Wie man einen Windpark mit eigenen Händen baut. Wie man einen Windgenerator selber baut Beschreibung einer Windmühle Vor- und Nachteile der Konstruktion

Strom wird immer teurer. Um sich bei heißem Sommerwetter und einem frostigen Wintertag außerhalb der Stadt wohl zu fühlen, muss man entweder viel Geld ausgeben oder sich nach alternativen Energiequellen umsehen. Russland ist ein riesiges Land mit großen flachen Gebieten. Obwohl in den meisten unserer Regionen schwache Winde vorherrschen, wehen starke und heftige Luftströmungen über das dünn besiedelte Gebiet. Daher ist das Vorhandensein eines Windgenerators auf dem Bauernhof des Eigentümers von Vorstadtimmobilien meistens gerechtfertigt. Je nach Einsatzgebiet und tatsächlichem Einsatzzweck wird das passende Modell gewählt.

Windkraftanlage Nr. 1 – rotierendes Design

Sie können eine einfache rotierende Windmühle mit Ihren eigenen Händen bauen. Natürlich ist es unwahrscheinlich, dass er ein großes Häuschen mit Strom versorgen kann, aber es ist durchaus möglich, ein bescheidenes Gartenhaus mit Strom zu versorgen. Damit versorgen Sie Nebengebäude abends mit Licht, beleuchten Gartenwege und die nähere Umgebung.

In diesem Artikel können Sie mehr über andere Arten alternativer Energiequellen lesen:

So oder fast so sieht ein rotierender Windgenerator zum Selbermachen aus. Wie Sie sehen können, ist das Design dieser Ausrüstung nicht besonders kompliziert.

Vorbereitung von Teilen und Verbrauchsmaterialien

Um einen Windgenerator zu montieren, dessen Leistung 1,5 kW nicht überschreitet, benötigen wir:

Lichtmaschine aus Auto 12 V;
Säure- oder Gelbatterie 12 V;
Wandler 12V - 220V auf 700 W - 1500 W;
ein großer Behälter aus Aluminium oder Edelstahl: ein Eimer oder eine voluminöse Pfanne;
Laderelais und Ladekontrolllampe für Autobatterien;
halbhermetischer "Knopf"-Schalter für 12 V;
Voltmeter von jedem unnötigen Messgerät, Sie können Auto;
Schrauben mit Unterlegscheiben und Muttern;
Drähte mit einem Querschnitt von 2,5 mm 2 und 4 mm 2;
zwei Klemmen, mit denen der Generator am Mast befestigt wird.

Um die Arbeit abzuschließen, benötigen wir eine Metallschere oder einen Schleifer, ein Maßband, einen Marker oder einen Konstruktionsstift, einen Schraubendreher, Schlüssel, einen Bohrer, einen Bohrer und einen Drahtschneider.

Die meisten Eigentümer von Privathäusern erkennen die Nutzung von Erdwärme nicht, aber ein solches System ist vielversprechend. Sie können mehr über die Vor- und Nachteile dieses Komplexes im folgenden Material lesen:

Fortschritt der Entwurfsarbeit

Wir werden einen Rotor bauen und die Riemenscheibe der Lichtmaschine neu machen. Zu Beginn benötigen wir einen Metallbehälter in zylindrischer Form. Meistens wird ein Topf oder Eimer für diese Zwecke angepasst. Nehmen Sie ein Maßband und einen Marker oder Konstruktionsbleistift und teilen Sie den Behälter in vier gleiche Teile. Wenn wir Metall mit einer Schere schneiden, müssen Sie zum Einsetzen zuerst Löcher bohren. Sie können auch eine Mühle verwenden, wenn der Eimer nicht aus lackiertem Blech oder verzinktem Stahl besteht. In diesen Fällen überhitzt das Metall zwangsläufig. Schneiden Sie die Klingen aus, ohne sie bis zum Ende durchzuschneiden.

Um sich nicht mit den Abmessungen der Klingen zu verwechseln, die wir im Tank schneiden, müssen sorgfältige Messungen durchgeführt und alles sorgfältig neu berechnet werden.

Im Boden und in der Riemenscheibe markieren und bohren wir Löcher für die Schrauben. In diesem Stadium ist es wichtig, sich Zeit zu nehmen und die Löcher symmetrisch zu positionieren, um ein Ungleichgewicht während der Drehung zu vermeiden. Die Klingen sollten gebogen sein, aber nicht zu stark. Bei diesem Teil der Arbeit berücksichtigen wir die Drehrichtung des Generators. Es dreht sich normalerweise im Uhrzeigersinn. Je nach Winkel der Biegung erhöht sich der Einflussbereich der Windströmungen und damit die Rotationsgeschwindigkeit.

Dies ist eine weitere Option für Klingen. In diesem Fall existiert jedes Teil separat und nicht als Teil des Behälters, aus dem es geschnitten wurde.

Da jedes der Windmühlenblätter separat existiert, müssen Sie jedes einzelne verschrauben. Der Vorteil dieser Konstruktion liegt in der erhöhten Wartbarkeit

Der Löffel mit fertigen Schaufeln sollte mit Schrauben an der Riemenscheibe befestigt werden. Wir installieren den Generator mit Klemmen am Mast, schließen dann die Drähte an und bauen den Stromkreis zusammen. Es ist besser, das Diagramm, die Aderfarben und die Kontaktmarkierungen im Voraus neu zu schreiben. Die Drähte müssen auch am Mast befestigt werden.

Zum Anschließen der Batterie verwenden wir Drähte 4 mm 2, deren Länge 1 Meter nicht überschreiten sollte. Wir verbinden die Last (Elektrogeräte und Beleuchtung) mit Drähten mit einem Querschnitt von 2,5 mm 2. Vergessen Sie nicht, den Konverter (Wechselrichter) zu setzen. Es ist mit einem 4 mm 2 -Draht an den Kontakten 7.8 mit dem Netzwerk verbunden.

Das Design der Windkraftanlage besteht aus einem Widerstand (1), einer Generatorstarterwicklung (2), einem Generatorrotor (3), einem Spannungsregler (4), einem Rückstromrelais (5), einem Amperemeter (6), eine Batterie (7), eine Sicherung (8), Schalter (9)

Vor- und Nachteile eines solchen Modells

Wenn alles richtig gemacht wird, funktioniert dieser Windgenerator ohne Probleme für Sie. Mit einer 75-A-Batterie und einem 1000-W-Konverter kann es Straßenbeleuchtung, Videoüberwachungsgeräte usw. mit Strom versorgen.

Das Schema der Anlage zeigt anschaulich, wie Windenergie in Strom umgewandelt und bestimmungsgemäß genutzt wird.

Die Vorteile eines solchen Modells liegen auf der Hand: Es ist ein sehr wirtschaftliches Produkt, leicht zu reparieren, erfordert keine besonderen Bedingungen für seinen Betrieb, arbeitet zuverlässig und beeinträchtigt Ihren akustischen Komfort nicht. Zu den Nachteilen gehören eine geringe Produktivität und eine erhebliche Abhängigkeit von starken Windböen: Die Blätter können durch Luftströmungen abgerissen werden.

Windmühle Nr. 2 - axiales Design mit Magneten

Bis vor kurzem wurden in Russland keine axialen Windmühlen mit eisenfreien Statoren auf Neodym-Magneten hergestellt, da letztere nicht zugänglich sind. Aber jetzt sind sie in unserem Land und sie sind billiger als ursprünglich. Daher begannen unsere Handwerker mit der Herstellung von Windkraftanlagen dieser Art.

Im Laufe der Zeit, wenn die Fähigkeiten eines rotierenden Windgenerators nicht mehr alle Anforderungen der Wirtschaft erfüllen, können Sie ein axiales Modell auf Neodym-Magneten erstellen

Was muss vorbereitet werden?

Für die Basis des Axialgenerators müssen Sie die Nabe mit Bremsscheiben aus dem Auto nehmen. Wenn dieses Teil in Betrieb war, muss es zerlegt, die Lager überprüft und geschmiert, Rost entfernt werden. Der fertige Generator wird lackiert.

Um die Nabe qualitativ von Rost zu reinigen, verwenden Sie eine Metallbürste, die an einer elektrischen Bohrmaschine montiert werden kann. Der Hub wird wieder großartig aussehen

Verteilung und Fixierung von Magneten

Wir müssen Magnete auf die Rotorscheiben kleben. In diesem Fall werden 20 Magnete mit einer Größe von 25x8mm verwendet. Wenn Sie sich für eine andere Polzahl entscheiden, verwenden Sie die Regel: Bei einem Einphasengenerator müssen so viele Pole wie Magnete vorhanden sein, und bei einem Dreiphasengenerator das Verhältnis 4/3 oder 2/ 3 Pole zu Spulen sind zu beachten. Magnete sollten mit abwechselnden Polen platziert werden. Um sicherzustellen, dass ihre Position korrekt ist, verwenden Sie eine Schablone mit Sektoren, die auf Papier oder auf die Disc selbst gedruckt sind.

Verwenden Sie nach Möglichkeit lieber rechteckige als runde Magnete, da runde Magnete ein in der Mitte konzentriertes Magnetfeld haben, rechteckige entlang ihrer Länge. Die gegenüberliegenden Magnete müssen unterschiedliche Pole haben. Um nichts zu verwechseln, verwenden Sie einen Marker, um „+“ oder „-“ auf ihre Oberfläche zu setzen. Um den Pol zu bestimmen, nehmen Sie einen Magneten und bringen Sie andere dazu. Setzen Sie Plus auf anziehende Oberflächen und Minus auf abstoßende. Auf den Scheiben müssen sich die Pole abwechseln.

Die Magnete sind richtig platziert. Vor dem Befestigen mit Epoxidharz müssen Plastilinseiten hergestellt werden, damit die Klebemasse aushärten kann und kein Glas auf dem Tisch oder Boden

Um die Magnete zu befestigen, müssen Sie einen starken Kleber verwenden, danach wird die Haftfestigkeit mit Epoxidharz weiter verstärkt. Es ist mit Magneten gefüllt. Um zu verhindern, dass sich das Harz ausbreitet, können Sie Plastilinränder machen oder die Scheibe einfach mit Klebeband umwickeln.

Drehstrom- und Einphasengeneratoren

Ein einphasiger Stator ist schlechter als ein dreiphasiger, weil er unter Last vibriert. Dies ist auf den Unterschied in der Amplitude des Stroms zurückzuführen, der aufgrund seiner nicht konstanten Rückkehr für einen Moment auftritt. Das Dreiphasenmodell leidet nicht unter diesem Nachteil. Die Leistung darin ist immer konstant, denn die Phasen kompensieren sich gegenseitig: Sinkt der Strom in der einen, steigt er in der anderen.

Im Streit zwischen einphasiger und dreiphasiger Variante geht letztere als Sieger hervor, weil zusätzliche Vibrationen die Lebensdauer der Geräte nicht verlängern und das Ohr irritieren.

Dadurch ist die Leistung eines dreiphasigen Modells um 50 % höher als die eines einphasigen Modells. Ein weiterer Vorteil des Verzichts auf unnötige Vibrationen ist der akustische Komfort beim Arbeiten unter Last: Der Generator brummt während seines Betriebs nicht. Außerdem setzen Vibrationen den Windgenerator immer vor Ablauf seiner Lebensdauer außer Betrieb.

Spulenwickelprozess

Jeder Fachmann wird Ihnen sagen, dass Sie vor dem Wickeln der Spulen eine sorgfältige Berechnung durchführen müssen. Und jeder Praktizierende wird alles intuitiv tun. Unser Generator wird nicht zu schnell sein. Wir möchten, dass die 12-Volt-Batterie bei 100-150 U / min mit dem Laden beginnt. Bei solchen Anfangsdaten sollte die Gesamtzahl der Windungen in allen Spulen 1000-1200 Stück betragen. Es bleibt, diese Zahl durch die Anzahl der Spulen zu teilen und herauszufinden, wie viele Windungen in jeder enthalten sein werden.

Um den Windgenerator bei niedrigen Geschwindigkeiten leistungsfähiger zu machen, müssen Sie die Anzahl der Pole erhöhen. In diesem Fall erhöht sich die Frequenz der Stromschwingungen in den Spulen. Zum Wickeln von Spulen ist es besser, einen dicken Draht zu verwenden. Dadurch wird der Widerstand verringert, was bedeutet, dass der Strom ansteigt. Es sollte beachtet werden, dass bei hoher Spannung der Strom durch den Widerstand der Wicklung "gefressen" werden kann. Eine einfache selbstgebaute Maschine hilft Ihnen, hochwertige Spulen schnell und genau zu wickeln.

Der Stator ist markiert, die Spulen werden an ihren Platz gelegt. Zu ihrer Fixierung wird Epoxidharz verwendet, dessen Ablaufen wiederum durch Plastilin-Stoßfänger entgegengewirkt wird.

Aufgrund der Anzahl und Dicke der auf den Scheiben befindlichen Magnete können Generatoren in ihrer Leistung stark variieren. Um herauszufinden, welche Leistung als Ergebnis zu erwarten ist, können Sie eine Spule wickeln und im Generator scrollen. Um die zukünftige Leistung zu ermitteln, sollten Sie die Spannung bei bestimmten Drehzahlen ohne Last messen.

Beispielsweise werden bei 200 U / min 30 Volt mit einem Widerstand von 3 Ohm erhalten. Wir subtrahieren von 30 Volt die Batteriespannung von 12 Volt und teilen die resultierenden 18 Volt durch 3 Ohm. Das Ergebnis sind 6 Ampere. Dies ist die Menge, die an die Batterie geht. Obwohl es in der Praxis natürlich aufgrund von Verlusten in der Diodenbrücke und in den Drähten weniger ausfällt.

Meistens werden die Spulen rund gemacht, aber es ist besser, sie ein wenig zu dehnen. Gleichzeitig befindet sich mehr Kupfer im Sektor und die Windungen der Spulen sind gerader. Der Durchmesser des Innenlochs der Spule sollte der Größe des Magneten entsprechen oder etwas größer sein.

Vorläufige Tests der resultierenden Ausrüstung werden durchgeführt, die ihre hervorragende Leistung bestätigen. Im Laufe der Zeit kann dieses Modell verbessert werden.

Beachten Sie bei der Herstellung des Stators, dass seine Dicke mit der Dicke der Magnete übereinstimmen muss. Wenn die Anzahl der Windungen in den Spulen erhöht und der Stator dicker gemacht wird, wird der Zwischenraum zwischen den Scheiben größer und der Magnetfluss nimmt ab. Dadurch kann die gleiche Spannung erzeugt werden, aber weniger Strom aufgrund des erhöhten Widerstands der Spulen.

Sperrholz wird als Form für den Stator verwendet, aber Sie können Sektoren für Spulen auf Papier markieren und Ränder aus Plastilin herstellen. Die Festigkeit des Produkts erhöht die Glasfaser, die auf dem Boden der Form und auf den Spulen platziert wird. Das Epoxid darf nicht an der Form haften bleiben. Dazu wird es mit Wachs oder Vaseline geschmiert. Für den gleichen Zweck können Sie einen Film oder ein Band verwenden. Die Spulen sind bewegungslos aneinander befestigt, die Enden der Phasen sind herausgeführt. Dann werden alle sechs Drähte durch ein Dreieck oder einen Stern verbunden.

Die Generatorbaugruppe wird durch Handrotation getestet. Die resultierende Spannung beträgt 40 Volt, während die Stromstärke etwa 10 Ampere beträgt.

Endstufe - Mast und Propeller

Die tatsächliche Höhe des fertigen Mastes betrug 6 Meter, aber es wäre besser, 10-12 Meter zu machen. Der Sockel dafür muss betoniert werden. Eine solche Befestigung ist erforderlich, damit das Rohr mit einer Handwinde angehoben und abgesenkt werden kann. Oben am Rohr ist eine Schraube angebracht.

PVC-Rohr ist ein zuverlässiges und ziemlich leichtes Material, aus dem Sie einen Windmühlenpropeller mit einer vorgegebenen Biegung herstellen können

Für die Herstellung der Schraube wird ein PVC-Rohr mit einem Durchmesser von 160 mm benötigt. Daraus soll eine sechsblättrige Zwei-Meter-Schraube herausgeschnitten werden. Es ist sinnvoll, mit der Form der Schaufeln zu experimentieren, um das Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen zu erhöhen. Bei starkem Wind muss die Schraube entfernt werden. Diese Funktion wird mit einem Klappschwanz ausgeführt. Die erzeugte Energie wird in Batterien gespeichert.

Der Mast muss mit einer Handwinde gehoben und gesenkt werden. Zusätzliche Standsicherheit kann durch Spannseile erreicht werden.

Ihre Aufmerksamkeit wird auf zwei Optionen für Windkraftanlagen gelenkt, die am häufigsten von Sommerbewohnern und Eigentümern von Vorortimmobilien genutzt werden. Jeder von ihnen ist auf seine Weise wirksam. Besonders das Ergebnis der Verwendung solcher Geräte zeigt sich in Gebieten mit starkem Wind. Schaden wird so ein Helfer im Haushalt jedenfalls nie.

Die Leistung eines selbstgebauten Windgenerators reicht aus, um die Batterien verschiedener Geräte aufzuladen, für Beleuchtung zu sorgen und im Allgemeinen elektrische Haushaltsgeräte zu betreiben. Durch die Installation eines Windgenerators sparen Sie sich die Stromkosten. Falls gewünscht, kann die betreffende Einheit von Hand zusammengebaut werden. Sie müssen sich nur für die Hauptparameter des Windgenerators entscheiden und alles gemäß den Anweisungen tun.

Das Design des Windgenerators umfasst mehrere Blätter, die sich unter dem Einfluss von Windströmungen drehen. Als Ergebnis eines solchen Aufpralls wird Rotationsenergie erzeugt. Die resultierende Energie wird durch den Rotor zum Multiplikator geleitet, der wiederum Energie an den Generator überträgt.

Es gibt auch Ausführungen von Windenergieanlagen ohne Multiplikatoren. Der Verzicht auf einen Multiplikator ermöglicht eine deutliche Steigerung der Anlagenproduktivität.

Windgeneratoren können sowohl einzeln installiert als auch in Gruppen zu einem Windpark zusammengefasst werden. Außerdem können Windkraftanlagen mit Dieselgeneratoren kombiniert werden, was Kraftstoff spart und den effizientesten Betrieb des Stromversorgungssystems zu Hause gewährleistet.

Was müssen Sie vor der Montage einer Windkraftanlage wissen?

Bevor Sie mit der Montage einer Windkraftanlage beginnen, müssen Sie einige wichtige Punkte festlegen.

Erster Schritt. Wählen Sie die geeignete Art des Windturbinendesigns aus. Die Installation kann vertikal und horizontal erfolgen. Bei der Selbstmontage ist es besser, sich für vertikale Modelle zu entscheiden, weil. sie sind einfacher herzustellen und auszugleichen.

Zweiter Schritt. Bestimmen Sie die richtige Leistung. In diesem Moment ist alles individuell – konzentrieren Sie sich auf Ihre eigenen Bedürfnisse. Um mehr Leistung zu erhalten, müssen der Durchmesser und die Masse des Laufrads erhöht werden.

Eine Zunahme dieser Eigenschaften führt zu bestimmten Schwierigkeiten beim Fixieren und Auswuchten des Windturbinenrads. Betrachten Sie den Moment und beurteilen Sie Ihre Fähigkeiten objektiv. Wenn Sie ein Anfänger sind, sollten Sie erwägen, mehrere mittelgroße Windkraftanlagen anstelle einer sehr leistungsstarken Einheit zu installieren.

Dritter Schritt. Überlegen Sie, ob Sie alle Elemente eines Windgenerators selbst herstellen können. Jedes Detail muss genau berechnet und in voller Übereinstimmung mit den Werksgegenstücken hergestellt werden. In Ermangelung der erforderlichen Fähigkeiten ist es besser, fertige Elemente zu kaufen.

Vierter Schritt. Wählen Sie die richtigen Batterien. Es ist besser, Autobatterien abzulehnen, weil. Sie sind kurzlebig, explosiv und anspruchsvoll in Pflege und Wartung.

Versiegelte Batterien sind die bevorzugte Option. Sie kosten ein paar Mal mehr, halten aber um ein Vielfaches länger und haben im Allgemeinen eine höhere Leistung.

Achten Sie besonders auf die Wahl der richtigen Messeranzahl. Am beliebtesten sind Windkraftanlagen mit 2 und 3 Flügeln. Solche Installationen haben jedoch eine Reihe von Nachteilen.

Beim Betrieb eines Generators mit 2 oder 3 Flügeln treten starke Zentrifugal- und Kreiselkräfte auf. Unter dem Einfluss der genannten Kräfte steigt die Belastung der Hauptelemente des Windgenerators erheblich an. Gleichzeitig wirken die Kräfte in manchen Momenten gegensätzlich.

Um die eingehenden Lasten auszugleichen und das Design des Windgenerators intakt zu halten, müssen Sie Leistung erbringen kompetente aerodynamische Berechnung der Schaufeln und fertigen sie streng nach den berechneten Daten. Bereits minimale Fehler mindern die Effizienz der Anlage um ein Vielfaches und erhöhen die Wahrscheinlichkeit eines vorzeitigen Ausfalls des Windgenerators.

Beim Betrieb von Hochgeschwindigkeits-Windkraftanlagen entsteht vor allem bei selbstgebauten Anlagen viel Lärm: Je größer die Rotorblätter werden, desto lauter wird der Lärm. Dieser Moment bringt eine Reihe von Einschränkungen mit sich. Zum Beispiel wird es nicht mehr möglich sein, eine so laute Konstruktion auf dem Dach eines Hauses zu installieren, es sei denn, der Eigentümer mag das Lebensgefühl auf einem Flugplatz.

Denken Sie daran, dass mit zunehmender Anzahl der Flügel die während des Betriebs des Windgenerators erzeugten Vibrationen zunehmen. Zwei-Blatt-Setups sind schwieriger auszubalancieren, insbesondere für den unerfahrenen Benutzer. Folglich wird es bei Windmühlen mit zwei Flügeln viel Lärm und Vibrationen geben.

Entscheiden Sie sich für einen Windgenerator mit 5-6 Flügeln. Die Praxis zeigt, dass solche Modelle für die Eigenproduktion und den Gebrauch zu Hause am optimalsten sind.

Es wird empfohlen, die Schraube mit einem Durchmesser von etwa 2 m herzustellen. Fast jeder kann die Arbeit des Zusammenbaus und Auswuchtens übernehmen. Nachdem Sie Erfahrung gesammelt haben, können Sie versuchen, ein Rad mit 12 Blättern zu montieren und zu installieren. Die Montage einer solchen Einheit erfordert mehr Aufwand. Auch die Material- und Zeitkosten werden steigen. 12 Blätter ermöglichen jedoch auch bei leichtem Wind von 6-8 m / s eine Leistung von 450-500 Watt.

Denken Sie daran, dass das Rad mit 12 Klingen ziemlich langsam ist, was zu verschiedenen Problemen führen kann. Beispielsweise müssen Sie ein spezielles Getriebe montieren, das aufwändiger und teurer in der Herstellung ist.

Daher ist die beste Option für einen Anfänger-Heimmeister ein Windgenerator mit einem Rad mit einem Durchmesser von 200 cm, das mit 6 mittellangen Blättern ausgestattet ist.

Montageteile und Werkzeuge

Der Zusammenbau einer Windmühle erfordert eine Vielzahl unterschiedlicher Komponenten und Zubehörteile. Sammeln und kaufen Sie alles, was Sie brauchen, im Voraus, damit Sie sich in Zukunft keine Sorgen mehr machen müssen.

Abhängig von den Bedingungen einer bestimmten Situation kann die Liste der erforderlichen Werkzeuge leicht variieren. An dieser Stelle orientieren Sie sich selbstständig im Verlauf der Arbeit.

Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Montage von Windkraftanlagen

Die Montage und Installation eines selbstgebauten Windgenerators erfolgt in mehreren Schritten.

Erste Stufe. Bereiten Sie einen Dreipunkt-Betonsockel vor. Bestimmen Sie die Tiefe und Gesamtdicke des Fundaments entsprechend der Bodenart und den klimatischen Bedingungen auf der Baustelle. Lassen Sie den Beton 1-2 Wochen aushärten und montieren Sie den Mast. Vergraben Sie dazu den Stützmast ca. 50-60 cm im Boden und fixieren Sie ihn mit Streben.

Zweite Phase. Bereiten Sie den Rotor und die Riemenscheibe vor. Die Riemenscheibe ist ein Reibrad. Um den Umfang eines solchen Rades herum befindet sich eine Rille oder Felge. Bei der Wahl des Rotordurchmessers ist auf die durchschnittliche jährliche Windgeschwindigkeit zu achten. Bei einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 6–8 m/s ist ein Rotor mit 5 m Durchmesser effizienter als ein Rotor mit 4 m.

Dritter Abschnitt. Machen Sie die Blätter des zukünftigen Windgenerators. Nehmen Sie dazu ein Fass und teilen Sie es entsprechend der gewählten Klingenanzahl in mehrere identische Teile. Markieren Sie die Klingen mit einem Marker und schneiden Sie dann die Elemente aus. Eine Schleifmaschine eignet sich perfekt zum Schneiden, Sie können auch eine Schere für Metall verwenden.

Vierte Stufe. Befestigen Sie den Boden des Laufs an der Generatorriemenscheibe. Verwenden Sie zur Befestigung Schrauben. Danach müssen Sie die Klingen am Lauf biegen. Übertreiben Sie es nicht, sonst wird die fertige Installation instabil. Stellen Sie die passende Rotationsgeschwindigkeit des Windgenerators ein, indem Sie die Blattkrümmungen ändern.

Fünfte Stufe. Schließen Sie die Drähte an den Generator an und bauen Sie sie in einer Dosis zu einem Stromkreis zusammen. Befestigen Sie den Generator am Mast. Verbinden Sie die Kabel mit dem Generator und dem Mast. Bauen Sie den Generator in einen Stromkreis ein. Schließen Sie auch die Batterie an den Stromkreis an. Beachten Sie, dass die maximal zulässige Kabellänge für diese Installation 100 cm beträgt. Schließen Sie die Last mit Kabeln an.

Die Montage eines Generators dauert durchschnittlich 3-6 Stunden, abhängig von den Fähigkeiten und der Gesamtleistung des Meisters.

Der Windgenerator bedarf regelmäßiger Pflege und Wartung.

2-3 Wochen nach der Installation eines neuen Generators müssen Sie dies tun Demontieren Sie das Gerät und überprüfen Sie die Zuverlässigkeit der vorhandenen Befestigungselemente. Überprüfen Sie zu Ihrer eigenen Sicherheit die Bindung nur bei leichtem Wind.
Lager schmieren mindestens einmal alle 6 Monate. Entfernen Sie bei ersten Anzeichen einer Radunwucht diese sofort und beseitigen Sie die bestehenden Störungen. Das häufigste Anzeichen einer Unwucht ist ein uncharakteristisches Schütteln der Klingen.
Überprüfen Sie mindestens alle 6 Monate die Bürsten des Stromabnehmers. Alle 2-6 Jahre Metallelemente bemalen Installation. Regelmäßiges Lackieren schützt das Metall vor Zerstörung durch Korrosion.
Überwachen Sie den Zustand des Generators. Prüfen Sie regelmäßig, dass der Generator während des Betriebs nicht überhitzt. Wenn die Montagefläche so heiß wird, dass es sehr schwierig wird, die Hand darauf zu halten, bringen Sie den Generator in eine Werkstatt.
Überwachen Sie den Zustand des Kollektors. Verunreinigungen müssen so schnell wie möglich von den Kontakten entfernt werden, weil. sie reduzieren die Effizienz der Anlage erheblich. Achten Sie auf den mechanischen Zustand der Kontakte.Überhitzung des Geräts, verbrannte Wicklungen und andere ähnliche Defekte - all dies sollte sofort beseitigt werden.

Somit ist die Montage eines Windgenerators nicht kompliziert. Es genügt, alle notwendigen Elemente vorzubereiten, die Installation gemäß den Anweisungen zusammenzubauen und das fertige Gerät an das Stromnetz anzuschließen. Eine richtig montierte Windkraftanlage für zu Hause wird zu einer zuverlässigen Quelle für kostenlosen Strom. Befolgen Sie die Anweisungen und Sie werden in Ordnung sein.

Erfolgreiche Arbeit!

Video - Do-it-yourself-Windkraftanlagen für zu Hause

Bis vor kurzem galten Windkraftanlagen als Rarität, aber heute entwickelt sich dieser Bereich rasant, und viele haben Erfahrungen mit dem Bau von Windkraftanlagen zur Stromerzeugung gesammelt. Solche Geräte können in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt werden - für die Wasserversorgung, die Elektrifizierung von Privathäusern, den Betrieb von landwirtschaftlichen Einheiten (z. B. Brechern) oder das Erhitzen von Wasser zum Heizen eines Hauses.

Industrielle Modelle haben viele Vorteile, abgesehen von den Kosten. Deshalb erfahren wir heute, wie man mit eigenen Händen einen Windgenerator herstellt und welche Materialien / Werkzeuge dafür benötigt werden.

Konstruktionsmerkmale und Mechanik eines Windgenerators

Das Funktionsprinzip eines Windgenerators besteht darin, kinetische Energie in Elektrizität umzuwandeln. Das Gerät besteht aus mehreren Systemelementen, von denen jedes seine eigene Funktion hat. Versuchen wir, das herauszufinden.

Beachten Sie! Windgeneratoren können rotierend (vertikal) und klassisch (horizontal) sein. Letztere haben einen höheren Wirkungsgrad, weshalb sie häufiger hergestellt werden als andere.

Es ist erwähnenswert, dass vertikale Windmühlen gegen den Wind gedreht werden müssen, da sie mit einem Seitenstrom einfach nicht funktionieren können. Horizontale Generatoren haben auch andere Vorteile. Lernen wir sie kennen.

Turbinen von rotierenden Geräten "fangen" den Wind ein, unabhängig davon, von welcher Seite er weht. Was bei instabilem / variablem Wind in der Region äußerst praktisch ist.
Es ist viel einfacher, eine horizontale Windmühle zu bauen als eine horizontale.
Die Struktur kann direkt auf dem Boden aufgestellt werden, vorausgesetzt, dass dort genügend Wind weht.

Was die Nachteile betrifft, so hat ein horizontaler Windgenerator nur einen - einen eher geringen Wirkungsgrad.

Wir berechnen die Leistung des zukünftigen Windgenerators

Zuerst müssen Sie herausfinden, wie viel Leistung ein Windgenerator mit Ihren eigenen Händen haben sollte, welchen Funktionen und Belastungen er ausgesetzt ist. In der Regel werden alternative Stromquellen als Hilfsstromquellen verwendet, dh zur Unterstützung der Hauptstromversorgung. Wenn also die Leistung des Systems sogar ab 500 Watt liegt, ist das schon ganz gut.

Beachten Sie! Um ein Privathaus mittlerer Größe zu heizen, benötigen Sie etwa zwei bis drei Kilowatt.

Die Endleistung der Windkraftanlage hängt jedoch von anderen Faktoren ab, darunter:

Windgeschwindigkeit;
Anzahl der Klingen.

Um das geeignete Verhältnis für horizontale Befestigungen zu ermitteln, empfehlen wir Ihnen, sich mit der folgenden Tabelle vertraut zu machen. Die Zahlen darin am Schnittpunkt sind die benötigte Leistung (angegeben in Watt).

Tisch. Berechnung der benötigten Leistung für horizontale Windgeneratoren.

1m	3	8	15	27	42	63	90	122	143
2m	13	31	63	107	168	250	357	490	650
3m	30	71	137	236	376	564	804	1102	1467
4m	53	128	245	423	672	1000	1423	1960	2600
5m	83	166	383	662	1050	1570	2233	3063	4076
6m	120	283	551	953	1513	2258	3215	4410	5866
7m	162	384	750	1300	2060	3070	4310	6000	8000
8m	212	502	980	1693	2689	4014	5715	7840	10435
9m	268	653	1240	2140	3403	5080	7230	9923	13207

Wenn beispielsweise in Ihrer Region die Windgeschwindigkeit überwiegend 5 bis 8 Meter pro Sekunde beträgt und die erforderliche Leistung des Windgenerators 1,5 bis 2 Kilowatt beträgt, sollte der Durchmesser der Struktur etwa 6 Metern oder mehr entsprechen.

Was sollen die Klingen sein?

Die Form der Klingen kann sein:

Segeln;
geflügelt.

Die Segelblätter sind flach und daher weniger effizient. Sie berücksichtigen keine Aerodynamik, sondern drehen ausschließlich unter dem Druck der Windströmung. Dadurch werden nicht mehr als 10 Prozent der gesamten Energie in elektrische Energie umgewandelt. Bei geflügelten Klingen ist der Bereich der Innen- und Außenfläche jedoch unterschiedlich. Es ist auch erwähnenswert, dass solche Blätter in einem Winkel von 7-10 Grad relativ zum Wind angeordnet sein sollten.

Nun noch ein paar Worte zu dem Material, aus dem die Klingen sein sollen. Für alte Windmühlen wurden tonische Holzrahmen verwendet, die aus Stangen und Stürzen bestanden. Auf solchen Rahmen wurden spezielle "Flügel" aus Stoff gespannt. Bei Verschleiß des Stoffes wurde dieser einfach durch einen neuen ersetzt. Obwohl es eine alternative Möglichkeit gibt, dichte Materialien für diese Zwecke zu verwenden (z. B. eine Plane).

Obwohl Sie mit Ihren eigenen Händen Klingen aus moderneren Materialien herstellen können.

Wenn der Propeller klein ist, können in Stücke geschnittene PVC-Rohre als Flügel dafür dienen.
Sie können auch Leichtmetalle (z. B. Duraluminium) verwenden.
Wenn Sie "Segel" verwenden möchten, können diese aus Sperrholz geschnitten werden.
Schließlich können die Klingen für eine große Einheit aus Brettern hergestellt werden (auch wenn sie schwer sind, spielt keine Rolle, Sie brauchen sie nur, um sich gegenseitig auszugleichen).

Beachten Sie! Bei vorherrschenden böigen Winden in der Region ist es besser, gewichtigen Rotorblättern den Vorzug zu geben - dies gewährleistet eine stabilere Funktion des gesamten Systems.

Der Durchmesser der Rohre sollte 1/5 ihrer Gesamtlänge entsprechen. Jedes dieser Rohre wird der Länge nach in vier Teile geschnitten, und an der Basis muss ein 5x5-Rechteck geschnitten werden (es werden Befestigungselemente vorhanden sein) und danach ein schräger Schnitt ausgeführt werden, wodurch sich jede Klinge von der Basis verjüngt. Schmirgel wird verwendet, um eine abgerissene Kante zu bearbeiten.

Einen vertikalen Windgenerator zu Hause bauen

Und jetzt wollen wir herausfinden, wie ein Windgenerator von Hand hergestellt wird. Das Verfahren besteht aus mehreren Phasen, wir werden uns mit den Merkmalen jeder von ihnen vertraut machen.

Bühne eins. Wir bereiten Werkzeuge und Materialien vor

Es gibt keine Anforderungen an die Größe der Turbine – je größer sie ist, desto besser für die Anlage selbst. Und in dem Beispiel in diesem Artikel beträgt der Durchmesser der Turbine 60 Zentimeter.

Um eine vertikale Turbine selbst zu bauen, bereiten Sie sich im Voraus vor:

ein Rohr mit einem Durchmesser von 60 Zentimetern aus Edelstahl;
Schrauben, Muttern und andere Befestigungselemente;
ein Paar Kunststoffscheiben mit einem Durchmesser von 60 Zentimetern (es ist wichtig, dass der Kunststoff haltbar ist);
Nabe vom Auto für die Basis;
Ecken, mit denen die Klingen befestigt werden (für jedes Element - sechs Stück; dh insgesamt 36 Exemplare).

Kümmern Sie sich außerdem zuerst um die folgenden Werkzeuge:

Schlüssel;
Puzzle;
Maske;
Schutzhandschuhe;
Bulgarisch;
Schraubendreher;
elektrische Bohrmaschine.

Magnete oder kleine Metallplättchen können zum Auswuchten der Klingen verwendet werden. Wenn die Unwucht gering ist, können Sie einfach Löcher an den entsprechenden Stellen bohren.

Stufe zwei. Zeichnet eine Zeichnung

Ganz ohne Zeichnung geht es nicht. Sie können die untenstehende verwenden oder Ihre eigene erstellen.

Stufe drei. Eine vertikale Windmühle bauen

Schritt 1. Nehmen Sie zuerst ein Metallrohr und schneiden Sie es der Länge nach so ab, dass Sie am Ende sechs gleich große Klingen haben.

Schritt 2 Schneiden Sie ein Paar identischer Kreise mit einem Durchmesser von 60 Zentimetern aus Plastik aus. Sie dienen als Stützen für den unteren und oberen Teil der Turbine.

Schritt 3 In die obere Stütze können Sie ein kleines Loch schneiden (ca. 30 Zentimeter Durchmesser), das erleichtert den Aufbau etwas.

Schritt 4 Markieren Sie die Löcher an der Autonabe mit den gleichen Löchern in der unteren Kunststoffhalterung, die für die Befestigungselemente benötigt werden. Verwenden Sie einen Bohrer, um Löcher zu machen.

Schritt 5 Markieren Sie die Position der Klingen gemäß der Schablone (Sie sollten ein Paar Dreiecke erhalten, die einen Stern zu bilden scheinen). Markieren Sie die Stellen zum Befestigen der Ecken. Auf beiden Trägern sollte alles gleich sein.

Schritt 6 Schneiden Sie die Klingen ab. Sie können mehrere davon mit einer Mühle auf einmal schneiden.

Schritt 7 Markieren Sie die Befestigungspunkte an den Klingen und Ecken. Machen Sie alle diese Löcher.

Schritt 8 Verbinden Sie die Klingen mit Winkeln, Schrauben und Muttern mit den Basen.

Beachten Sie! Die Leistung des Geräts hängt weitgehend von der Länge der Klingen ab, aber wenn diese groß sind, ist es viel schwieriger, sie auszugleichen. Darüber hinaus kann sich die Struktur unter dem Einfluss eines starken Windes "lösen".

Stufe vier. Wir bauen einen Generator

Der Generator muss in diesem Fall selbsterregt sein und immer auf Permanentmagneten. Wenn Sie einen herkömmlichen Generator aus einem Auto nehmen, funktioniert hier die Spannungswicklung von einer Batterie, dh ohne Spannung gibt es keine Erregung. Wenn Sie also einen einfachen Generator zusammen mit einer Batterie verwenden und der Wind längere Zeit relativ schwach ist, wird die Batterie bald einfach entladen, und später, wenn der Wind wieder zunimmt, springt der Windgenerator nicht wieder an.

Sie können auch ein System mit Neodym-Magneten herstellen. Diese Art von Gerät erzeugt zwischen 1,5 Kilowatt (bei schwachem Wind) und 3,5 Kilowatt (bei starkem Wind). Eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zum Erstellen eines solchen Generators lautet wie folgt.

Schritt 1. Machen Sie ein paar Pfannkuchen aus Metall, von denen jeder etwa 50 Zentimeter lang wäre.

Schritt 2 Kleben Sie Neodym-Magnete mit den Maßen 2,5 x 5,0,12 cm mit Sekundenkleber rundherum auf die Pfannkuchen (jeweils zwölf Stück).

Schritt 3 Legen Sie die Pfannkuchen einander gegenüber, vergessen Sie die Polarität nicht.

Schritt 4 Legen Sie einen selbstgebauten Stator dazwischen (machen Sie 9 Spulen aus einem Draht mit einem Querschnitt von 0,3 Zentimetern mit jeweils 70 Windungen). Verbinden Sie die Spulen mit einem "Sternchen" (wie im Bild gezeigt) und füllen Sie sie dann mit Polymerharz. Gleichzeitig ist es wichtig, dass die Spulen in eine Richtung gewickelt werden. Sie können das Ende / den Anfang der Wicklung mit einem farbigen Isolierband markieren - dies ist bequemer.

Schritt 5 Der Stator sollte etwa 2 Zentimeter dick sein. Die Wicklung sollte mittels Schrauben mit Muttern herauskommen. Der Abstand zwischen Rotor und Stator muss 2 mm betragen.

Die Magnete ziehen sich ziemlich stark an, und für eine reibungslose Verbindung müssen Sie Löcher in sie bohren und die Gewinde für die Bolzen schneiden. Richten Sie die Rotoren sofort aus, und senken Sie dann mit den Schraubenschlüsseln die Oberseite auf die Unterseite ab. Dann können Sie die temporären Haarnadeln entfernen.

Beachten Sie! Der oben beschriebene Generator kann nicht nur für vertikale, sondern auch für horizontale Windmühlen verwendet werden.

Stufe fünf. Zusammenbau der gesamten Struktur

Installieren Sie zuerst eine spezielle Halterung am Mast, durch die der Stator befestigt wird (der wiederum entweder drei oder sechs Blätter haben kann). Befestigen Sie die Nabe mit den gleichen Muttern über der Halterung. Schrauben Sie die vier Stehbolzen, die sich an der Nabe befinden, auf den fertigen Generator. Verbinden Sie danach den Stator mit der Halterung, die am Mast befestigt ist. Befestigen Sie die Turbine an der zweiten Rotorplatte. Verbinden Sie die Statordrähte über die Klemmen mit dem Spannungsregler.

Stufe sechs. Wir installieren eine Einheit, die Wind in Strom umwandeln kann

Um die gesamte Windkraftanlage mit Ihren eigenen Händen zu installieren, müssen Sie die Schritte befolgen, die unten in Form einer Schritt-für-Schritt-Anleitung angegeben sind.

Schritt 1. Beton im Boden ein zuverlässiges und solides Fundament.

Schritt 2 Wenn Sie dort Betonmörtel gießen, fügen Sie die Bolzen hinzu, die zum Befestigen des massiven Scharniers erforderlich sind (all dies lässt sich leicht mit Ihren eigenen Händen erledigen).

Schritt 3 Wenn der Beton vollständig ausgehärtet ist, das Scharnier auf die Bolzen setzen und mit Muttern befestigen.

Schritt 4 Installieren Sie den Mast im beweglichen Teil des Scharniers.

Schritt 5 Befestigen Sie 3 oder 4 Abspanndrähte oben am Mast (Sie können einen Flansch oder eine Schweißnaht verwenden). Außerdem benötigen Sie ein Stahlseil.

Schritt 6 Heben Sie den Mast am Scharnier mit einem der vorbereiteten Kabel an (Sie können mit einem Auto ziehen).

Schritt 7 Die Vertikalität des gesamten Mastes ist streng mit Streben fixiert.

Wo kann ein solcher Windgenerator installiert werden?

Die Effizienz seines Betriebs hängt weitgehend davon ab, wie richtig Sie einen Ort für die Installation eines Windgenerators auswählen. Der Platz sollte so sein, dass die Rotorblätter der Anlage möglichst viel Wind abbekommen. Der Standort sollte offen und erhöht sein (z. B. das Dach eines Hauses, aber so weit wie möglich von Bäumen und anderen Strukturen entfernt). Bezeichnenderweise liegt der Grund dafür nicht nur in Störungen, sondern auch in der Erzeugung einiger Geräusche durch das Gerät während des Betriebs, die den Nachbarn oder den Eigentümern selbst möglicherweise nicht gefallen.

Für eine detailliertere Bekanntschaft mit dem Problem empfehlen wir Ihnen, sich das folgende thematische Video anzusehen.

Video - Wie man mit einem Haushaltsventilator einen Windgenerator herstellt

Rotierender (horizontaler) Windgenerator

Ein solches Gerät wird die Stromversorgung eines kleinen Hauses oder mehrerer Nebengebäude bewältigen. Die maximale Leistung des Windgenerators wird 1,5 Kilowatt nicht überschreiten.

Bereiten Sie sich auf die Arbeit vor:

Autogenerator 12 Watt;
Relais, Batteriekontrollleuchte;
der Akku selbst hat 12 Watt;
Stromwandler;
ein großer Topf oder Eimer aus Duraluminium oder Edelstahl;
ein Paar Klemmen zum Befestigen des Generators am Mast;
schalten;
Draht, 0,4 und 0,25 Zentimeter;
Bolzen, Muttern, Unterlegscheiben;
Voltmeter.

Die erforderlichen Werkzeuge sind die gleichen wie im vorherigen Fall. Nehmen Sie zuerst einen Topf (oder Eimer) und teilen Sie ihn mit einem Marker mit Maßband in vier identische Teile. Schneide die Klingen aus, aber schneide nicht ganz durch (wie im Bild gezeigt).

Machen Sie Löcher für die Bolzen im Boden, biegen Sie dann die Klingen, aber nicht sehr viel. Berücksichtigen Sie die Drehrichtung des Generators (im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn).

Als nächstes befestigen Sie die Pfanne mit den bereits vorbereiteten Klingen an der Riemenscheibe und sichern Sie sie mit Schrauben. Montieren Sie den Generator auf dem zuvor befestigten Mast (verwenden Sie dazu die mitgelieferten Klemmen), schließen Sie dann alle Kabel an und bauen Sie die Schaltung auf. Schreiben Sie die gesamte Schaltung neu, befestigen Sie die Drähte an der Halterung.

Verwenden Sie zum Anschließen der Batterie ein 4-mm-Kabel mit einer maximalen Länge von 1 Meter. Verwenden Sie ein kleineres Kabel, um die Last anzuschließen. Installieren Sie auch einen Wechselrichter. Unten sehen Sie ein beispielhaftes Anschlussdiagramm.

Wie Sie sehen, ist es durchaus möglich, einen Windgenerator mit eigenen Händen zu bauen. Das Design kann auf zwei Arten erfolgen, aber wenn Sie über die Fähigkeiten und den nötigen Eifer verfügen, können Sie die Arbeit sogar alleine bewältigen. Das ist alles, viel Glück!

Ohne Elektrizität ist die Aktivität sowohl des Einzelnen als auch der gesamten heutigen Menschheit praktisch unmöglich. Leider führt der schnell zunehmende Verbrauch von Öl und Gas, Kohle und Torf zu einer Abnahme der Reserven dieser Ressourcen auf dem Planeten. Was kann getan werden, während die Erdbewohner das alles noch haben? Nach den Schlussfolgerungen von Experten ist es die Entwicklung von Energiekomplexen, die die Probleme der Weltwirtschafts- und Finanzkrisen lösen kann. Am relevantesten sind daher die Suche und Nutzung brennstofffreier Energiequellen.

Erneuerbar, ökologisch, grün

Vielleicht lohnt es sich nicht, daran zu erinnern, dass alles Neue ein vergessenes Altes ist. Die Menschen haben sehr lange gelernt, die Stärke der Flussströmung und die Geschwindigkeit des Windes zu nutzen, um mechanische Energie zu gewinnen. Die Sonne erhitzt Wasser für uns und bewegt Autos, füttert Raumschiffe. Bereits im Mittelalter versorgten Räder, die in den Betten von Bächen und kleinen Flüssen installiert waren, die Felder mit Wasser. Man konnte mehrere umliegende Dörfer mit Mehl versorgen.

Im Moment interessiert uns eine einfache Frage: Wie versorgt man sein Zuhause mit billigem 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.

Interessant ist, dass es weltweit eine Klassifizierung von Gebäuden nach dem Grad der Ressourceneffizienz gibt:

konventionell, gebaut vor 1980-1995;
mit niedrigem und ultraniedrigem Energieverbrauch - bis zu 45-90 kWh pro 1 kV/m;
passiv und nicht flüchtig, Strom aus erneuerbaren Quellen erhalten (z. B. durch die Installation eines rotierenden Windgenerators (5 kW) mit Ihren eigenen Händen oder eines Systems von Sonnenkollektoren können Sie dieses Problem lösen);
Energieaktive Gebäude, die mehr Strom erzeugen als sie benötigen, erhalten Geld, indem sie es über das Netz an andere Verbraucher weitergeben.

Es stellt sich heraus, dass unsere eigenen Ministationen, die auf Dächern und in Höfen installiert sind, schließlich mit großen Stromversorgern konkurrieren können. Und die Regierungen verschiedener Länder fördern auf jede erdenkliche Weise die Schaffung und aktive Nutzung

So ermitteln Sie die Wirtschaftlichkeit Ihres eigenen Kraftwerks

Forscher haben bewiesen, dass die Reservekapazität der Winde viel größer ist als alle angesammelten jahrhundertealten Brennstoffreserven. Unter den Möglichkeiten, Energie aus erneuerbaren Quellen zu gewinnen, nehmen Windmühlen einen besonderen Platz ein, da ihre Herstellung einfacher ist als die Herstellung von Sonnenkollektoren. Tatsächlich kann ein 5-kW-Windgenerator mit den erforderlichen Komponenten wie Magneten, Kupferdraht, Sperrholz und Metall für die Blätter mit Ihren eigenen Händen zusammengebaut werden.

Kenner argumentieren, dass nicht nur ein Bauwerk in der richtigen Form, sondern auch an der richtigen Stelle gebaut produktiv und dementsprechend profitabel werden kann. Dies bedeutet, dass das Vorhandensein, die Konstanz und sogar die Geschwindigkeit von Luftströmungen in jedem Einzelfall und sogar in einer bestimmten Region berücksichtigt werden müssen. Wenn es in der Gegend regelmäßig ruhige, ruhige und ruhige 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 deren Modell und Aussehen berücksichtigen. Erwarten Sie keine große Energieabgabe von einem schwachen Design. Umgekehrt, wenn man auf dem Land nur ein paar Glühbirnen antreiben muss, macht es keinen Sinn, ein riesiges Windrad mit eigenen Händen zu bauen. 5 kW reichen aus, um fast das gesamte Beleuchtungssystem und Haushaltsgeräte mit Strom zu versorgen. Es wird ständig Wind geben - es wird Licht geben.

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

An der für den hohen Mast gewählten Stelle wird die Windmühle selbst mit einem daran befestigten Generator verstärkt. Die erzeugte Energie wird über Kabel dem gewünschten Raum zugeführt. Es wird angenommen, dass je höher die Mastkonstruktion, je größer der Durchmesser des Windrads und je stärker der Luftstrom, desto höher die Effizienz der gesamten Vorrichtung ist. Tatsächlich ist nicht alles so:

Beispielsweise kann ein starker Hurrikan die Klingen leicht brechen.
Einige Modelle können auf dem Dach eines gewöhnlichen Hauses installiert werden.
Eine richtig ausgewählte Turbine startet leicht und funktioniert auch bei sehr niedrigen Windgeschwindigkeiten gut.

Die wichtigsten Arten von Windmühlen

Als klassisch gelten Ausführungen mit horizontaler Drehachse des Rotors. Normalerweise haben sie 2-3 Flügel und werden in großer Höhe über dem Boden installiert. Die größte Effizienz einer solchen Anlage zeigt sich bei einer konstanten Richtung und einer Geschwindigkeit von 10 m/s. Ein wesentlicher Nachteil dieser Schaufelkonstruktion ist der Ausfall der Rotation der Schaufeln bei häufig wechselnden, ruckartigen Bewegungen, was entweder zu unproduktiver Arbeit oder zur Zerstörung der gesamten Anlage führt. Um einen solchen Generator nach dem Stoppen zu starten, ist ein erzwungenes anfängliches Hochdrehen der Schaufeln erforderlich. Darüber hinaus geben die Klingen bei aktiver Rotation bestimmte Geräusche ab, die für das menschliche Ohr unangenehm sind.

Der vertikale Windgenerator ("Volchok" 5 kW oder andere) hat eine andere Platzierung des Rotors. H-förmige oder tonnenförmige Turbinen fangen Wind aus allen Richtungen ein. Diese Konstruktionen sind kleiner, laufen auch bei schwächsten Luftströmungen (bei 1,5-3 m/s), benötigen keine hohen Masten und können sogar in städtischen Umgebungen eingesetzt werden. Darüber hinaus erreichen selbstgebaute (5 kW - das ist echt) Windmühlen ihre Nennleistung bei einem Wind von 3-4 m / s.

Segel sind nicht auf Schiffen, sondern an Land

Einer der beliebtesten Trends in der Windenergie ist heute die Schaffung eines horizontalen Generators mit weichen Blättern. Der Hauptunterschied besteht 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. Diese Funktion ermöglicht nicht nur das "Einfangen" eines schwachen Windes, sondern auch das Vermeiden von Verlusten während eines Hurrikan-Luftstroms.

Zu den Vorteilen von Segelbooten gehören die folgenden Indikatoren:

hohe Leistung bei langsamer Rotation;
Selbstorientierung und Anpassung an jeden Wind;
hohe Leitschaufel und geringe Trägheit;
kein erzwungenes Durchdrehen des Rades erforderlich;
völlig geräuschloser Lauf auch bei hohen Drehzahlen;
Abwesenheit von Vibrationen und Geräuschstörungen;
relative Billigbauweise.

Windmühlen selber bauen

5 kW benötigter Strom können auf verschiedene Arten bezogen werden:

bauen Sie eine einfache Rotationsstruktur;
einen Komplex aus mehreren nacheinander auf der gleichen Achse der Segelräder angeordneten zusammenzubauen;
Verwenden Sie eine axiale Konstruktion mit Neodym-Magneten.

Es ist wichtig zu bedenken, dass die Leistung des Windrads proportional zum Produkt aus dem Kubikwert der Windgeschwindigkeit und der überstrichenen Fläche der Turbine ist. Wie baut man also einen 5-kW-Windgenerator? Anleitung unten.

Als Basis können Sie eine Autonabe und Bremsscheiben nehmen. 32 Magnete (25 x 8 mm) werden parallel in einem Kreis auf den zukünftigen Scheiben des Rotors (beweglicher Teil des Generators) für jede Scheibe platziert, 16 Stück, außerdem wechseln sich die Pluspunkte zwangsläufig mit den Minuspunkten ab. Gegenüberliegende Magnete müssen unterschiedliche Polwerte haben. Nach dem Markieren und Platzieren wird alles auf dem Kreis mit Epoxid gegossen.

Spulen aus Kupferdraht werden auf den Stator gelegt. Ihre Anzahl sollte geringer sein als die Anzahl der Magnete, dh 12. Zuerst werden alle Drähte herausgeführt und mit einem Stern oder Dreieck miteinander verbunden, dann werden sie auch mit Epoxidkleber gefüllt. Es wird empfohlen, vor dem Gießen Plastilinstücke in die Spulen einzulegen. Nach dem Aushärten und Entfernen des Harzes verbleiben Löcher, die zur Belüftung und Kühlung des Stators benötigt werden.

Wie das alles funktioniert

Die relativ zum Stator rotierenden Rotorscheiben bilden ein Magnetfeld, und in den Spulen tritt ein elektrischer Strom auf. Und das Windrad, verbunden durch ein System von Flaschenzügen, wird benötigt, um diese Teile der Arbeitsstruktur zu bewegen. Wie macht man einen Windgenerator mit eigenen Händen? Einige beginnen mit dem Bau eines eigenen Kraftwerks, indem sie einen Generator zusammenbauen. Andere - von der Erstellung eines rotierenden Teils mit Klingen.

Die Welle des Windrads ist mit einem Gleitgelenk mit einer der Rotorscheiben gekoppelt. Eine untere, zweite Scheibe mit Magneten ist stark gelagert. Der Stator befindet sich in der Mitte. Alle Teile werden mit langen Bolzen am Sperrholzkreis befestigt und mit Muttern fixiert. Achten Sie darauf, zwischen allen "Pfannkuchen" minimale Lücken für die freie Drehung der Rotorscheiben zu lassen. Das Ergebnis ist ein 3-Phasen-Generator.

"Fass"

Es bleibt, Windmühlen zu bauen. Mit Ihren eigenen Händen kann eine rotierende 5-kW-Struktur aus 3 Sperrholzkreisen und einer Platte aus dem dünnsten und leichtesten Duraluminium hergestellt werden. Rechteckige Metallflügel werden mit Schrauben und Ecken an Sperrholz befestigt. Zuvor werden in jeder Kreisebene wellenförmige Führungsnuten ausgehöhlt, in die die Bleche eingelegt werden. Der resultierende zweistöckige Rotor hat 4 wellenförmige Blätter, die rechtwinklig aneinander befestigt sind. Das heißt, zwischen jeweils zwei Naben, die mit Sperrholzpfannkuchen befestigt sind, befinden sich 2 wellenförmig gebogene Duraluminiumblätter.

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

Was zu beachten ist

Ein Windmühlen-„Fass“ kann sogar auf dem Dach eines Gebäudes installiert werden, obwohl ein 3-4 Meter hoher Turm völlig ausreicht. Das Generatorgehäuse muss jedoch unbedingt vor natürlichen Niederschlägen geschützt werden. Es wird auch empfohlen, einen Energiespeicher zu installieren.

Um aus einem 3-Phasen-Gleichstrom einen Wechselstrom zu erhalten, muss zusätzlich ein Umrichter in die Schaltung eingebunden werden.

Bei genügend windigen Tagen in der Region kann eine selbstgebaute Windmühle (5 kW) nicht nur Fernseher und Glühbirnen, sondern auch Videoüberwachung, Klimaanlage, Kühlschrank und andere Elektrogeräte mit Strom versorgen.