Daher wäre es eine gute Idee, vor der Entscheidung, eine Windmühle mit eigenen Händen zu bauen, zu prüfen, ob regionale und kommunale Vorschriften vorhanden sind (fehlen), die möglicherweise Einschränkungen und Verbote vorsehen. Zum Beispiel, wenn Ihr Haus an einem besonders geschützten Ort liegt Naturgebiet Für die Nutzung von Windenergie (einer natürlichen Ressource) sind möglicherweise zusätzliche Genehmigungen erforderlich.

Wenn Sie lästige Nachbarn haben, kann es zu Problemen mit dem Gesetz kommen. Windmühlen für Privathaushalte werden als Einzelgebäude klassifiziert und unterliegen daher auch einigen Einschränkungen:

Arten von Generatoren

Bevor wir uns entscheiden, wie man einen Windgenerator mit eigenen Händen herstellt, betrachten wir die Konstruktionsmerkmale:

Je nach Standort des Generators kann das Gerät horizontal oder vertikal aufgestellt werden

Entsprechend der erzeugten Nennspannung

Typische Beispiele für selbstgebaute Windgeneratoren

Der Aufbau des Windgenerators ist unabhängig vom gewählten Schema gleich.

• Ein Propeller, der entweder direkt auf der Generatorwelle oder über einen Riemenantrieb (Kette, Zahnrad) montiert werden kann.
• Der Generator selbst. Dies kann ein fertiges Gerät (z. B. aus einem Auto) oder ein normaler Elektromotor sein, der beim Drehen elektrischen Strom erzeugt.
• Wechselrichter, Spannungsregler, Stabilisator – abhängig von der gewählten Spannung.
• Pufferelement – ​​wiederaufladbare Batterien, die die Kontinuität der Stromerzeugung unabhängig vom Wind gewährleisten.
• Installationsstruktur: Mast, Dachmontagehalterung.

Propeller

Kann aus jedem Material hergestellt werden: sogar aus Plastikflaschen. Tatsächlich schränken flexible Klingen die Leistung erheblich ein.

Es reicht aus, Hohlräume hineinzuschneiden, um den Wind aufzunehmen.

Eine gute Option ist eine Haushaltswindmühle aus einer Kühlbox. Sie erhalten ein fertiges Design mit professionell gefertigten Klingen und einem ausgewogenen Elektromotor.

Ein ähnlicher Entwurf besteht aus einem Kühler für Computer-Netzteile. Die Leistung eines solchen Generators ist zwar dürftig – es sei denn, man zündet eine LED-Lampe an oder lädt auf Handy.

Das System ist jedoch recht funktionsfähig.

Gute Klingen werden aus Aluminiumblechen hergestellt. Das Material ist verfügbar, es lässt sich leicht formen und der Propeller ist recht leicht.

Wenn Sie einen Rotationspropeller für einen Vertikalgenerator erstellen, können Sie der Länge nach geschnittene Blechdosen verwenden. Bei leistungsstarken Systemen werden Hälften verwendet Stahlfässer(bis zu einem Volumen von 200 Litern).

Natürlich müssen Sie das Thema Zuverlässigkeit mit besonderer Sorgfalt angehen. Kraftvoller Rahmen, Welle gelagert.

Generator

Wie oben erwähnt, können Sie ein fertiges Auto oder einen Elektromotor aus industriellen Elektroinstallationen verwenden ( Haushaltsgeräte). Als Beispiel: ein Windgenerator aus einem Schraubenzieher. Die gesamte Struktur wird genutzt: Motor, Getriebe, Patrone zur Befestigung der Messer.

Aus einem Drucker-Schrittmotor entsteht ein kompakter Generator. Auch hier reicht die Leistung nur zur Stromversorgung aus LED-Lampe oder Smartphone-Ladegerät. In der Natur - eine unersetzliche Sache.

Wenn Sie mit einem Lötkolben vertraut sind und über gute Kenntnisse in der Funktechnik verfügen, können Sie den Generator selbst zusammenbauen. Beliebtes Schema: Windgenerator mit Neodym-Magneten. Vorteile des Designs: Sie können die Leistung für die Windlast in Ihrer Region unabhängig berechnen. Warum Neodym-Magnete? Kompakt mit hoher Leistung.

Sie können den Rotor eines vorhandenen Generators umbauen.

Oder erstellen Sie Ihr eigenes Design mit der Herstellung von Wicklungen.

Der Wirkungsgrad einer solchen Windmühle ist um eine Größenordnung höher als bei Verwendung einer Schaltung mit Elektromotor. Ein weiterer unbestreitbarer Vorteil ist die Kompaktheit. Der Neodym-Generator ist flach und kann direkt in der Mittelkupplung des Propellers platziert werden.

Mast

Für die Herstellung dieses Elements sind keine Kenntnisse in der Elektronik erforderlich, aber die Funktionsfähigkeit des gesamten Windgenerators hängt von seiner Festigkeit ab.

Beispielsweise erfordert ein 10–15 Meter hoher Mast richtig berechnete Abspannseile und Gegengewichte. Andernfalls könnte ein starker Windstoß das Bauwerk umstürzen.

Wenn die Generatorleistung 1 kW nicht überschreitet, ist das Gewicht der Struktur nicht so groß und Fragen der Mastfestigkeit treten in den Hintergrund.

Endeffekt

Ein selbstgebauter Windgenerator ist kein so komplexes Design, wie es auf den ersten Blick erscheinen mag. Angesichts der hohen Kosten fabrikgefertigter Produkte können Sie viel sparen, indem Sie eine Windkraftanlage für zu Hause aus recht erschwinglichen Materialien bauen. Unter Berücksichtigung der geringen Kosten für den Bau einer Windmühle wird sie sich relativ schnell amortisieren.

Video zum Thema

IN In letzter Zeit Die Popularität nimmt rasant zu alternative Quellen Energie. Die Nutzung von Wind ist einer der beliebtesten Bereiche im Energiesektor, weshalb viele Menschen über den Kauf eines vertikalen Windgenerators für ihr Zuhause nachdenken. Handwerker versuchen, eine solche Anlage mit eigenen Händen zu bauen, was durchaus möglich ist.

allgemeine Informationen

Die Aufgabe einer modernen vertikalen Windmühle besteht darin, Windkraft in elektrische Energie umzuwandeln. Die ersten Prototypen einer solchen Erfindung erschienen schon vor langer Zeit, aber die Menschen maßen ihnen damals nicht die gleiche Bedeutung zu wie heute. Hinsichtlich moderne Installationen Dann zeichnen sie sich durch viele Vorteile aus und sorgen für eine stabile Stromversorgung, die für den Eigenbedarf völlig ausreicht. In einigen europäischen Ländern beträgt der Anteil der durch Windparks erzeugten verbrauchten Energieressourcen 25 %. Dänemark gehört dazu.

Vertikale Windgeneratoren sind den klassischen in mancher Hinsicht überlegen horizontale Typen, was auf das spezifische Design und Funktionsprinzip zurückzuführen ist. Im Gegensatz zu Modellen mit horizontaler Achse verfügen sie praktisch über keine Komponenten und Mechanismen, die auf die Windströmung ausgerichtet sind. Aufgrund dieser Eigenschaft werden etwaige hydroskopische Belastungen erheblich reduziert und die Struktur nimmt unabhängig von der Richtung der Windströmung eine beliebige Position ein. Gleichzeitig sind solche Windmühlen einfacher aufgebaut, was den Bau zu Hause ermöglicht.

Zu den wichtigsten Anlagentypen mit vertikaler Drehachse gehören:

• orthogonales Design;
• Darrieus-Mechanismus;
• Savonius-Mechanismus;
• Windkraftanlage mit spiralförmigem Design.

Hauptvorteile

Der Hauptvorteil einer vertikalen Windkraftanlage besteht darin, dass sie auch in geringer Höhe produzieren kann hohes Niveau Effizienz Und obwohl ein horizontaler Windgenerator produktiver ist, muss ein vertikaler Windgenerator keine komplexen Mechanismen verwenden oder teure Ausrüstung, während das Design äußerst zuverlässig und langlebig ist.

Aufgrund des speziellen Profils der Rotorblätter und der spezifischen Form des Rotors bietet das Gerät beste Leistungsindikatoren, die sich je nach Windbewegung nicht ändern. Kompakte Modelle für den Hausgebrauch sind mit drei (oder mehr) rotierenden Elementen ausgestattet, die einen Windstoß sofort einfangen und mit der Umwandlung in elektrische Energie beginnen können. Sie arbeiten mit einer Windstärke von 1,5 m/s, was ihre Effizienz und Effizienz deutlich erhöht.

Während des Betriebs erzeugt die Anlage keine Geräusche oder Geräusche, die für große Windmühlen charakteristisch sind, was als unbestreitbarer Vorteil angesehen wird. Außerdem gibt es keine Schadstoffe an die Atmosphäre ab, erfordert keine häufige Wartung und versorgt den Raum über einen langen Zeitraum weiterhin mit hochwertiger Energie. Wenn Sie eine Liste der Vorteile vertikaler Windgeneratoren erstellen, dann besteht es aus folgenden Punkten:

1. Maximale Umweltfreundlichkeit.
2. Möglichkeit des Betriebs ohne zusätzlichen Kraftstoff.
3. Wirtschaftlich.
4. Mangel an komplexer und häufiger Wartung.
5. Arbeiten Sie auf der Basis unerschöpflicher Energie.

Wenn eine Windkraftanlage richtig ausgelegt ist, kann sie ein privates Grundstück in eine autonome Anlage zur Stromerzeugung verwandeln und so zu einer zusätzlichen Einnahmequelle werden. Allerdings haben solche Geräte neben den Vorteilen auch Nachteile:

1. Teuer. Fabrikmodelle ausländischer Marken sind recht teuer, in Russland hergestellte Vertikalachsen-Windgeneratoren sind jedoch recht erschwinglich.
2. Ordentlicher Geräuschpegel. Dieser Nachteil besteht bei großen industriellen Windkraftanlagen, da inländische Entwicklungen nahezu geräuschlos sind.
3. Instabile Stromversorgung.

Das letzte Merkmal von Windkraftanlagen gilt als das bedeutendste, doch Experten beseitigen es durch den Einbau mehrerer Batterien. Es ist auch wichtig zu beachten, dass die Leistung eines Windparks durch oft unvorhersehbare Wetterbedingungen beeinträchtigt werden kann. Da ein solcher Energieerzeuger viel mehr Vorteile als Nachteile hat, wird die Frage der Installation in einem Privathaus immer relevanter.

Funktionsprinzip und Klassifizierung

Der Betrieb einer vertikalen Windmühle basiert auf dem Prinzip der Magnetschwebebahn. Bei der Drehung von Turbinen entstehen Impuls- und Auftriebskräfte sowie eigentliche Bremskräfte. Durch die ersten beiden beginnen sich die Rotorblätter der Anlage zu bewegen, was zur Aktivierung des Rotors und zur Entstehung eines Magnetfeldes führt. Das System arbeitet autonom und erfordert keine Beteiligung des Eigentümers.

Trotz des allgemeinen Funktionsprinzips können sich Windfanggeräte in ihrer Konstruktion unterscheiden. Und obwohl dies praktisch keine Auswirkungen auf Effizienz und Produktivität hat, hilft es, die beste Option dafür zu finden spezifische Aufgaben in einem bestimmten Bereich.

Wenn wir von orthogonalen Systemen sprechen, basieren sie auf einer starken vertikalen Rotationsachse und mehreren Flügeln, die im Abstand von der zentralen Basis angeordnet sind. Das System erfordert keine Installation zusätzlicher Führungseinheiten und funktioniert bei jedem Wind einwandfrei. Durch die vertikale Lage der Hauptwelle kann der Antrieb bodennah eingebaut werden, was den weiteren Betrieb oder Reparaturarbeiten erheblich vereinfacht.

Der einzige Schwachpunkt bei orthogonalen Generatoren sind die Stützknoten. Sie haben nicht viel Lebensdauer, was durch die Notwendigkeit erklärt wird, unter hohen Belastungen des Rotors zu arbeiten. Um eine schnelle Beschädigung des Systems zu verhindern, müssen tragende Teile rechtzeitig gewartet und defekte Elemente durch neue ersetzt werden.

Zu den Nachteilen derartiger Geräte zählen das beeindruckende Gewicht der Schaufeln sowie ein geringerer Wirkungsgrad im Vergleich zu Geräten mit horizontaler Achse. Aber für den häuslichen Gebrauch reichen solche Windgeneratoren völlig aus. Sie meistern ihre Arbeitsverantwortung bestmöglich.

Modelle mit Darrieus- und Savonius-Rotoren

Auf dem Darrieus-Rotor basierende Geräte sind mit einer vertikalen Rotationsachse und zwei oder drei flachen Blattsystemen ausgestattet, die kein charakteristisches aerodynamisches Profil aufweisen und sich an der Basis und an der Oberseite befinden. Das Funktionsprinzip der Anlage basiert auf der Stärke bzw. Richtung des Windes. Zu den Vorteilen einer solchen Windmühle gehören:

1. Maximale Rotationsgeschwindigkeit.
2. Möglichkeit der Montage des Antriebssystems direkt am Boden.
3. Einfache Inspektion und Wartung.

Modelle mit zwei Blättern interagieren nur bei starken Böen mit dem Wind. Wenn die Windströmung nicht stark genug ist oder nicht gleichmäßig fließt, bleiben sie bewegungslos. Zu den Nachteilen von Windkraftanlagen mit Daria-Generator zählen die Anfälligkeit gegenüber dynamischen Belastungen und ein relativ niedriger Wirkungsgrad.

Windkraftanlagen mit Savonius-Rotor verfügen über halbzylindrische Rotorblätter und liefern ein hohes Drehmoment, auch wenn der Wind nicht stark genug ist. Die maximale Leistung derartiger Windgeneratoren beträgt 5 kW, sodass sie praktisch nicht als eigenständige Arbeitsstation eingesetzt werden. Stattdessen wurden die Geräte als Hilfsmittel zur Beschleunigung von Darrieus-Rotormodellen eingesetzt. Aufgrund erheblicher Mängel wird die Massenproduktion solcher Geräte als ungerechtfertigt angesehen.

Andere Arten

Mit einem Mehrblattrotor ausgestattete Windkraftanlagen sind eine hochwertige Modernisierung klassischer orthogonaler Modelle. Ihre Arbeit basiert auf einem Rotorkomplex aus mehreren in zwei Reihen angeordneten Rotorblättern. Die äußere Ebene ist statisch und fungiert als Führungsmechanismus, indem sie die Windströmung auffängt und komprimiert. Durch diese Technologie erhöht sich die tatsächliche Windgeschwindigkeit deutlich.

Die zweite Stufe besteht aus beweglichen Elementen, die den Luftstrom von den Außenblättern in einem bestimmten Winkel wahrnehmen. Diese Konfiguration macht das Gerät hochproduktiv und steigert seine Effizienz deutlich. Doch Systeme mit einem Mehrblattrotor sind nicht billig, so dass sich Durchschnittsverbraucher für einfachere und günstigere Lösungen entscheiden. Energieexperten sagen jedoch, dass das Gerät den besten Wirkungsgrad seiner Klasse bietet und auch bei leichtem Wind betrieben werden kann.

Auch helikoidale Windkraftanlagen, eine verbesserte Version orthogonaler Anlagen, sind auf dem Markt weit verbreitet. Bei diesen Geräten sind die Flügel bogenförmig verdreht, was eine effektive Erfassung der Windströmung und eine stabile Rotation gewährleistet. Durch den Einsatz fortschrittlicher Rotationstechnologie wird die dynamische Belastung der Hauptarbeitselemente reduziert, was sich positiv auf die Lebensdauer der Anlage auswirkt.

Geräte mit Helikoidrotor zeichnen sich durch höchste Zuverlässigkeit aus und sind hohen Belastungen gewachsen. Im Betrieb können sie jedoch Lärm und zusätzliche Schallwellen erzeugen.

Leider erfreut sich dieser Windkraftanlagentyp aufgrund seiner hohen Kosten nicht großer Beliebtheit. Dies erklärt sich aus der Tatsache, dass die Herstellung von Helikoidgeräten ein sehr arbeitsintensiver und zeitaufwändiger Prozess ist, der den Einsatz komplexer Technologie erfordert.

Geräte mit vertikaler Achse

Was Vertikalachsengeneratoren betrifft, unterscheiden sie sich von früheren Typen durch die Position des Blattsystems. In vertikaler Konfiguration ähnelt es einem Flugzeugflügel mit einer Achse parallel zur vertikalen Welle. In ihren Konstruktionsmerkmalen ähnelt die Erfindung leicht dem Darrieus-Rotor, weist jedoch viele Vorteile und einzigartige Merkmale auf.

Dieser Generator arbeitet viel schneller als andere Modelle, daher sind die Effizienzindikatoren deutlich höher. In kurzer Zeit produziert die Anlage die benötigte Energieressource und deckt den Energieverbrauchsbedarf der Verbraucher.

Zu den Vorteilen des Systems gehören außerdem maximale Zuverlässigkeit und Haltbarkeit, die Belastbarkeit und die relative Kostengünstigkeit. Aufgrund dieser Eigenschaften erfreuen sich Vertikalachsengeneratoren großer Beliebtheit und sind Marktführer.

DIY-Herstellung

Sogar die meisten einfache Modelle Windgeneratoren sind recht teuer, daher kann sich nicht jeder den Kauf eines solchen Geräts leisten. Aus diesem Grund begannen Volkshandwerker und talentierte Erfinder, produktive Mechanismen mit eigenen Händen herzustellen.

Es ist nicht schwierig, einen Windgenerator mit vertikaler Achse herzustellen. Dazu müssen Sie geeignete Komponenten finden, Zeichnungen erstellen und den Anweisungen folgen. Mit minimalen Windböen nimmt eine solche Windmühle ihre Arbeit auf und erfreut ihre Besitzer mit erschwinglichem und qualitativ hochwertigem Strom. Um einen zukünftigen Generator zu erstellen, müssen Sie Folgendes vorbereiten:

• Rotor – bewegliche Einheit;
• Klingensystem;
• Axialmast;
• Stator;
• Batterien;
• Wandler;
• Regler.

Bei Eigenproduktion Es wird empfohlen, für die Klingen leichten Kunststoff zu verwenden, der eine gute Elastizität aufweist. Der Rest der Rohstoffe hat Angst vor allen möglichen Einflüssen und verformt sich schnell, daher ist es besser, sich auf Kunststoffstrukturen zu konzentrieren.

Bevor Sie mit der Produktion beginnen, müssen Sie berücksichtigen, dass ein solches Gerät nicht leistungsstark genug ist und den Werksmustern hinsichtlich der Leistung deutlich unterlegen ist. Um nicht enttäuscht zu werden hausgemachtes Design, es ist besser, es im Voraus 2-mal stärker zu machen, als in der Anleitung angegeben.

Ohne Zweifel ist der Windgenerator eine der nützlichsten Erfindungen unseres Jahrhunderts. Und Sie müssen kein Oligarch sein, um ein solches System zu erwerben, denn mit minimalem Aufwand können Sie es selbst herstellen.

Im modernen Leben funktionieren hochwertige Rotationsmodelle perfekt. Sie verfügen über original vorgefertigte Masten.

Rotorstrukturen unterscheiden sich in der Lage der Rotationsachse relativ zur Erdoberfläche.

allgemeine Charakteristiken

Diese Mechanismen weisen im Vergleich zu Windkraftanlagen mit horizontaler Achse eine Reihe wesentlicher Merkmale auf. Sie verfügen nicht über Knotenpunkte zur Ausrichtung auf die Windströmung. Dadurch werden alle hydroskopischen Belastungen deutlich reduziert. Aufgrund seiner Struktur befindet sich das Bauwerk bei absolut jeder Windrichtung in einer völlig beliebigen Position.

Aus diesem Grund ist die Implementierung einfacher. Bei solchen Mechanismen erzeugt die Drehung die Hubkraft der Schaufeln sowie Widerstandskräfte.

Arten von Mechanismen mit vertikaler Drehachse:

1. Orthogonales Design.
2. Darrieus-Mechanismus.
3. Savonius-Mechanismus.
4. Design auf einem mehrblättrigen Rotor mit Leitschaufel.
5. Generator mit spiralförmigem Design.

Orthogonale Windgeneratoren

Ein solcher Generator enthält mehr als eine Schaufel. Die Klingen liegen parallel zur Achse und haben einen gewissen Abstand davon.

Der betrachtete Mechanismus gilt als der effektivste und funktionellste. Wenn wir über einige Nachteile eines solchen Generators sprechen, entsteht während seines Betriebs ein gewisser Geräuscheffekt. Darüber hinaus wird viel Aufwand in die Aufrechterhaltung der Funktionsfähigkeit gesteckt. Gleichzeitig weist die Struktur aufgrund großer dynamischer Belastungen in der Regel eine kurze Lebensdauer der Stützeinheiten auf.

Generatoren mit Daria-Rotor

Wir sollten diesem Mechanismus Tribut zollen – er zeichnet sich durch große Kraft und Geschwindigkeit aus. Darüber hinaus sind die Kosten für den Rotor relativ gering. Zu den Nachteilen gehört die geringe Effizienz. Darüber hinaus ist diese Konstruktion nicht in der Lage, bei gleichmäßiger Anströmung selbstständig zu starten.

Generatoren mit Savonius-Rotor

Dieser Generatortyp wird häufig für den hochwertigen Betrieb von Haushaltskraftwerken eingesetzt. Ein solcher Rotor ist konstruktionsbedingt ein Windrad mit mehreren Halbzylindern, die sich kontinuierlich um seine Achse drehen.

Der Hauptvorteil des Rotors ist folgender: Das Windrad dreht sich ständig in die gleiche Richtung und ist absolut unabhängig von der Richtung der Windströmung. Der Nachteil hierbei ist die geringe Effizienz der Windenergienutzung.

Dieser Generatortyp gilt als der funktionellste Vertikalrotor. Eine ähnliche Leistung wird durch den Einsatz einer zusätzlichen Messerreihe erreicht. Eine der Reihen nimmt die Windströmung auf und leitet sie dann an die zweite Blattreihe weiter. Gleichzeitig wird die Strömung selbst komprimiert.

Diese Umwandlung führt zu einer deutlichen Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit sowie der Leistung des Rotors insgesamt. Dadurch wird die Systemleistung verbessert. Dies geschieht durch den Einsatz einer deutlich größeren Anzahl an Designklingen.

Eine Konstruktion mit einem solchen System ist mit einer wesentlich leiseren Rotordrehung ausgestattet. Dieser charakteristische Vorteil reduziert die Belastung der tragenden Einheiten. Dadurch wird die Lebensdauer der Mechanik deutlich erhöht. Gleichzeitig sind die Kosten des Rotors aufgrund der komplexen Technologie seiner Herstellung recht hoch.

Vor- und Nachteile von Vertikalachsenmechanismen

Zu den Vorteilen gehören:

1. Es besteht daher kein zusätzlicher Kostenbedarf für Spezialausrüstung, dessen Wirkung darauf abzielen würde, die Richtung des Windes zu bestimmen und den Generator auf den Luftstrom auszurichten;
2. Eine geringe Anzahl beweglicher Teile, wodurch die Kosten für die Herstellung und anschließende Reparaturen recht unbedeutend sind;
3. Die Konstruktion eines solchen Rotors ist niedriger und bei der Wartung sind keine speziellen Aufzüge erforderlich, um das Wartungspersonal in großer Höhe unterzubringen.
4. Der hohe Wirkungsgrad des Rotors wird weder vom Winkel noch von der Geschwindigkeit der Windströmungsrichtung beeinflusst.

Es muss jedoch klargestellt werden, dass ständig weitere verschiedene Studien durchgeführt werden, die darauf abzielen, die Funktionalität dieser Art von Windkraftanlagen zu erhöhen. Dies liegt daran, dass Rotoren mit vertikaler Achse auch gewisse Nachteile haben.

Diese beinhalten:

1. Ziemlich große Menge an System-Blades;
2. Der Wirkungsgrad einer solchen Windmühle ist etwa dreimal geringer als der Wirkungsgrad eines Mechanismus mit horizontaler Achse.

Was sollten Sie bei der Auswahl beachten?

Bevor die Entscheidung zum Kauf eines solchen Mechanismus fällt, sollten noch einige bestimmte Bedingungen berücksichtigt werden. Wenn beispielsweise in Ihrer Heimatregion keine starken Windströmungen zu beobachten sind, lohnt sich der Einsatz einer solchen Rotorkonstruktion in der Regel nicht.

Für ein bestimmtes Gebiet ist ein Generator mit relativ geringer Leistung besser geeignet. Das Gegenteil ist auch der Fall – in der Natur gibt es häufig Geländebereiche, in denen Luftmassen alle 24 Stunden mehrmals ihre Richtung ändern. In dieser speziellen Ausführungsform ist es hingegen zulässig und möglich, einen Rotor mit vertikaler Achse zu verwenden.

DIY-Herstellung

Zuerst müssen Sie eine sogenannte Turbine bauen.

Dazu benötigen wir:

1. Herstellung von oberen und unteren Stützen. Das Markieren erfolgt am besten mit einer Stichsäge. Es ist notwendig, zwei Kreise mit demselben Durchmesser aus Kunststoff auszuschneiden. In der Mitte des ersten Kreises sollte ein 30 cm großes Loch gemacht werden. Dieses dient als obere Stütze.
2. Nehmen wir den gewöhnlichsten Auto-Hub. Machen wir vier gleich große Löcher in die untere Stütze. Dadurch können wir den Hub stärken.
3. Zur Veranschaulichung der Lage der System-Blades fertigen wir eine detaillierte Skizze an und markieren Sie auf unserem Träger unterhalb die Bereiche, an denen dann die vorbereiteten Ecken angebracht werden. Sie dienen dazu, die Klinge und den Träger zu verbinden.
4. Legen Sie nun die Klingen in einen Stapel, binden Sie sie zusammen und schneiden Sie sie zu erforderliche Größe. Die Länge der Rotorblätter bestimmt direkt, wie viel Windenergie sie empfangen können. Allerdings kommt es auch bei starker Windströmung zu Instabilität.
5. Markieren wir die Klingen zum Anbringen der Ecken. Als nächstes bohren wir spezielle Löcher in diese Klingen.
6. Wir befestigen die Stütze und Klingen mit vorbereiteten Ecken.

Wir stellen den Rotor mit unseren eigenen Händen her:

1. Legen Sie zwei Rotorbasen übereinander Gleichzeitig scheinen wir zwei Löcher zu kombinieren und eine Seitenmarkierung zu zeichnen. Anschließend ermöglicht uns dieser Schritt, sie richtig zu positionieren.
2. Jetzt basteln wir zwei kleine Schablonen aus Pappe und kleben Sie sie sorgfältig auf die Basis unserer Magnete.
3. Markieren wir den Magneten. Zur Bestimmung der richtigen Polarität wird in der Regel ein Magnet mit Isolierband verwendet.
4. Als nächstes benötigen wir Epoxidharz mit Härter. Wir bringen es auf der Unterseite des Magneten an.
5. Wir bringen den Magneten ganz vorsichtig mit bis zum Rand des Rotorbodens.
6. Jetzt können Sie kleben Unsere Magnete sind tatsächlich mit dem Rotor verbunden.
7. Einen zweiten Rotor bauen, sollten die Magnete in einer anderen Polarität gegenüber dem ersten Rotor platziert werden.

Wir fertigen den Stator:

Stator– eine Einheit bestehend aus 9 Spulen. Sie sind in 3 Gruppen unterteilt. Jede Gruppe hat drei Spulen. Die Spulen selbst bestehen aus 24 AWG-Draht mit 320 Windungen. Die Parameter der Spulen können direkt geändert werden.

Dies hängt von der am Ausgang benötigten Spannung ab:

1. Wenn Sie die Spulen aufwickeln manuelle Methode, dann ist es ziemlich schwierig. Um den Prozess selbst zu erleichtern, werden wir ein einfaches Gerät herstellen – eine Wickelmaschine. Die Windungen der Spulen sind in die gleiche Richtung gewickelt. Der Anfang und das Ende der Spulen sollten mit Isolierband umwickelt und mit Epoxidharz geschmiert werden.
2. Wenn die Spulen bereits gewickelt sind, ist eine Überprüfung der Identität erforderlich. Sie können hierfür normale Waagen verwenden. Dann messen wir den Widerstand unserer Spulen.
3. Die hergestellten Spulen werden auf Wachspapier gelegt mit einem darauf markierten Diagramm. Die Glasfaser befindet sich um die Spulen herum. Als nächstes bohren Sie Löcher in den Stator für die Halterung.
4. Das Rohr zur Befestigung der Nabenachse ist offensichtlich abgeschnitten. In die entstandenen Löcher werden Schrauben eingeschraubt, um die Achse direkt zu halten.

Statorbaugruppe

Endmontage:

1. Wir bohren 4 Löcher in die obere Rotorplatte.
2. Lassen Sie uns vier Stifte auf den Platten ablegen und den Rotor darauf installieren. Die Rotoren erfahren eine Anziehungskraft, weshalb es notwendig ist, dieses Gerät herzustellen.
3. Wir richten die Rotoren zueinander aus.
4. Senken Sie den Generator vorsichtig und gleichmäßig ab. Danach sollten Sie die Stehbolzen abschrauben und alle Platten entfernen. Wir montieren die Nabe und schrauben sie fest. Typischerweise sind Überwurfscheiben und Muttern erforderlich, um die Blatthalterung am Generator zu befestigen.
5. Nun kann der Generator als zusammengebaut betrachtet werden. Wir drehen die Windmühle und messen die Parameter.

Generatormontage

Ein solcher Rotor kann nicht nur zur Stromversorgung von Wohn- und Büroräumen eingesetzt werden. Beispielsweise ist der Stator in der Lage, eine hohe elektrische Spannung zu erzeugen, die für eine hochwertige Erwärmung genutzt werden kann Haushaltsgeräte. Es sollte klargestellt werden, dass Wechselstrom in Gleichstrom umgewandelt wird. Dies kann zum Laden von Batterien und zum Erhitzen von Behältern mit Kälte verwendet werden fließendes Wasser, Stromversorgung von Laternen und Beleuchtungsgeräten.

Die betreffende Struktur ist in einer Höhe von 4 Metern am Rande einer Bergklippe installiert. Der Flansch, der sich wie üblich unten befindet, ermöglicht eine schnelle Montage des Rotors – es müssen nur vier Schrauben festgezogen werden. Aus Gründen der Zuverlässigkeit wäre es jedoch immer noch ratsamer, sie zu schweißen.

Vertikale Windmühlen können mithilfe einer Wetterfahne gedreht werden. Für sie ist die Richtung der Windströmung im Wesentlichen unwichtig.

Ein Faktor, der bei der Wahl des Rotoraufstellorts berücksichtigt werden muss, ist die Windstärke selbst. Windstärkedaten für das untersuchte und interessante Gebiet können leicht im Internet gefunden werden. Ein Windmesser hilft auch - spezielles Gerät um die Stärke der Windströmung zu messen.

Systeme von globalen und russischen Herstellern

Heutzutage nutzen es etwa 75 Staaten der Weltgemeinschaft in großem Umfang. Windenergie erfreut sich bis heute großer Beliebtheit und ist ein fester Bestandteil unseres modernen Lebens. Hersteller Südamerika und Asien treiben die Entwicklung dieser beliebten Branche rasant voran.

China ist einer der größten Zulieferer der Windenergieindustrie auf dem Weltmarkt. In Indien gibt es davon einige große Menge Produktion von Windkraftanlagen mit einer Gesamtkapazität von über 3000 MW.

In unserem Land ist die Windenergieindustrie in vielen Städten und Regionen entwickelt Windrotoren Es gibt Städte wie: Moskau, Taschkent, Astrachan, Usbekistan, Saratow, Omsk, Samara, Jekaterinburg, Uljanowsk, Anapa und Krasnodar.

Zu den globalen Herstellern zählen so bekannte Unternehmen wie: Vestas, GEEnergy, Goldwind, Enercon, DongfangElectric, SiemensWind, UnitedPower.

Preisübersicht

Die Kosten für Rotorsysteme hängen hauptsächlich von der Leistung der Windkraftanlage ab. Mit anderen Worten: Ein 2-kW-Design kann für 6.200 US-Dollar erworben werden. Für 10 kW beträgt die Preispolitik für eine ähnliche Windkraftanlage 40.000 US-Dollar. Um eine Autobatterie oder ein Mobiltelefon aufzuladen, können Sie Besitzer einer relativ kleinen 0,6-kW-Station werden.

Eine solche Station wird nicht mehr als 3.000 US-Dollar kosten. Rotoren haben natürlich ihre eigenen Preisunterschiede, die meist von der Sorte und dem Hersteller abhängen. Kosten für Rotoren Russische Modelle, in der Regel 1/3 günstiger als ihre westlichen Pendants.

Gleichzeitig weisen die Qualitätsindikatoren der Sender im Allgemeinen keine signifikanten und spürbaren Unterschiede auf. Die Anschaffung eines Windgenerators ist nur dann ratsam, wenn Sie über die Möglichkeit verfügen, einen größeren Geldbetrag in eine langfristige Investition zu investieren, sofern in Ihrer Wohnregion geeignete Wetterbedingungen herrschen.

Alternative Energie entwickelt sich heute sehr schnell. Beispielsweise ist der Windgenerator mit vertikaler Achse keine Neuheit mehr. In naher Zukunft könnten erneuerbare Energien Standardkraftwerke erheblich ersetzen. Sie haben viele Vorteile. Es ist beispielsweise nicht schwierig, einen vertikalen Windgenerator mit eigenen Händen herzustellen; er ist nicht sehr teuer. Darüber hinaus können Sie für die Herstellung verfügbare Materialien verwenden. Was die Installation eines solchen Geräts angeht, sollten Sie sich bereits Gedanken darüber machen, wo es installiert werden soll. In Ihrem Fall ist die Installation der Struktur möglicherweise nicht praktikabel.

Was ist das Produkt?

Bei der vorgestellten Konstruktion handelt es sich um einen speziellen Generator zur Erzeugung elektrischer Energie durch bewegte Luftströmungen (Wind). Im Aussehen ähnelt das Gerät einer normalen Mühle mit Schaufeln und einem hohen Mast, an dessen Basis sich der Generator selbst befindet. Natürlich muss ein solches Gerät nicht nur richtig konstruiert, sondern auch richtig ausgestattet sein.

Die Bewegung der „Flügel“ erfolgt durch den Wind, die Energiequelle ist also erneuerbar. Je höher der Mast, desto stabiler und höher ist die Stromerzeugung. Um ein solches Gerät herzustellen, benötigen Sie natürlich bestimmte Materialien und Geräte zur Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom. Später erfahren Sie, wie Sie mit Ihren eigenen Händen einen vertikalen Windgenerator herstellen können. Die Hauptsache ist Geduld und Arbeitsbereitschaft.

Anwendungsbereiche des Designs

Grundsätzlich wird eine solche Einheit beim Bau von Kraftwerken installiert. Allerdings manchmal sparsame Besitzer Benutze es zu Hause. Dieses Gerät kann sowohl in der Stadt als auch auf dem Land eingesetzt werden. Um ein ganzes Kraftwerk zu bauen, benötigt man eine relativ große Fläche und viele Windkraftanlagen.

Die so erzeugte Energie kann für den Bedarf privater Verbraucher oder der Industrie bereitgestellt werden. Im letzteren Fall müssen Sie natürlich die wirtschaftliche Machbarkeit der Nutzung einer solchen Stromquelle berücksichtigen.

Vorteile des Gerätes

Bevor Sie mit Ihren eigenen Händen einen vertikalen Windgenerator bauen, müssen Sie unbedingt dessen Vorteile herausfinden. Darunter sind folgende:

Niedrige Betriebskosten, einfache Installation und Wartung. Das alles können Sie selbst machen. Dafür benötigen Sie weder viel Zeit noch Geld.

Sie können mit Ihren eigenen Händen einen vertikalen Windgenerator entwerfen.

Schnelle Installation. Die Hauptsache ist, dass das Gerät fest befestigt ist, damit es durch die Kraft des Windes nicht kaputt geht.

Sicherheit für die äußere Umwelt, da die Erzeugung dieser Energie nicht mit schädlichen Emissionen einhergeht und keine Entsorgung von Abfallstoffen erfordert. Außerdem ist die Quelle erneuerbar, sodass Sie sich keine Sorgen machen müssen, dass Ihnen die Ressourcen ausgehen.

Die Möglichkeit, ausreichend große Flächen eines solchen Kraftwerks für den Anbau landwirtschaftlicher Produkte zu nutzen.

Geld sparen. Erstens hängen die Kosten für solchen Strom nicht vom Dollarkurs oder den Marktpreisen für Standardkraftstoff ab. Zweitens müssen Sie keine Rohstoffe gewinnen und verarbeiten. Drittens wird die Struktur in der Nähe des Verbrauchers installiert, sodass keine zusätzlichen Kosten für den Stromtransport entstehen. Außerdem muss Wind nicht aus anderen Ländern zugekauft werden, was den Preis in die Höhe treiben kann.

Nachteile des Gerätes

Bevor Sie einen Windgenerator bauen, müssen Sie auch alle Nachteile berücksichtigen, die mit seiner Verwendung einhergehen:

Die erheblichen Kosten des Designs, das industriell hergestellt wurde. Dieser Nachteil lässt sich leicht beseitigen, da Sie einen Mast und Rotorblätter aus verfügbaren Materialien bauen können. Natürlich kann die Qualität des Ergebnisses in beiden Fällen unterschiedlich sein. Daher lohnt es sich zu entscheiden, ob Sie das Gerät selbst entwerfen können.

Geringe Verbreitung der Produkte, was Anlass zu vielen Spekulationen über deren Wirkungsweise und Wirksamkeit gibt.

Die Konstruktion verursacht einen relativ hohen Geräuschpegel und kann auch die Qualität der Übertragung von Fernseh- oder Radiosignalen beeinträchtigen. Viel hängt davon ab, wie weit die Windmühle vom Haus entfernt ist.

Wind ist eine instabile Energiequelle, da das Wetter ruhig sein kann. In diesem Fall ist der Generator einfach unbrauchbar.

Die einzigen negativen Auswirkungen für Umfeld besteht darin, dass sich Vögel in den Klingen verfangen und sterben können.

In einigen Fällen leidet bei der Installation einer Windkraftanlage das ästhetische Erscheinungsbild der Landschaft, obwohl dies für Minimalisten kein Problem darstellt.

Für die Installation eines Kraftwerks ist eine beträchtliche Fläche erforderlich.

Klassifizierung von Einheiten

Bevor Sie einen Windgenerator bauen, sollten Sie verstehen, wie er funktioniert. Folgende Arten von Strukturen können unterschieden werden:

1. Mit zylindrischen Klingen. Eine solche Einheit hat ein hohes Drehmoment, obwohl sie recht groß ist. Als Nachteil des Gerätes wird die nicht sehr gute Produktivität angesehen. Außerdem ist ein solches Gerät recht schwer.

2. Vertikal-axial. Sie haben eine große Anzahl von Flügeln, die senkrecht zur Erdoberfläche stehen, während sie parallel zum Mast verlaufen. Solche Geräte sind produktiv und effizient, aber recht teuer.

3. Spiralförmiger Rotationswindgenerator. Seine Besonderheit liegt in der Form der Klingen: Sie sind diagonal gebogen. Dadurch rotieren sie gleichmäßig. Der Nachteil dieser Installation sind die hohen Kosten sowie der laute Lärm. Es ist sehr schwierig, die Rotorblätter eines solchen vertikalen Windgenerators selbst zu bauen, da hierfür eine spezielle Ausrüstung erforderlich ist.

4. Mehrschneidig. Sie erzeugen recht effizient Energie, sind aber teuer. Sie haben zwei Klingenreihen und beeindruckende Größen.

Der Windgenerator, von dem Sie im Artikel ein Foto sehen können, ist ruhig guter Hersteller Energie, wenn Sie das richtige Design wählen.

Ist es möglich, das Gerät selbst herzustellen?

Natürlich interessieren sich viele Handwerker dafür, ob es möglich ist, eine solche Struktur zu bauen mit meinen eigenen Händen. Natürlich kannst du. Zunächst müssen Sie sich für die Art des Produkts sowie für die zu verwendenden Werkzeuge und die geeigneten Materialien entscheiden.

Es ist zu beachten, dass Sie aus dem, was Sie zur Hand haben, einen selbstgebauten vertikalen Windgenerator zusammenbauen können. Zum Beispiel eine alte Gasflasche o Metallfass. Sie haben auch die Möglichkeit, alte Stahlbleche oder sogar Stoff zu verwenden. Es hängt alles davon ab, welche Art von Gerät Sie bauen möchten.

Welche Materialien werden für die Arbeit benötigt?

Bevor Sie also mit Ihren eigenen Händen eine Windmühle bauen, überlegen wir uns, woraus Sie sie bauen wollen. Sie benötigen folgende Materialien:

1. Sperrholzplatten (ihre Dicke hängt von der Höhe der Struktur sowie von der Anzahl der Klingen ab und kann 0,5–1 cm betragen). Aus diesem Material wird am häufigsten der rotierende Teil der Anlage hergestellt.

2. Dünnes Stahlblech, Duraluminium, flexibler Kunststoff (Glasfaser und Stoff können ebenfalls verwendet werden, letztere Option ist jedoch am wenigsten zuverlässig).

3. Ein haltbarer Metallstab, dessen Durchmesser mindestens 10 mm betragen muss. Seine Höhe beträgt ca. 60-70 cm. Diese Stange dient als Basis des Plattenspielers.

4. Befestigungselemente (Muttern, Bolzen, Nieten).

5. Holzblöcke oder Metallecken, um die Struktur in einer vertikalen Position zu fixieren.

Im Prinzip ist dies die Hauptliste der für die Arbeit benötigten Materialien. Während der Durchführung der Aktion können weitere Vorbereitungen erforderlich sein.

notwendige Werkzeuge

Bevor Sie mit Ihren eigenen Händen eine Windmühle bauen, sollten Sie sammeln, was Sie verwenden möchten. Diese Werkzeuge werden Sie auf jeden Fall benötigen:

Elektrische Bohrmaschine und Bohrer dafür.

Metallschere.

Elektrische Stichsäge mit Klingen für Holz und Stahl.

Schraubenschlüssel oder Nietgerät.

Schaufel und andere Werkzeuge für Erdarbeiten(wenn die Struktur am Boden befestigt wird).

Lineal, Bleistift, Zirkel.

Darüber hinaus benötigen Sie einen Windgeneratorkreis, der jedoch nicht schwer zu finden ist. Sie können es sogar selbst tun, dies erfordert jedoch einige Berechnungen.

Merkmale der Klingenherstellung

Wenn die Windgeneratorschaltung fertig ist, können Sie mit der Herstellung beginnen. Beginnen wir zunächst mit der Herstellung des rotierenden Teils. Die Flügel eines vertikalen Windgenerators bestehen aus Sperrholz. Versuchen Sie vor dem Ausschneiden, eine Pappschablone zu zeichnen. Benutzen Sie dazu Bleistift, Lineal und Zirkel. Die Länge des Flügels für den Windgenerator beträgt 19 cm und die Breite am Rand beträgt 9 cm. Sie müssen 6 Teile zuschneiden, die dann paarweise verbunden werden. Die Form der Klingen ist tropfenförmig.

Verwenden Sie zum Schneiden des Werkstücks eine Stichsäge. Der Schnitt sollte sauber und gleichmäßig sein. Um die Teile zu verbinden und die Flügel zu formen, benötigen Sie Holzbretter, Länge 53 cm.

Die Rotorblätter eines Vertikalgenerators müssen schräg stehen. Typischerweise beträgt er 9 Grad zur Mitte des Plattentellers. Selbstverständlich kann dieser Indikator nach vollständiger Fertigstellung des Bauwerks angepasst werden. Als nächstes sollten die Klingen zusammengebaut und an den Verbindungsstreifen befestigt werden. Als Befestigungsmittel werden in diesem Fall selbstschneidende Schrauben verwendet. Sie müssen gleichzeitig ein Loch durch die Teile und die Stange bohren. Bei Bedarf können Sie Kleber verwenden. Außerdem sollten die Streifen nicht über die Kanten der Teile hinausragen. Versuchen Sie, sie so weit wie möglich auszurichten. Davon hängt die Qualität des Designs ab.

Als nächstes sollten die Flügel des Windgenerators und alle Holzteile mit Metall umwickelt werden. Dies ist notwendig, damit das Holz unter dem Einfluss äußerer Einflüsse (Regen, Schnee) nicht beschädigt wird. Zur Befestigung des Metalls können Nieten oder Bolzen verwendet werden.

Jetzt können Sie den vertikalen Achsengenerator falten.

Merkmale der Herstellung und Montage der gesamten Struktur

Beginnen wir mit der Befestigung der Flügel an der Mittelachse (Stahlstange). Hierzu werden aus Sperrholz geschnittene Kreise verwendet. Um sie richtig zu zeichnen, verwenden Sie einen Winkelmesser. Der Durchmesser dieser Kreise beträgt 20 cm bei einer Scheibendicke von 1 cm. In ihrer Mitte muss ein Loch gebohrt werden, in das der Stab eingefädelt werden kann.

Als nächstes sollten die fertigen Flügel an der Achse befestigt werden. Schrauben Sie dazu 2 Muttern auf beiden Seiten der Stange im Abstand von 6 cm von den Kanten fest. Als nächstes werden Kreise darauf gelegt und ebenfalls mit einer Mutter verschraubt. Die Scheiben müssen fest genug befestigt sein. Die Flügel sollten nicht zu locker angezogen werden, sondern müssen sich drehen lassen. Natürlich müssen Sie in dieser Phase der Montage den richtigen Drehwinkel der Klingen einstellen.

Im Prinzip ist ein selbstgebauter vertikaler Windgenerator fast fertig. Sie müssen lediglich ein Rahmengestell herstellen, auf dem es montiert und frei gedreht werden kann. Dazu können Sie Metallecken in der erforderlichen Höhe nehmen. Natürlich können Sie auch Holzbalken verwenden. Bitte beachten Sie, dass die Windstärke stark sein kann, daher müssen Sie versuchen, maximale Stabilität des Rahmens zu gewährleisten. Vor dem Anschluss aller weiteren Geräte muss die Windmühle überprüft und die notwendigen Einstellungen vorgenommen werden.

Bitte beachten Sie, dass die Rotorneigung dynamisch oder statisch sein kann. Im ersten Fall liegt der Betriebsgeschwindigkeitsbereich höher. Es muss jedoch mit Klingen einer besonderen Form ausgestattet sein. Das ist recht teuer und technologisch aufwendig. Bei einem statischen Rotorpitch gibt es nur eine bestimmte Geschwindigkeit. Die Windmühle kann sich nicht mehr schneller drehen. Allerdings ist in diesem Fall die Zuverlässigkeit des Geräts höher und die Ausfallhäufigkeit geringer.

Darüber hinaus muss beim Drehen der Windmühle darauf geachtet werden, dass die Struktur im Gleichgewicht ist. Auf diese Weise können Sie seine Integrität bewahren. Außerdem kann der Wind sehr stark sein und die Geschwindigkeit muss reduziert werden. Hierzu wird ein spezieller Fliehkraftregler verwendet. Es verlangsamt die Geschwindigkeit der Rotorblätter, wenn sie den zulässigen Grenzwert überschreitet. Bei schwachem Wind kann die Effizienz des Gerätes durch einen Kettenmechanismus gesteigert werden.

Ein vertikaler Windgenerator, dessen Preis etwa 200–300 US-Dollar oder mehr beträgt, kann unabhängig hergestellt werden. Zur Stromerzeugung kann eine Windmühle an eine konventionelle angeschlossen werden Autogerät. Ein kleiner Generator reicht aus, um das Haus mit Licht zu versorgen, Ladegeräte anzuschließen, einen Laptop oder andere Kleingeräte mit Strom zu versorgen. Darüber hinaus benötigen Sie einen Konverter, der Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt. Sie benötigen außerdem einen Spannungsstabilisator, der den Betrieb der Ministation sicher macht.

Das sind alle Konstruktionsmerkmale selbstgemachte Installation Strom durch Windbewegung erzeugen. Viel Glück!

So bauen Sie einen vertikalen Windgenerator

Windgeneratoren werden nach der Art der Anordnung der Drehachse (Rotor) in vertikal und horizontal unterteilt. Wir haben uns im vorherigen Artikel mit dem Design eines Windgenerators mit horizontalem Rotor befasst. Lassen Sie uns nun über einen Windgenerator mit vertikalem Rotor sprechen.

Schauen wir uns zunächst die Vor- und Nachteile einer vertikalen Windmühle an.

Niedriger Geräuschpegel - Wind, das Rad macht praktisch keine Geräusche und stört nicht, es gibt kein charakteristisches Pfeifen des Propellers.

Einfachheit des Designs – die Herstellung und Installation eines solchen Windgenerators wird nicht besonders schwierig sein.

Zuverlässiges Design – alle Komponenten sind kompakt und wartungsfreundlich.

Der Hauptnachteil der Konstruktion eines Windgenerators mit vertikalem Rotor ist seine geringe Drehzahl; eine solche Windkraftanlage muss in einem Gebiet mit einer vorherrschenden Windgeschwindigkeit von mehr als 4 m/s installiert werden.

Es gibt praktisch keinen Schutz vor Hurrikanwinden – wenn bei einer horizontalen Windmühle während eines Hurrikans das klappbare Heck automatisch aktiviert wird und das Windrad dreht, dann müssen Sie bei einer solchen Konstruktion den Rotor manuell blockieren oder optional schließen die Kontakte am Ausgang der Spulen.

So bauen Sie einen vertikalen Windgenerator.

Wenn Sie sich für den Bau einer Windmühle mit vertikaler Achse entscheiden, müssen Sie sich zunächst für einen Generator entscheiden.

Da der vertikale Windgenerator langsam läuft, benötigen Sie einen Generator, der die Batterie bei ausreichend niedrigen Drehzahlen aufladen kann.

Ein Autogenerator ist für diese Bauart nicht ganz geeignet, da er bei Drehzahlen über 1000 U/min Ladestrom erzeugt. Für einen Autogenerator müssen Sie eine Riemenscheibe mit einem Übersetzungsverhältnis von 4 - 5 verwenden und den Generator selbst modifizieren.

Praktischer ist es, einen Axialgenerator als Generator zu verwenden; der Herstellungsprozess wird in diesem Artikel beschrieben.

Schema eines Axialgenerators für einen Windgenerator.

Herstellung eines Windrads für eine vertikale Windmühle.

Ein Windrad (Turbine) besteht aus zwei Trägern, einem oberen und einem unteren, sowie Flügeln.

Das Windrad besteht aus Aluminium- oder Edelstahlblechen; das Windrad kann auch aus einer dünnwandigen Trommel geschnitten werden. Die Höhe des Windrades muss mindestens 1 Meter betragen.

Bei diesem Windrad bestimmt der Biegewinkel der Flügel die Rotationsgeschwindigkeit des Rotors; je größer die Biegung, desto höher die Rotationsgeschwindigkeit.

Das Windrad ist direkt mit der Generatorriemenscheibe verschraubt.

Schaltplan für Windgenerator.

Der Generator ist mit der Steuerung verbunden, die wiederum mit der Batterie verbunden ist. Praktischer ist es, eine Autobatterie als Energiespeicher zu nutzen. Da Haushaltsgeräte mit Wechselstrom betrieben werden, benötigen wir einen Wechselrichter, der 12 V Gleichstrom in 220 V Wechselstrom umwandelt.

Vertikale Windmühle zum Selbermachen (5 kW)

Die Aktivitäten sowohl einzelner Menschen als auch der gesamten heutigen Menschheit sind ohne Elektrizität praktisch unmöglich. Leider führt der rasant steigende Verbrauch von Öl und Gas, Kohle und Torf zu einem Rückgang der Reserven dieser Ressourcen auf dem Planeten. Was kann man tun, solange die Erdlinge das alles noch haben? Nach Ansicht von Experten ist es die Entwicklung von Energiekomplexen, die die Probleme globaler Wirtschafts- und Finanzkrisen lösen können. Daher wird die Suche und Nutzung kraftstofffreier Energiequellen immer dringlicher.

Erneuerbar, ökologisch, „green9raquo;

Vielleicht lohnt es sich nicht, daran zu erinnern, dass alles Neue längst vergessen ist. Schon vor langer Zeit haben die Menschen gelernt, die Kraft der Flussströmung und der Windgeschwindigkeit zur Gewinnung mechanischer Energie zu nutzen. Die Sonne erwärmt unser Wasser und bewegt unsere Autos und Kräfte Raumschiffe. Im Bett von Bächen und kleinen Flüssen installierte Räder versorgten bereits im Mittelalter die Felder mit Wasser. Eins Windmühle könnte mehrere umliegende Dörfer mit Mehl versorgen.

Im Moment interessiert uns eine einfache Frage: Wie versorgt man sein Zuhause günstig mit Licht und Wärme, wie baut man mit eigenen Händen eine Windmühle? 5 kW Leistung oder etwas weniger, Hauptsache, Sie können Ihr Zuhause mit Strom für den Betrieb von Elektrogeräten versorgen.

Interessanterweise gibt es weltweit eine Klassifizierung von Gebäuden nach dem Grad der Ressourceneffizienz:

• konventionell, gebaut vor 1980-1995;
• mit niedrigem und extrem niedrigem Energieverbrauch – bis zu 45–90 kWh pro 1 kW/m;
• passiv und nichtflüchtig, Strom aus erneuerbaren Quellen empfangend (z. B. durch die Installation eines Rotationswindgenerators (5 kW) mit eigenen Händen oder eines Systems aus Sonnenkollektoren können Sie dieses Problem lösen);
• Energieeffiziente Gebäude, die mehr Strom erzeugen, als sie benötigen, verdienen Geld, indem sie diesen über das Netz an andere Verbraucher weitergeben.

Es stellt sich heraus, dass die eigenen Mini-Heimstationen, installiert auf Dächern und in Innenhöfen, irgendwann zu einer Art Konkurrenz für große Energieversorger werden können. Ja und Regierungen verschiedene Länder die Schaffung und aktive Nutzung alternativer Energiequellen auf jede erdenkliche Weise fördern.

So ermitteln Sie die Rentabilität Ihres eigenen Kraftwerks

Forscher haben das bewiesen Backup-Funktionen Winde sind viel größer als alle über Jahrhunderte angesammelten Treibstoffreserven. Unter den Methoden zur Energiegewinnung aus erneuerbaren Quellen nehmen Windkraftanlagen eine Sonderstellung ein, da ihre Herstellung einfacher ist als die Herstellung von Sonnenkollektoren. Tatsächlich können Sie einen 5-kW-Windgenerator mit Ihren eigenen Händen zusammenbauen und über die erforderlichen Komponenten verfügen, darunter Magnete, Kupferdraht, Sperrholz und Metall für die Rotorblätter.

Experten sagen, dass eine Struktur nicht nur die richtige Form hat, sondern auch entsprechend gebaut ist richtiger Ort. Dies bedeutet, dass das Vorhandensein, die Konstanz und die gleichmäßige Geschwindigkeit von Luftströmen im Einzelfall und sogar in einer bestimmten Region berücksichtigt werden müssen. Wenn es in der Gegend regelmäßig ruhige, ruhige und windstille Tage gibt, bringt die Installation eines Mastes mit Generator keinen Nutzen.

Bevor Sie mit dem Bau einer Windmühle mit Ihren eigenen Händen (5 kW) beginnen, müssen Sie über Modell und Typ nachdenken. Von einem schwachen Design sollte man keine große Energieausbeute erwarten. Und umgekehrt, wenn Sie in Ihrer Datscha nur ein paar Glühbirnen mit Strom versorgen müssen, macht es keinen Sinn, mit eigenen Händen eine riesige Windmühle zu bauen. 5 kW – ausreichend Leistung, um nahezu die gesamte Beleuchtungsanlage und Haushaltsgeräte mit Strom zu versorgen. Bei konstantem Wind gibt es Licht.

So bauen Sie einen Windgenerator mit Ihren eigenen Händen: Abfolge der Aktionen

An der für den Hochmast gewählten Stelle wird das Windrad selbst mit dem daran befestigten Generator verstärkt. Die erzeugte Energie wird über Leitungen in den gewünschten Raum geleitet. Es wird angenommen, dass der Wirkungsgrad des gesamten Geräts umso höher ist, je höher die Mastkonstruktion, je größer der Durchmesser des Windrades und je stärker der Luftstrom ist. In Wirklichkeit ist nicht alles so:

• Zum Beispiel, starker Hurrikan kann die Klingen leicht brechen;
• einige Modelle können auf dem Dach eines normalen Hauses installiert werden;
• Eine richtig ausgewählte Turbine startet problemlos und funktioniert auch bei sehr niedrigen Windgeschwindigkeiten einwandfrei.

Haupttypen von Windkraftanlagen

Als klassisch gelten Ausführungen mit horizontaler Drehachse des Rotors. Sie haben normalerweise 2-3 Flügel und werden in großer Höhe über dem Boden installiert. Die größte Effizienz einer solchen Anlage zeigt sich bei einem Luftstrom mit konstanter Richtung und einer Geschwindigkeit von 10 m/s. Ein wesentlicher Nachteil dieser Rotorblattkonstruktion ist der Ausfall der Rotation der Rotorblätter bei häufig wechselnden, böigen Windrichtungen. Dies führt entweder zu unproduktivem Arbeiten oder zur Zerstörung der gesamten Anlage. Um einen solchen Generator nach dem Stoppen zu starten, ist eine erzwungene Anfangsdrehung der Rotorblätter erforderlich. Darüber hinaus erzeugen die Rotorblätter bei aktiver Rotation bestimmte Geräusche, die für das menschliche Ohr unangenehm sind.

Ein vertikaler Windgenerator („Volchok9raquo; 5 kW oder anders) hat eine andere Rotoranordnung. H-förmige oder tonnenförmige Turbinen fangen Wind aus jeder Richtung ein. Diese Strukturen sind kleiner, starten bereits bei den schwächsten Luftströmen (bei 1,5–3 m/s), erfordern keine hohen Masten und können sogar in städtischen Umgebungen eingesetzt werden. Darüber hinaus erreichen selbstgebaute Windräder (5 kW – das ist real) ihre Nennleistung bei Windgeschwindigkeiten von 3-4 m/s.

Segel gibt es nicht auf Schiffen, sondern an Land

Einer der beliebtesten Trends in der Windenergie ist derzeit die Entwicklung eines horizontalen Generators mit weichen Rotorblättern. Der Hauptunterschied liegt sowohl im Herstellungsmaterial als auch in der Form selbst: Selbstgebaute Windmühlen (5 kW, Segeltyp) haben 4-6 dreieckige Stoffblätter. Darüber hinaus nimmt ihr Querschnitt im Gegensatz zu herkömmlichen Strukturen in Richtung von der Mitte zur Peripherie zu. Mit dieser Funktion können Sie nicht nur „catch9raquo; schwacher Wind, sondern auch um Verluste im Hurrikan-Luftstrom zu vermeiden.

Zu den Vorteilen von Segelbooten zählen folgende Indikatoren:

• hohe Leistung bei langsamer Rotation;
• unabhängige Ausrichtung und Anpassung an jeden Wind;
• hohe Wetterfahne und geringe Trägheit;
• es ist nicht nötig, das Rad zum Durchdrehen zu zwingen;
• völlig geräuschlose Rotation auch bei hohen Geschwindigkeiten;
• Abwesenheit von Vibrationen und Schallstörungen;
• relative Billigkeit der Konstruktion.

DIY-Windmühlen

Die benötigten 5 kW Strom können auf verschiedene Arten gewonnen werden:

• eine einfache Rotorstruktur bauen;
• einen Komplex aus mehreren Segelrädern zusammenbauen, die in Reihe auf derselben Achse angeordnet sind;
• Verwenden Sie eine Achskonstruktion mit Neodym-Magneten.

Es ist wichtig zu bedenken, dass die Leistung eines Windrads proportional zum Kubikwert der Windgeschwindigkeit multipliziert mit der überstrichenen Fläche der Turbine ist. Wie baut man also einen 5-kW-Windgenerator? Anweisungen unten.

Als Basis können Sie eine Autonabe und Bremsscheiben verwenden. Auf den zukünftigen Rotorscheiben (dem beweglichen Teil des Generators) werden 32 Magnete (25 x 8 mm) parallel kreisförmig im Kreis angebracht, 16 Stück pro Scheibe, wobei sich die Pluspunkte mit den Minuspunkten abwechseln müssen. Gegensätzliche Magnete müssen vorhanden sein unterschiedliche Bedeutungen Stangen. Nach dem Markieren und Platzieren wird alles auf dem Kreis mit Epoxidharz gefüllt.

Auf dem Stator sind Spulen aus Kupferdraht angebracht. Ihre Anzahl sollte geringer sein als die Anzahl der Magnete, also 12. Zuerst werden alle Drähte herausgenommen und sternförmig oder dreieckig miteinander verbunden, dann werden sie auch ausgefüllt Epoxidklebstoff. Es wird empfohlen, vor dem Gießen Knetmassestücke in die Spulen einzulegen. Nach dem Aushärten und Entfernen des Harzes bleiben Löcher zurück, die zur Belüftung und Kühlung des Stators benötigt werden.

Wie funktioniert das Ganze?

Die relativ zum Stator rotierenden Rotorscheiben bilden ein Magnetfeld und in den Spulen entsteht ein elektrischer Strom. Und um diese Teile der Arbeitsstruktur zu bewegen, wird die Windmühle benötigt, die über ein Flaschenzugsystem verbunden ist. Wie baut man mit eigenen Händen einen Windgenerator? Manche Leute beginnen mit dem Bau ihres eigenen Kraftwerks, indem sie einen Generator zusammenbauen. Andere - von der Schaffung eines rotierenden Klingenteils.

Die Welle der Windmühle steht über eine Gleitverbindung mit einer der Rotorscheiben in Eingriff. Die untere, zweite Scheibe mit Magneten ist auf einem starken Lager gelagert. Der Stator befindet sich in der Mitte. Alle Teile werden mit langen Schrauben am Sperrholzkreis befestigt und mit Muttern gesichert. Zwischen all den „Pfannkuchen“ Achten Sie darauf, minimale Lücken für die freie Drehung der Rotorscheiben zu lassen. Das Ergebnis ist ein 3-Phasen-Generator.

„Barrel9raquo;

Jetzt müssen nur noch Windmühlen gebaut werden. Sie können mit Ihren eigenen Händen aus 3 Kreisen Sperrholz und einer Platte aus dünnstem und leichtem Duraluminium eine rotierende Struktur mit 5 kW herstellen. Rechteckige Metallflügel werden mit Bolzen und Winkeln am Sperrholz befestigt. Zunächst werden in jeder Kreisebene wellenförmige Führungsnuten ausgehöhlt, in die die Bleche eingelegt werden. Der resultierende Doppeldeckerrotor verfügt über 4 wellenförmige Blätter, die im rechten Winkel zueinander angebracht sind. Das heißt, zwischen jeweils zwei an den Naben befestigten Sperrholzpfannkuchen befinden sich zwei wellenförmig gebogene Duraluminiumblätter.

Diese Struktur ist in der Mitte auf einem Stahlstift montiert, der das Drehmoment auf den Generator überträgt. Selbstgebaute Windmühlen (5 kW) dieser Bauart wiegen ca. 16–18 kg bei einer Höhe von 160–170 cm und einem Grunddurchmesser von 80–90 cm.

Dinge, die man beachten muss

Windmühle – „barrel9raquo; kann sogar auf dem Dach eines Gebäudes installiert werden, obwohl ein 3-4 Meter hoher Turm ausreicht. Es ist jedoch unbedingt erforderlich, das Generatorgehäuse vor natürlichen Niederschlägen zu schützen. Empfehlenswert ist außerdem der Einbau eines Batterie-Energiespeichers.

Um aus dreiphasigem Gleichstrom Wechselstrom zu gewinnen, muss zusätzlich ein Umrichter in den Stromkreis einbezogen werden.

Wie man mit eigenen Händen einen vertikalen Windgenerator baut

In letzter Zeit bevorzugen Fans erneuerbarer Energiequellen vertikale Windturbinenkonstruktionen. Horizontale gehören der Vergangenheit an. Der Punkt ist nicht nur, dass es einfacher ist, einen vertikalen Windgenerator mit eigenen Händen zu bauen als einen horizontalen. Der Hauptgrund für diese Wahl ist Effizienz und Zuverlässigkeit.

Vorteile einer vertikalen Windkraftanlage

1. Das vertikale Design der Windmühle fängt den Wind besser ein: Es ist nicht nötig, zu bestimmen, woher er weht, und die Rotorblätter nicht auf den Luftstrom auszurichten. 2. Für die Installation solcher Geräte ist kein hoher Standort erforderlich, was bedeutet, dass eine vertikale Windmühle mit eigenen Händen einfacher zu warten ist. 3. Das Design enthält weniger bewegliche Teile, was seine Zuverlässigkeit erhöht. 4. Das optimale Profil der Rotorblätter erhöht die Effizienz der Windkraftanlage. 5. Der zur Stromerzeugung verwendete mehrpolige Generator ist geräuschärmer.

Wir erklären Ihnen, wie Sie Teile herstellen und einen vertikalen Windgenerator mit Ihren eigenen Händen zusammenbauen.

Algorithmus zum Bau einer Turbine mit eigenen Händen

1. Die Stützen (oben und unten) der Klingen sind zwei konzentrische Kreise gleicher Größe. Sie sind aus ABS-Kunststoff gefertigt – mit einer Stichsäge zugeschnitten. In eines davon (es wird das oberste sein) wird ein Loch mit einem Durchmesser von 300 mm gebohrt.

2. Die untere Stütze sollte auf der Nabe aufliegen, die als Nabe verwendet werden kann Personenkraftwagen. Um die Teile zu verbinden, müssen Sie 4 Löcher markieren und bohren. 3. Achten Sie beim Zusammenbau eines vertikalen Windgenerators mit Ihren eigenen Händen besonders auf die Befestigung der Rotorblätter. Für richtigen Standort Klingen benötigen eine Schablone. Auf der unteren Stütze zeichnen wir einen sechszackigen Stern (Davidstern), dessen Ecken am Rand des Kreises liegen. Wir projizieren die Zeichnung auf die obere Stütze. Die Schaufeln bestehen aus dünnem Blech in Form von 1160 mm langen Streifen, deren Breite etwas größer ist als die Seite des Sternbalkens.

4. Die Klingen werden oben und unten mit zwei Ecken befestigt und sollten so gebogen werden, dass ein Viertelkreis entsteht. Sie werden nacheinander um den Umfang herum platziert und an den Rändern der Strahlen platziert.

Wir machen einen Rotor

1. Die Sockel für einen Rotor mit einem Durchmesser von 400 mm werden aus 10 mm dickem Sperrholz ausgeschnitten. Permanente Neodym-Magnete mit hoher Induktivität werden mit Flüssignägeln oder Epoxidkleber entlang des Außenradius befestigt. Sie sind ähnlich wie die Zahlen auf dem Zifferblatt der Uhr angeordnet (genau 12 Stück), unter Beachtung der Polarität (es wird empfohlen, sie zu kennzeichnen). Um ein Verrutschen der Magnete zu verhindern, werden sie mit Abstandshaltern aus Holzkeilen vorübergehend fixiert.

2. Der zweite Rotor ist ähnlich und symmetrisch zum ersten gefertigt. Der Unterschied liegt in der Polarität der Magnete – sie sollte entgegengesetzt sein.

So montieren Sie einen Stator

Der Stator besteht aus 9 Induktoren. Es sollten drei Gruppen in Reihe geschalteter Spulen vorhanden sein (3 Stück pro Gruppe): Das Ende der vorherigen wird mit dem Anfang der nächsten verbunden (Sternkonfiguration). Die Spulen sind symmetrisch an den Eckpunkten von drei Dreiecken angeordnet, die einen Kreis umschreiben. Die Wicklung erfolgt mit Kupferdraht mit einem Durchmesser von 0,51 mm (Typ - 24 AWG). Es sind 320 Umdrehungen erforderlich. Dadurch erhalten Sie am Generatorausgang eine Spannung von 100 V bei 120 U/min. Turbinen. Sie können mit Ihren eigenen Händen einen vertikalen Windgenerator mit unterschiedlichen Ausgangsspannungs- und Stromparametern herstellen, indem Sie die Anzahl der Windungen und den Durchmesser verringern/erhöhen Wickeldraht Stator. Die Windungen der Spulen sind auf die gleiche Weise gewickelt. Es ist notwendig, die Wickelrichtung zu beachten und Anfang und Ende zu markieren. Über die äußere Windung wird Epoxidkleber aufgetragen und an vier Stellen ist Isolierband aufgewickelt, um ein Abwickeln zu verhindern.

Regeln und Nuancen zum Anschließen von Spulen

Die Enden der Spulen müssen von der Lackisolierung gereinigt werden. Verbindungen werden durch Löten hergestellt. Die so vorbereiteten Spulen werden auf ein Blatt Papier gelegt, auf dem ein Diagramm ihrer Lage angebracht ist (entsprechend der Lage der Permanentmagnete des Rotors). Befestigen Sie sie mit Klebeband. Alle freien Papierfelder (mit Ausnahme der Spulenmitten) werden mit Glasfaser versiegelt und mit Epoxidharz mit Härter übergossen. Die Wicklungsanschlüsse müssen sich außerhalb oder innerhalb des Stators befinden. Zur Befestigung der Halterung werden Löcher in den Stator gebohrt.

Endmontage und Installation

Auf einer Achse sind (von oben nach unten) montiert: der untere Träger der Messer, die Scheibe mit Permanentmagnete(obere Rotorbasis), Stator, untere Rotorbasis und Nabe. Alle Komponenten werden mit Bolzen an der Halterung befestigt. Für einen guten Kontakt verwenden wir Bolzen aus aus Edelstahl. Nachdem wir die restlichen Details geklärt haben, erhalten wir das fertige Gerät. Eine vertikale Windmühle mit eigenen Händen sollte in einem offenen Bereich installiert werden, wo die Windstärke am größten ist. Es ist ratsam, dass sich keine hohen Gebäude in der Nähe befinden. Dann erzeugt der Windgenerator effizient Strom, was dazu beiträgt, Geld zu sparen.

Windgeneratoren mit vertikaler Drehachse

Dieser Abschnitt enthält verschiedene Designs Windgeneratoren mit vertikaler Drehachse, hergestellt von Ventilatoren dieser Art von Windgeneratoren. Es gibt viele Arten und Variationen vertikaler Windgeneratoren. Die einfachsten Savonius- oder einfach Fässer und die fortschrittlicheren Daria-Rotoren, die drehfreudiger sind, aber hier hat jeder Typ seine eigenen Vor- und Nachteile.

Onipko-Rotor

Beschreibung des Onipko-Rotors. Was ist das? Ein weiteres Projekt, bei dem es darum geht, Investoren zu finden, oder handelt es sich um einen wirklich effektiven Windgenerator

Vertikaler Windgenerator

Vertikaler Windgenerator mit ungewöhnlichem Design

Ein interessantes Design eines Windgenerators, dessen Generator aus besteht Asynchronmotor, aber der Generator besteht aus drei Statoren und einem Dreifachrotor. Auch der Zweiblattrotor mit Blättern aus Polycarbonat dreht sich auf ungewöhnliche Weise.

Windmühle aus Fässern mit klappbaren Flügeln

Windgenerator aus Blechfässern. Der Generator besteht aus einem 2,2 kW starken Asynchronmotor, dessen Rotor auf Neodym-Magnete umgerüstet ist. Der Antrieb zum Generator erfolgt über einen Riemenantrieb. Die Flügel der Windmühle falten sich durch Zentrifugalgewichte, öffnen sich jedoch im Wind und schließen sich, wenn sie sich in den Wind bewegen.

Windgenerator aus einem Motorrad

Einige Fotos eines kleinen vertikalen Windgenerators. Als Generator diente der Radmotor eines Rollers; das Drehmoment wurde über eine Kette auf den Generator übertragen, das Verhältnis betrug etwa 1:2,5. Die Rotorabmessungen betragen 1*1,6 Meter, die Masthöhe beträgt 9 Meter. Bei durchschnittlichem Wind erzeugt diese Windmühle bis zu 3 A und 17 V zum Laden einer Alkalibatterie.

Windgenerator zur Wasseraufnahme

Das Design dieses Windgenerators, der in den Weiten des RuNet bereits legendär geworden ist, treibt eine selbstgebaute Pumpe an und pumpt Wasser aus dem See. Ursprünglich sollte die Windmühle die Batterie aufladen, doch zu niedrige Geschwindigkeiten machten alle Versuche zur Stromerzeugung zunichte.

Vertikaler Windgenerator, Ugrinsky-Rotor

Selbstgebauter Windgenerator mit vertikaler Drehachse und einer Rotorgröße von 0,75 * 1,6 m. Das Design der Rotorblätter gemäß den Zeichnungen des Ugrinsky-Rotors ist ein verbesserter Savonius, tatsächlich ist Kiew dieses Designs höher. Die Struktur besteht aus zwei Blöcken mit einem Winkel von 90 Grad, das Material ist Sperrholz und Aluminium. Der Generator dieser Windmühle ist ein Axialgenerator mit Permanentmagneten.

Die Leistung der Windkraftanlage beträgt etwa 50 Watt bei einer Windgeschwindigkeit von 7-8 m/s.

Selbstgebauter Windgenerator vom Typ Savonius

Selbstgebauter vertikaler Windgenerator mit einer Rotorgröße von 1,8 * 1 m. Als Generator ein umgebauter Autogenerator.

Die Leistung einer Windkraftanlage beträgt 60 Watt bei einem Wind von 10 m/s, was nicht viel ist, aber der Generator muss verbessert werden.

DIY vertikaler Windgenerator

Vertikaler Windgenerator zum Selbermachen. Alternative Energie entwickelt sich heute sehr schnell. Beispielsweise ist der Windgenerator mit vertikaler Achse keine Neuheit mehr. IN

Mittlerweile ist es durchaus möglich, mit Wind kostenlosen Strom zu gewinnen. Für Windkraftanlagen gibt es mehrere Möglichkeiten: mit vertikaler und horizontaler Achse. Fast jeder kann einen vertikalen Windgenerator mit eigenen Händen zusammenbauen; lesen Sie unseren Artikel, wie man es richtig macht.

Das Funktionsprinzip von Windgeneratoren

Das Funktionsprinzip ist bei allen Modifikationen von Windkraftanlagen gleich. Bei der Rotation der Rotorblätter werden drei Arten physikalischer Effekte erzeugt: Hub-, Impuls- und Bremskräfte. Durch den Einfluss dieser Kräfte beginnt sich der Stator zu bewegen und der Rotor am stationären Teil des Generators beginnt ein Magnetfeld zu erzeugen und elektrischer Strom fließt durch die Drähte.

Es gibt eine Vielzahl an Gestaltungsmöglichkeiten für Windgeneratoren; sie unterscheiden sich nicht nur in der Leistung, sondern auch im Aussehen. Die Struktur der meisten Windkraftanlagen umfasst: einen Generator, Rotorblätter, einen Wechselrichter und einen Multiplikator. Ein Wechselrichter wandelt die empfangene Ladung in Gleichstrom um. Ein Multiplikator ist ein Getriebe, das die Anzahl der Wellenumdrehungen erhöhen soll. Getriebe werden nicht an allen Windkraftanlagen verbaut, sondern überwiegend nur an großen und leistungsstarken Windkraftanlagen.

Durch die Drehung des Rotors wird dreiphasiger Wechselstrom erzeugt. Die dabei entstehende Energie wird über den Controller weitergeleitet Batterie. Anschließend wandelt der Wechselrichter den Strom um und stabilisiert ihn; in dieser Form kann er zur Stromversorgung von Haushaltsgeräten oder Beleuchtung zugeführt werden.

So bauen Sie Ihren eigenen vertikalen Windgenerator

Sie können zu Hause selbst eine Windmühle bauen. Zunächst müssen Sie sich für den Typ des Windgenerators entscheiden. Je nach Bauart sind Windkraftanlagen:

• mit vertikaler Drehachse: Darrieus-Rotor, Savonius-Windgenerator;
• mit horizontaler Drehachse: parallel oder senkrecht zur Windströmung.

Einige Windkraftanlagenmodelle kombinieren mehrere Installationsarten. Betrachten wir ein Beispiel für die Schaffung einer Hybrid-Windmühle, die das Design von Windgeneratoren der Typen Savonius und Darrieus kombiniert.

Zusammenbau des Rotors

Um den Rotor zusammenzubauen, müssen Sie Folgendes kaufen:

• 6 Neodym-Magnete D30xH10 mm;
• 6 Ferrit-Ringmagnete D72xT32xH15 mm;
• 2 Metallscheiben D230xH5 mm;
• Epoxidharz oder Kleber.

Anstatt Metallscheiben kann verwendet werden Sägeblätter passende Größe. Auf einer Scheibe werden 6 Neodym-Magnete abwechselnd gepolt, der Winkel zwischen ihnen soll 60 Grad auf einem Durchmesser von 165 mm betragen.

Nach dem gleichen Prinzip werden auf der zweiten Scheibe Ferrit-Ringmagnete angebracht.

Um zu verhindern, dass sich die Magnete während des Betriebs der Windmühle bewegen, müssen sie mindestens zur Hälfte mit Epoxidkleber gefüllt sein.

Wir fertigen den Stator

Zuerst müssen Sie 9 Spulen mit jeweils 60 Windungen wickeln. Dazu verwenden Sie Kupferlackdraht mit einem Durchmesser von 1 mm.

Als nächstes werden die Spulen zusammengelötet: der Anfang der ersten Spule mit dem Ende der vierten, die vierte mit der siebten. Die zweite Phase wird auf die gleiche Weise über zwei Spulen angeschlossen, nur beginnen sie mit dem Löten ab der zweiten Spule. Der Anschluss der dritten Phase beginnt mit der dritten Spule.

Aus Sperrholz wird eine Form hergestellt, Pergamentpapier hineingelegt und ein Stück Glasfaser und Spulen darauf gelegt.

Es strömt alles herein Epoxidharz. Nach 24 Stunden wird der fertige Stator aus der Form entnommen.

Generatormontage

Alle Teile des Generators sind fertig, es bleibt nur noch der Zusammenbau.

Der Generator selbst wird mit Bolzen an der Halterung mit der Nabe befestigt. Schauen wir uns den Montageprozess genauer an.

Schritte zur Generatormontage:

• Im oberen Rotor sind 4 Gewindelöcher für Stehbolzen angebracht. Sie sind notwendig, damit der Rotor reibungslos in seinem Sitz „sitzt“;
• Zur Montage der Halterung sind im Stator 4 Löcher angebracht;
• der untere Rotor wird mit den Magneten nach oben auf die Halterung gelegt und darin werden auch 4 Gewindelöcher für den Bolzen gebohrt;
• Auf dem unteren Rotor ist ein Stator angebracht.
• Der zweite Rotor wird mit den Magneten nach unten darauf gelegt. All dies wird mit Bolzen und Muttern zwischen der Halterung und der Nabe befestigt.

Die Nabe (Flansch mit Lagern) muss separat erworben werden: Unterteil Die Nabe sollte einen Rohrdurchmesser von 1,5 Zoll haben.

Die Reihenfolge der Befestigung aller Teile ist in der folgenden Abbildung näher dargestellt:

1 - Verbindungselement; 2 – Klingenhalterung; 3 - Oberer Teil Rotor; 4 - Magnet; 5 - Buchse; 6 - Stator; 7 – unterer Teil des Rotors; 8 - Nuss; 9 – Haarnadel; 10 - Nabe; 11 - Achse; 12 – Halterung zur Statormontage

Wir stellen Klingen her

Die Klingen können aus Holz, Glasfaser und anderen Materialien bestehen. Es ist schneller und einfacher, diesen Teil des Windgenerators aus Abwasser herzustellen PVC-Rohre. Besser Rohre verwenden orange Farbe, da sie eine gute Dichte haben und keine Angst vor direkter Sonneneinstrahlung haben.

Für einen vertikalen Windgenerator benötigen Sie 4 Flügel aus PVC-Rohr und 2 orthogonale (gekrümmte) Flügel aus verzinktem Blech. Durch diese Konstruktion kann sich die Windmühle auch bei leichtem Wind mit einer Geschwindigkeit von 2-3 m pro Sekunde drehen. Wir nehmen meterlange PVC-Rohrstücke und schneiden sie der Länge nach in zwei gleiche Teile. Wir schneiden Halbkreise aus Blech entsprechend den Abmessungen der zukünftigen Klinge aus und befestigen sie mit Schrauben entlang der Rohrkanten.

Um orthogonale Klingen herzustellen, benötigen Sie ein standardmäßiges verzinktes Stahlblech mit einer Dicke von 0,75 mm. Zunächst werden zwei 1 x 0,4 m große Stücke und vier tropfenförmige Stücke mit einer Metallschere ausgeschnitten. Anschließend müssen die Stahlprofile gebogen und die „Tropfen“-Profile an den Kanten befestigt werden.

Die Lamellen sind kreisförmig am Rahmen befestigt, sie können aus einem Profil geschweißt werden Vierkantrohr 20x20 und Ecken 25x25. Die Abmessungen des Rahmens und der Abstand zwischen den Lamellen können Sie der folgenden Abbildung entnehmen:

Zusammenbau der Windgeneratorstruktur

Ein Mast wird aus Wasserrohren unterschiedlichen Durchmessers geschweißt; seine Höhe hängt vom Aufstellungsort des Windgenerators und seinen Betriebsbedingungen ab, muss aber auf jeden Fall höher sein als das Dach des Hauses.

Im Voraus müssen Sie ein dreipunktverstärktes Fundament für den Teilmast vorbereiten. Am fertigen Mast wird am Boden ein Generator angeschraubt. Als nächstes wird der Rahmen mit den Rotorblättern mit dem Generator verschraubt. Der Mast mit der Windmühle wird mit zwei Gelenkstützen am Fundament befestigt und mit einer Winde in die Vertikale gehoben. Nachdem der Mast angehoben ist, wird die dritte Stütze mit dem Fuß der Windmühle verschraubt. Zusätzlich muss der Mast mit einem Abspannseil gesichert werden.

Elektrischer Teil

Die Windmühle wird 3-Phasen-Wechselstrom erzeugen. Mit einem Brückengleichrichter bestehend aus 6 Dioden wandeln wir ihn in Gleichstrom um.

Dadurch ist es möglich, den Akku mit 12 V zu laden. Um den Ladevorgang des Akkus zu steuern und ein Überladen zu verhindern, verwenden Sie ein Standard-Autoladerelais PP-380.

An die Batterie ist ein Wechselrichter angeschlossen, der es Ihnen ermöglicht, die resultierenden 12 V Gleichspannung in 220 V Wechselspannung mit einer Frequenz von 50 Hz umzuwandeln.

Das Ergebnis einer Windkraftanlage: Effizienzberechnung

Testtests des Windgenerators bei verschiedenen Windgeschwindigkeiten zeigten folgende Ergebnisse:

• bei einer Windgeschwindigkeit von 5 m/s erhalten wir 60 U/min – 7 V und 2,3 A = 16 W;
• bei einer Windgeschwindigkeit von 10,6 m/s erhalten wir etwa 120 U/min – 13 V und 3,4 A = 44 W;
• bei einer Geschwindigkeit von 15,3 m/s ca. 180 U/min – 15 V und 5,1 A = 76,5 W;
• Bei einer Windgeschwindigkeit von 18 m/s erhalten wir 240 U/min – 18 V und 9 A = 162 W.

Grundsätzlich leistet die Windmühle 16-45 W, da Windgeschwindigkeiten über 15 m/s selten sind. Wenn Sie jedoch einen Hochgeschwindigkeitspropeller installieren, können Sie bessere Ergebnisse erzielen.