Kako instalirati vjetroturbine

Autor: John Stephens
Datum Stvaranja: 23 Siječanj 2021
Datum Ažuriranja: 1 Srpanj 2024
Anonim
Huge wind turbine installation. Engineering marvel.
Video: Huge wind turbine installation. Engineering marvel.

Sadržaj

Vjetroagregat je jednostavan mehanički uređaj sličan vjetrenjači. Zračna struja koja pokreće lopatice turbine rotira se, a mehanička energija tog kretanja prenosi se duž vratila turbine. Osovina turbine okreće ostale dijelove generatora, stvara čistu energiju (obnovljivu energiju) za vašu obitelj i smanjuje račune za struju. Alternativno, turbina se može napraviti od jednostavnih materijala koji se mogu naći u trgovinama hardverom.

Koraci

Dio 1 od 5: Plan ugradnje vjetroagregata

  1. Odredite prosječnu brzinu vjetra tamo gdje planirate smjestiti turbinu. Za učinkovito generiranje energije turbini je potrebna minimalna brzina vjetra od 11-16 km / h. Većina turbina ima najbolje rezultate pri brzinama vjetra između 19-32 km / h. Da biste pronašli prosječnu godišnju brzinu vjetra tamo gdje živite, možete provjeriti mrežnu kartu vjetra koja kaže prosječne brzine vjetra.
    • Također možete kupiti mjerač brzine vjetra nazvan mjerač vjetra koji mjeri brzinu vjetra na mjestu turbine. Činite to svaki dan neko vrijeme.
    • Ako je brzina vjetra na tom mjestu relativno stabilna, jednomesečna mjerenja više su nego dovoljna, iako brzina vjetra prilično varira s godišnjim dobima. Zatim izračunate prosjek brojki da biste vidjeli je li razumno tamo locirati turbinu.

  2. Razmotrite zakone o gradnji koji se odnose na vjetroturbine. Svaka regija ima različite zakone o gradnji, zato provjerite kod regulatora kako biste bili sigurni da vaša turbina ne krši zakon. Neki zakoni reguliraju minimalnu udaljenost između turbina, kao i minimalnu udaljenost od turbine do granice posjeda. Lokalni zakoni mogu također nametnuti ograničenja visine koja treba uzeti u obzir prilikom projektiranja turbine.
    • Trebali biste razgovarati o gradnji turbine sa svojim susjedom prije nego što uložite previše vremena u dizajn i izgradnju. Na ovaj način možete riješiti njihovu zabrinutost zbog vjetroagregata i eliminirati pogrešne percepcije o buci i potencijalnom ometanju radijskih valova (radio i televizija).

  3. Procjena prostora turbine. Iako sama turbina ne treba puno prostora, kako bi se izbjegli potencijalni sukobi sa susjedima, preporučuje se da za turbinu s 3 kilivatne snage odvojite najmanje 0,2 hektara i 0,4 hektara za turbinu s izlaznom snagom. do 10 kilovata. Visina prostora također bi trebala biti dovoljna da se mogu graditi turbine s visinom tako da kuće i drveće ne blokiraju vjetar.

  4. Koristite prethodno izrađene ili domaće lopatice turbine. Tip lopatice turbine koja se namjerava koristiti i konstrukcija lopatice mogu utjecati na cjelokupni dizajn turbine. Stare farmske vjetrenjače u osnovi su bila mala jedra pričvršćena za vreteno, ali vjetroturbina je bila poput ogromnih propelera i imala je velika krila oblika poput kapljice. Oštrice bi trebale biti odgovarajuće veličine i razmaka kako bi pravilno funkcionirale.
    • Ako želite sami izraditi krila, možete ih izraditi od drveta ili presjeka PVC cijevi. Upute možete pronaći na mreži pomoću ključne riječi "domaće lopatice vjetroagregata".
    • Bez obzira kupujete li ili izrađujete vlastita krila, obično imate 3 lopatice za vjetroagregat. Korištenje parnog broja lopatica poput 2 ili 4 učinit će turbinu sklonijom vibracijama prilikom vrtnje. Povećanje broja lopatica povećava zakretni moment, ali može uzrokovati sporije okretanje turbine.
    • Lopatice turbine mogu se izrađivati ​​i od proizvoda za kućanstvo, poput lopata. Ako slijedite ovu metodu, odaberite tvrdu lopatu, a zatim biste trebali zamijeniti drvenu ručku trajnijim materijalom, poput valjanja metala.
  5. Odaberite generator. Za proizvodnju električne energije morate spojiti vjetroagregat na generator. Većina generatora su istosmjerne (DC), što znači da da biste opskrbljivali kućom električnu energiju, morate taj generator povezati s pretvaračem kako biste generirali izmjeničnu struju (AC) za unutarnje uređaje. Dom.
    • Kao generator možete koristiti istosmjerni motor, iako tok možda nije dovoljno jak da stvara jako električno polje.
    • Generator ovisi o rotaciji (u ovom slučaju, kretanju lopatica turbine) i magnetskoj sili za proizvodnju električne energije. Unaprijed izrađeni generator najjednostavnija je opcija za početnike, no možete ga napraviti vlastitim pretraživanjem Interneta za dokumentaciju "izradite generatore vjetroagregata".
    • Ako se odlučite za kupnju istosmjernog generatora, odaberite onaj s visokim naponom i jačinom struje, sporo brzinom vrtnje (nekoliko stotina umjesto nekoliko tisuća okretaja u minuti). Morate generirati minimalnu struju od 12 volti u kontinuiranom vremenu.
    • Generator mora biti spojen na bateriju za održavanje i regulator punjenja postavljen između generatora i pretvarača kako bi zaštitio pretvarače i bateriju svaki put kad skoči napon. To također pomaže u pružanju napajanja pretvaraču za vrijeme slabog vjetra.
    • Ne biste trebali koristiti automobilski generator kao generator vjetroagregata. Potrebna im je puno brža rotacija od vjetroagregata.
    oglas

Dio 2 od 5: Sastav radilice i ručice vjetroagregata s vertikalnom osi

  1. Montaža koluta. Morate zavariti vreteno na podnožje osovine, ali mnogi unaprijed izrađeni kompleti vjetroagregata već zavaruju dva dijela. Ako turbine sastavljate od kupljenih labavih dijelova ili suvišnih dijelova, prije zavarivanja obavezno nosite zaštitnu opremu kao što su posebne naočale, rukavice, košulje i čizme.
    • Nakon što sastavite kolut, ostatak možete sastaviti na to vreteno. Ovo je obično najučinkovitiji način agregacije turbine ako sami radite na ovom projektu.
  2. Gurnite lančanik na vreteno. Da biste izbjegli trenje i oštećenje vretena / lančanika, preporuča se ugraditi ležaj između ova dva dijela. Umetnite ležaj na konusni kraj osovine s osovine osovine i pomaknite prsten ležaja prema podnožju osovine dok se ne učvrsti u debljem položaju vretena. Zatim pomaknite lančanik u položaj na ležaju tako da su gumbi okrenuti prema gore.
    • Udaljenost od ležaja do osnove vretena je oko 10,2 cm. Kad vjetar jako puše, turbina se može saviti, što uzrokuje rezanje oštrice i oštećenje vratila.
    • Ako ne kupite kompletan set i ne napravite vlastiti, razmislite o upotrebi lančanika prikolice 4 na 4 (4 vijka-4 inča). Zupčanik 4 na 4 dostupan je u trgovinama rezervnih dijelova za prikolice, kao što su trgovine s dijelovima.
  3. Pričvrstite donji kotačić na lančanik. Gramofonska ploča trebala bi imati rupe za klizanje u gumbe na lančaniku i izbočene uši za spajanje ručice na njega. Postavite predenje na gumbe lančanika i učvrstite ga na svom mjestu. Nakon poravnanja gramofona na lančaniku, prvo ćete ga rukom učvrstiti maticom kotača, a zatim ga zategnite pomoću ključa na kalemu.
  4. Spojite radilicu. Za svaku lopaticu turbine imate dvije radilice, što znači ukupno šest radilica za turbinu s tri lopatice. Potrebni su vam vijci za spajanje radilice na ušima donje ručice i jastuk za odvajanje donjeg ručnog kotača od gornje ručke. Kasnije:
    • Gurnite jedan vijak u rupu na uhu gramofona, ukopčajte radilicu na svornjaku, gurnite odstojnik na vijak, utaknite drugi vijak u ručku i pomoću gornjeg okretača pričvrstite dvije radilice zajedno s prediteljem. jastuk. Donji i gornji disk trebali bi imati isti oblik, s istim brojem ušiju koje spajaju ručicu.
    • Rukom uvijte gornji lančanik kako bi gramofon bio na mjestu, a zatim zategnite preostale vijke prvog seta radilice. Ponovite ovaj postupak za sve radilice.
    • Nakon što su svi ručni kotači stegnuti između donjeg i gornjeg okretača, pomoću ključa na kalemu zategnite vijke. Nakon zatezanja vijaka, donji kotačić, gornji kotačić i radilice su spremni za lagano okretanje s lančanikom na ležaju.
    • Budući da će na strukturu turbine kontinuirano utjecati vjetar i drugi čimbenici okoliša, veza između svornjaka i ručnog kotača mora biti čvrsta. Da biste osigurali sigurno povezivanje, preporučuje se upotreba rješenja za zaključavanje navoja koje se prodaje u trgovinama hardvera.
  5. Pričvrstite četiri igle na gornji gramofon. Te igle moraju biti navojne, a svaka je igla dugačka 6 cm i debela 0,635 cm. Možda ćete trebati koristiti testeru za rezanje ovih pribadača na potrebnu duljinu. Zatim rukom držite vrh gornjeg gramofona tako da se igle ravnomjerno rasporede oko vretena.
    • Zavrtite iglu na gramofon dovoljno duboko da svaka oštrica bude okomita i sigurna. Svi klinovi trebali bi viriti iz gramofona jednake duljine.
    • Ako za rezanje tipli koristite pilu za piljenje, pripazite da ne oštetite navoj. Oštećene niti spriječit će vam postavljanje ostalih dijelova.
    • Morate sigurno pričvrstiti igle, kao i vijke koji spajaju ručne kotače. Na kraju biste trebali dodati rješenje za zaključavanje navoja na igle.
    oglas

Dio 3 od 5: Montaža magneta vjetroagregata s vertikalnom osi

  1. Ugradite rotor donjeg magneta na iglice. Možete napraviti svoj vlastiti donji rotor i gornji rotor s rotorskim diskom, epoksidnom bojom i neodimijskim magnetnim šipkama 5 cm x 2,5 cm x 1,25 cm ili možete kupiti gotov proizvod. u kompletu vjetroagregata ili kupite od proizvođača dijelova vjetroturbine. Usmjeravajući magnete prema gore, uskladite donji disk rotora magneta s četiri vijka koja ste čvrsto pričvrstili na gramofon.
    • Bez obzira izrađujete li sami ili koristite unaprijed izrađeni magnetni rotor, uvijek budite oprezni prilikom rukovanja pojedinačnim magnetnim šipkama ili pločama magnetnog rotora. Njihova magnetska sila je toliko jaka da može neozbiljno ozlijediti ako s njom nepromišljeno rukujete.
    • Neodimijski magnet je prilično lomljiv. Trebat će vam 24 šipke, 12 šipki za gornji rotor i 12 za donji rotor, ali trebali biste kupiti dodatno u slučaju da se magnet slomi tijekom montiranja ploče. Ovi magneti su dostupni za prodaju na mreži.
  2. Ako je potrebno, napravite rotor magneta. Ako kupite komplet koji dolazi s magnetnim rotorom, jednostavno ga pričvrstite na igle kako je gore opisano. Za domaći rotor morate ravnomjerno rasporediti magnetne šipke oko ruba rotora. Da biste spriječili nepravilno postavljanje magneta i oštetili rotor, nacrtajte položaj magneta na kartonu ili običnom papiru.
    • Ovaj će papir biti postavljen u središte rotora gdje magnet nije postavljen. Linije od sredine do ruba papira ukazuju na to gdje biste trebali postaviti magnet na rotor. Pomoću trake možete popraviti papir i uputiti se na ove uzorke papira na mreži.
    • Trebali biste označivačem označiti polaritet magneta prije početka instalacije. Ako se magneti međusobno privlače i ne možete razlikovati polaritet, napravite alat za ispitivanje nanošenjem malog magneta na štapić popsicle.
    • Gurnite "N" stranu ispitnog alata na neodimijski magnet. Ako osjetite silu, ta strana magneta je ekstremna. Ako osjećate gravitaciju, onda je ta strana polarna.
    • Za postavljanje magneta upotrijebite epoksidnu boju veličine graška. Boju nanesete na površinu magneta prije nego što ga stavite na tanjur.
    • Pažljivo držite prste podalje od razmaka između magneta i rotora, polako pomaknite magnetnu šipku u kut ploče rotora. Magnet bi se trebao zalijepiti za površinu diska, a zatim ga možete gurnuti na mjesto prateći crtu na uzorku papira.
  3. Umetnite odstojnike u zasun. Možete upotrijebiti metalnu cijev debljine 0,375 cm i izrezati je na 3.175 cm duge segmente kako biste stvorili jastuk. Dužinu jastuka režete što je točnije moguće. Gurnite odstojnike na izbočeni zasun na površini rotora magneta.
    • Neujednačena veličina odstojnika može uzrokovati nagib gornjeg rotora magneta. To je opasno i također može negativno utjecati na učinkovitost turbine.
    • Višak pribadače iznad jastuka trebao bi biti samo nešto veći od 2,5 cm. Postoji dodatni prostor za remen za zatezanje rotora s gornjim magnetom, zajedno sa svim komponentama između dva rotora.
  4. Stator stavite na vrh donjeg rotora magneta. Stator se sastoji od mnogih metalnih zavojnica koje igraju vrlo važnu ulogu u generatorima. Isporučuje se u kompletu s vjetroagregatom ili ga kupujete od proizvođača dijelova vjetroagregata ili ga možete sami izraditi. Pribadače oko središnjeg vretena umetnut će se u središte statora, a stator morate centrirati prema vretenu.
    • Stator se sastoji od tri grede, od kojih se svaka sastoji od tri bakrene zavojnice promjera 24, svaka s 320 zavoja bakrene žice. Izgradnja statora dugotrajna je i nije laka.
    • Ako se odlučite za izradu vlastitog statora, na mreži možete pronaći upute za uporabu s ključnom riječi "kako napraviti stator za vjetroagregat".
  5. Izgradite stator podmetač kod kuće. Statorske namotače možete izgraditi od otpadnog drva i čavala. Spojite dva komada šperploče s četiri čavla tako da razmak između dva komada bude oko 2,5 cm. Četiri čavla treba staviti u pravokutnik koji odgovara veličini magneta. Zatim možete lako namotati bakrenu žicu da biste stvorili stator.
    • Tijekom izrade statora morate pratiti početak i kraj namota. Svaka rola treba biti namotana u istom smjeru. Preporučuje se da na početak omotavanja svake zavojnice nanesete komadić obojene električne trake.
    • Da biste spriječili da zavojnica izađe nakon umotavanja, dobro je cijelu zavojnicu povezati električnom trakom i izvana obojiti još dva sloja epoksida. Nakon epoksidnog premaza, ostavite da se stator osuši na voštanom papiru tijekom vremena određenog na etiketi s bojom.
  6. Ugradite gornji magnetni rotor.Budite posebno oprezniOvo je jedan od najopasnijih dijelova strukture vjetroagregata. Četiri komada drveta složite na vrh statora s obje strane kotura, a ispod stavite gustu drvenu građu, a na vrh tanko drvo. Gornji komad drveta trebao bi biti veličine 2 x 4.
    • Držite gornji rotor magneta tako da su prsti u zazoru između naslaganih komada drveta i polako postavite gornji rotor na vrh donjeg rotora. Pokušajte poravnati gornji rotor s klinovima tijekom instalacije.
    • Magnetsko polje će držati rotor i usisati ga u ranije postavljene drvene daske. Zatim spustite gornji rotor na klinove izvlačenjem svakog komada drveta. Prvo izvucite svaki komad drveta redom.
    • Ponovite ovaj postupak s donjim drvenim komadima kako biste gornji rotor postavili na svoje mjesto. Zatim zavrnite šesterokutni vijak na zatiče kako biste zategnuli rotor. Jednom dovršen, gornji rotor trebao bi se nasloniti na odstojnike, a na osovinici je ostalo samo malo.
    • Možda ćete morati zamahnuti komadićima drveta oko sebe kako biste ga uklonili s rotora jer je magnetska sila tako jaka.
    oglas

Dio 4 od 5: Završetak glavne konstrukcije turbine

  1. Uklonite strukturu turbine s koluta. Dalje ćete vreteno spojiti na toranj. Ako držite strukturu turbine s vretenom za ugradnju u toranj, posao će biti vrlo težak. Tada strukturu morate okrenuti naopako kako bi se uklopila u toranj.
    • Podignite strukturu (uključujući lančanik, ručni kotač, rotor magneta, stator i sve relevantne dijelove) s koluta okomitim pokretima. Zatim postavite veznik turbine na drugo mjesto sa strane, lančanikom okrenutim prema gore.
  2. Zavarite osovinu na toranj. Zavarivanje osnove vretena na toranj ako imate kompletan set (obično komercijalno dostupan). Međutim, toranj se može napraviti od metalne ploče pričvršćene na vrh debelih metalnih cijevi. Obavezno koristite metalne cijevi dovoljno debele da mogu izdržati utjecaj vjetra na turbinu.
    • Toranj mora biti postavljen na čvrstim temeljima. Trebali biste uliti beton na mjesto tornja radi veće stabilnosti.
  3. Pričvrstite nosač vretena i statora. Ovaj oslonac trebao bi stati na vreteno poput ovratnika. Zatim pričvrstite vijak za učvršćivanje nosača na toranj. Zatim ste izrezali navojnu šipku debljine 0,375 cm na četiri segmenta duljine 11 cm. Prvo upotrijebite otopinu za zaključavanje navoja, a zatim maticom i preklopom spojite navojne segmente s vanjskom stranom postolja, okrenutom prema gore.
    • Trebali biste navrnuti maticu u šipku za navoj otprilike do vrha navoja. Matice će vam omogućiti podešavanje položaja statora dok ga navojna šipka drži na mjestu.
  4. Ugradite prsten kvačila na vreteno. Prije montiranja na prsten kvačila stavite puno normalne masti za ležajeve. Nakon završetka podmazivanja gurnite prsten ležaja na kolut sve do dna osovine.
    • Prstom možete namazati mast na prsten ležaja. Pripremite maramicu ili krpu za brisanje ruku nakon što podmažete ležaj i instalirate ga na kolut.
  5. Montirajte glavnu strukturu turbine. Podignite glavnu konstrukciju tako da je strana lančanika okrenuta prema gore i postavite je na vreteno s prstenom ležaja kvačila ispod. Rupe za montažu na stator trebaju odgovarati šipkama s navojem koje ste ranije zategnuli na potporu.
    • Nakon postavljanja konstrukcije na mjesto, morat ćete dodati konusni prsten ležaja na poklopac lančanika. Prije montiranja ne zaboravite podmazati konvencionalne ležajeve na prstenu ležaja.
    • Morate pričvrstiti cvjetnu maticu na vrh ležaja, a to se lako može učiniti ručno.
    • Ako ne možete lako zavrtiti maticu, izvrnite je dok se razmak u matici ne podudara s rupom na kolutu. Uvucite ključ u ovu rupu i upotrijebite ključ za savijanje nogavica kako biste učvrstili maticu na mjestu.
  6. Pritegnite stator i postavite poklopac masti kako biste dovršili konstrukciju turbine. Upotrijebite jednu šesterokutnu maticu za svaku navojnu šipku kako biste pričvrstili stator na strukturi. Zatim upotrijebite dvije kopče za namještanje matice stezaljke statora dok se stator ne nađe izravno između dva magnetna rotora.
    • Nakon završetka mikrostatora preostaje samo dodati poklopac masti na vrh lančanika i struktura turbine je gotova.
    oglas

Dio 5 od 5: Ugradnja električnih komponenata turbine

  1. Spojite regulator punjača na bateriju ili krug. Spajanjem regulatora punjenja na bateriju prije spajanja na vjetroagregat sprječava stvaranje prenapona. Stoga će to spriječiti oštećenje uređaja.
  2. Spojite zaštićeni kabel za napajanje na regulator punjenja. Ova žica prenosi električnu energiju s generatora na regulator punjenja. Odatle se električna energija prenosi na bateriju ili krug.
    • Trebali biste koristiti model kabela za napajanje s dva identična izolirana segmenta ili upotrijebiti kabel iz prijenosne utičnice i po želji odsjeći utikač.
  3. Prođite žicu od baze i prođite kroz osovinu tornja. Provucite kabel za napajanje od dna tornja prema gore na strukturu turbine. Možda ćete trebati upotrijebiti žicu za vođenje ili mjeru vrpce za prolazak žice kroz toranj. Zatim spojite kabel za napajanje na generator.
  4. Spojite na bateriju ili električni krug. Nakon spajanja generatora na regulator punjenja i ožičenja kroz nosače nosača, spremni ste za spajanje unutarnjeg kruga na dalekovod iz turbine. Kad god spajate vanjski izvor napajanja na krug u vašem domu, trebate potražiti pomoć od električara. U mnogim područjima to zahtijeva profesionalni električar. oglas

Savjet

  • Punjač treba biti čvrsto zamotan kako bi se izbjegla vlaga u zraku, a trebao bi biti povezan s manometrom za praćenje izlazne struje.
  • Proučite više o migraciji ptica u vašem području. Ako ptice migriraju na to područje, ne biste trebali graditi turbinu.

Upozorenje

  • Ako planirate prodati električnu energiju elektroprivredi, sjetite se da vam prodaju električnu energiju po maloprodajnoj cijeni, ali će otkupljivati ​​električnu energiju po veleprodajnoj cijeni. Morat ćete instalirati sinkroni ispravljač koji odgovara izmjeničnoj frekvenciji korporativnog dalekovoda, kao i poseban pretvarač. Možda ne možete proizvesti dovoljno električne energije da nadoknadite instalaciju, a kamoli dobit.

Što trebaš

  • Drveni komadi 2 x 4
  • Vijci, matice i vijci
  • Cvjetni orah
  • Kontroler punjenja
  • Ključanica
  • Istosmjerni generator ili AC motor (opcionalno)
  • Održavanje baterije (preporučeno)
  • Uobičajena mast za ležajeve
  • Poklopac masti (za lančanike)
  • Pila za metal
  • Zupčanik
  • Zaštićene žice
  • Željezna podna prirubnica (promjer 2,5 cm)
  • Željezna cijev (promjer 2,5 cm)
  • Ploča magneta / rotora
  • Metalna cijev (/8"/ širina 0,95 cm)
  • Orah
  • Ključ cijevi
  • Ručica
  • Stato
  • Podrška statora
  • Konusni ležaj (2 komada)
  • Rješenje zaključavanja niti
  • Navojna šipka (/8"/ debljina 0,375 cm)
  • Navojna šipka (debljina 0,635 cm)
  • Barometar (nije obavezno)
  • Dugački hram
  • Zavarivač
  • Ključ (podesivi tip)