可再生、生态、绿色
也许不值得提醒的是，一切新事物都是被遗忘的旧事物。人们很早就学会了利用河水的力量和风的速度来获取机械能。太阳为我们加热水，移动汽车，为宇宙飞船提供食物。早在中世纪，安装在溪流和小河床中的轮子就为田地供水。一台风车可以为周围的几个村庄提供面粉。
目前，我们对一个简单的问题感兴趣：如何为您的家提供廉价的光和热，如何用自己的双手制作风车？ 5千瓦或更少的功率，主要是您可以为您的家庭提供电流以供电器运行。
有趣的是，世界上根据资源效率水平对建筑物进行了分类：
- 传统的，在 1980-1995 年之前建造；
- 具有低和超低能耗 - 每 1 kV / m 高达 45-90 kWh；
- 被动和非易失性，从可再生能源接收电流（例如，通过自己安装旋转风力发电机（5 kW）或太阳能电池板系统，您可以解决这个问题）；
- 发电量超过其需要的能源活跃建筑通过网络将其分配给其他消费者来获得资金。
事实证明，我们自己安装在屋顶和院子里的家用微型站最终可以与大型电力供应商竞争。而各国政府则千方百计鼓励替代能源的创造和积极使用。
如何用自己的双手制作220V的风力发电机？
为私人住宅提供平均风速为 4 m / s 的恒定电流，就足够了：
- 0.15-0.2 kW，满足基本需求；
- 1-5 kW 用于电气设备；
- 20 kW 为整个房子供暖。
自制模型
同时，应该记住，风并不总是在吹，因此，用你自己的双手，应该为房子的风车配备一个带有充电控制器的电池，以及一个逆变器。设备已连接。
对于任何型号的自制风车，都需要以下主要元素：
- 转子 - 从风中旋转的部分；
- 刀片，通常是用木头或轻金属安装的；
- 将风力发电转化为电能的发电机；
- 有助于确定气流方向的尾部（对于水平版本）；
- 用于固定发电机、尾翼和涡轮机的水平导轨；
- 匹配;
- 连接线和屏蔽层。
您可以使用此图来构建
在完整的防护罩中，将有一个电池、一个控制器和一个逆变器。考虑如何用自己的双手建造风力发电机的两种选择。
将发电机安装在框架上
自行车马达在用于其预期目的时，会在很大的负载下运行。电机的计算强度参数满足该产品作为自制风车发电机使用的条件。发电机轴通过螺纹连接连接到由 10 毫米厚的铝合金制成的自己动手做的框架上。床用螺栓固定在框架上。
床的尺寸，孔的位置由所选发电机的尺寸决定。对于框架的制造，选择截面厚度为 6-10 毫米的通道截面。框架的结构尺寸取决于转动单元的尺寸。
基本结构元素
尽管风力涡轮机及其制造方法种类繁多，但它们都由相同的结构元件组成。
风轮
叶片被认为是风力涡轮机最重要的元件之一。它们的设计会影响发电机其他组件的运行。各种材料用于制造刀片。
在制造之前，您需要计算刀片的长度。如果采用管道制造，则其直径必须至少为 20 厘米，计划叶片长度为 1 米。接下来，使用拼图将管道切割成 4 部分。一部分用于制作模板，其余刀片根据模板进行切割。之后，将它们组装在一个共同的圆盘上，整个结构固定在发电机轴上。组装好的风轮必须平衡。必须在防风的房间内进行平衡。如果操作正确，车轮不会自发转动。在叶片自发旋转的情况下，它们被破坏，直到整个结构处于平衡状态。最后，检查叶片旋转的准确性。它们应该在同一平面上旋转，没有任何扭曲。允许误差为 2 毫米。
桅杆
风力涡轮机的下一个结构元件是桅杆。大多数情况下，它是由一根旧水管制成的，其直径不应为 15 厘米，但长度应达到 7 米。如果在计划安装地点半径30米范围内有任何构筑物或建筑物，在这种情况下，桅杆的高度会增加。
为了使整个安装尽可能高效地工作，叶轮至少高出周围障碍物 1 米。安装后，桅杆的底座和固定拉线的钉子用混凝土浇注。作为延长线，建议使用直径为 6 mm 的镀锌电缆。
发电机
对于风力涡轮机，您可以使用任何汽车发电机，最好是功率更高的。它们都具有相同的设计并且需要更改。用于风车的汽车发电机的类似改造包括重绕定子导体，以及使用钕磁铁制造转子。为了安全地固定它们，您需要在转子磁极上钻孔。磁铁的安装是通过磁极交替进行的。转子本身用纸包裹，磁铁之间形成的所有空隙都用环氧树脂填充。
在粘贴磁铁的过程中，必须注意它们的极性。因此，转子连接到电源。随附的转子产生磁场，每个磁铁都被吸引的一侧粘在适当的位置。
要连接转子，您可以使用任何电压为 12 伏、电流为 1 至 3 安培的电源。连接的方式是，靠近尖牙的可拆卸环是负号，正侧靠近转子的末端。安装在转子或尖牙间隙中的磁铁使发电机自励，这被认为是它们的主要功能。
在转子旋转的最开始，磁铁开始激发发电机中的电流，该电流也进入线圈，导致尖牙的磁场增加。结果，发电机产生的电流值更大。当发电机被励磁并由其自身的转子进一步供电时，它变成了一种电流循环，其上安装了电磁极。必须对组装好的发电机进行测试，并对获得的输出数据进行测量。如果设备在 300 rpm 时产生大约 30 伏电压，则这被认为是正常结果。
风力发电机 - 电力来源
公用事业关税每年至少上调一次。如果你仔细观察，那么在某些年份，同样的电力价格会上涨两倍——支付文件中的数字就像雨后的蘑菇一样增长。当然，这一切都落到了消费者的口袋里，他们的收入并没有呈现出如此稳定的增长。统计数据显示，实际收入呈下降趋势。
最近，有可能以一种简单但非法的方式对抗电费的增长——在钕磁铁的帮助下。该产品被应用于流量计的主体，结果它停止了。但我们强烈不建议使用这种技术——它不安全、非法，而且捕获时的罚款会看起来不小。
该计划非常棒，但随后由于以下原因停止工作：
频繁的控制轮次开始大量识别不道德的所有者。
- 控制轮次变得更加频繁——监管机构的代表挨家挨户走动；
- 柜台上开始贴上特殊的贴纸——在磁场的影响下，它们变暗，暴露了入侵者；
- 计数器已经不受磁场的影响——电子会计单元安装在这里。
因此，人们开始关注替代电力来源，例如风力涡轮机。另一种揭露偷电者的方法是检查电表的磁化水平，这很容易揭示偷电的事实。
另一种揭露偷电者的方法是检查电表的磁化水平，这很容易揭示偷电的事实。
在经常刮风的地区，家用风车正变得司空见惯。风力发电机利用风气流的能量来发电。为此，它们配备了驱动发电机转子的叶片。产生的电力被转换成直流电，然后传输给消费者或储存在电池中。
私人住宅的风力涡轮机，无论是自制的还是工厂组装的，都可以是主要或辅助的电力来源。这是一个辅助电源运行的典型示例 - 它加热锅炉中的水或为低压家用灯供电，而其余家用电器由主电源供电。也可以作为未连接到电网的房屋的主要电力来源。他们在这里喂食：
- 吊灯和灯具；
- 大型家用电器；
- 加热设备等等。
因此，为了给你的家供暖，你需要建造或购买一个 10 kW 的风电场——这应该足以满足所有需求。
风电场可以为传统电器和低压电器供电——它们的工作电压为 12 或 24 伏。 220 V 风力发电机是根据使用逆变器的方案进行的，并在电池中积累电能。 12、24 或 36 V 的风力发电机更简单——这里使用更简单的带稳定器的电池充电控制器。
发电装置
使用参数为 24 V 250 W 的自行车电动机作为发电机。类似产品的价格从 5 到 15000 卢布不等。可以通过互联网轻松订购。
表 2. 技术 250W自行车电机规格
| 制造商 | 金色汽车（中国） |
| 额定电源电压 | 24 伏 |
| 最大功率 | 250 瓦 |
| 额定速度 | 200转 |
| 扭矩 | 20牛米 |
| 效率 | 81% |
| 定子功率类型 | 无刷 |
联轴器通过用于固定辐条的孔用螺栓连接到电机主体。很有可能选择价格更合适的发电机，例如，从电子计算机的磁带驱动器中获得永磁励磁的电动机。设备参数 300 W、36 V、1600 rpm。
具有必要特性的发电机可以用类似用途的汽车设备手工制造。定子不变，转子装有钕磁铁。大师们对发电机的这种改变的评价是积极的。
自制发电机的例子
每个风力发电厂都由三个主要元素组装而成：
- 风车的发电机从旧车、电器中移除。在没有机器零件的情况下，风力发电机是由异步电动机手工制造的。
- 桅杆，其大小取决于 APU 的功率。
- 螺旋桨直接安装在发电机上或由皮带进给装置固定。
要亲手制作高效的风力发电机，您将需要辅助部件：
- 执行接收器功能的可充电电池 - 能量存储。
- 用于转换不同类型电流的控制器和逆变器。
- 连续供电的自动供电开关。
螺旋桨
螺旋桨设计用于产生推力。这是一个螺旋桨，由叶片和一个将叶片连接到发动机轴的套筒组成。
为了制造可工作的螺旋桨，需要考虑 3 个条件：
- 电机功率;
- 叶轮直径；
- 旋转频率。
直径 风车叶片 根据表格指标或在线计算器计算所需功率。
发电机
经济实惠的汽车风力涡轮机已经普及。但它们不如在钕磁铁上手工制造的紧凑型异步电机。这种设计是通过绕组的制造从头开始组装或重新制造转子。
机器电动机需要定型。
来自工业装置、风扇、设备的电动机非常出色。对于螺丝刀的小功率风力发电机，您将需要一些额外的部件，其运行的主要条件是叶片的直径应为 1.5-3 米。
作为一种微型替代品，便携式电气装置可以很容易地由打印机步进电机制成。这样的设备将成为您在家外为手机充电的救星。
桅杆
类型的选择取决于所有者的财务和技术能力。自制发电厂安装在其中一种桅杆上：
- 拉伸;
- 焊接；
- 锥;
- 液压。
钢索的拉伸痕迹附着在相同或不同水平的小直径管道上。角落、通道、埋地或混凝土都适用于木桩。重型和高支撑需要带有铸造锚的坚固基础。凭借高达 1 kW 的低发电机功率和轻巧的设计，强度问题并不重要。
由于噪音和振动的传播，水平风车不能安装在房屋的屋顶上。
洛帕特尼基
自制风力涡轮机的能源效率受机翼数量、形状、重量和材料的影响。用可用资金自己动手为风力涡轮机制造叶片更便宜。来源通常是塑料、金属、木材。
最简单的是塑料瓶，家用冷却器，但不耐用。对于便宜的选择，根据方案切割的 PVC 管是合适的。
铝板的使用寿命更长。为了获得流线型形状和正确弯曲，需要在轧机上加工金属零件。
大师可能有兴趣 玻璃纤维刀片.这将需要玻璃纤维、环氧树脂胶和用于建模的木质基质。这种设计适合自己动手制作航行风力发电机或帆船。
工作进展
桅杆
在安装整个结构之前，考虑到气候和土壤的细微差别，我们会填充适当体积的三点基础。在混凝土达到最大强度（一周）后，我们安装带有风力涡轮机的桅杆。一个不太可靠的选择是将桅杆埋在地下半米并使用扩展。
转子
之后，您需要制作转子并重新制作发电机的滑轮（在圆周上带有轮缘或凹槽的摩擦轮，将运动传递给传动带或绳索）。根据年平均风速选择转子直径。在高达 6-7m/s 的速度下，5m 转子的效率高于 4m 转子。
刀片
我们使用卷尺和记号笔将枪管分成 4 等份，然后用金属剪刀或研磨机剪下未来的刀片。接下来，我们将它连接到发电机，用螺栓连接到滑轮和底部。必须非常准确地测量螺栓的位置，这样以后您就不会受到旋转调整的影响。在枪管上，我们弯曲刀片，但在合理的范围内，以避免猛烈的阵风。
化合物
我们将电线连接到发电机并按剂量组装电路。我们将发电机固定在桅杆上，将电线固定在桅杆和发电机上。然后我们将发电机连接到电路，将电池连接到电路（电线长度不超过一米）。我们使用电线连接负载（高达 2.5 kV 的部分）。或者，您可以安装 12-220 V 逆变器，功率为 700-1000 W。风力发电机的转速由叶片的弯曲决定。
在 4-5 小时内，将组装整个设备。这样的风力发电机足以满足乡间别墅或小屋的全部能源供应。
增加能源生产
请注意，将桅杆高度增加到 18-26m 会使年平均风速增加 15-30%。能源产量增加1.3-1.5倍。当风速低于 4m/s 时使用此技术。高桅杆消除了树木和建筑物的影响。
转子直径根据年平均风速选择。事实上，高达 6-7 m/s，3 m 转子的输出高于 2 m 转子。在标准年平均速度下，输出趋于平稳。
这样的风力发电机足以满足乡间别墅或小屋的全部能源供应。
风车的优点和工作原理
现代垂直发电机是家庭替代能源的选择之一。该装置能够将阵风转化为能源。为了正确操作，它不需要确定风向的额外设备。
旋转风力发电机很容易用自己的双手制作。当然，他无法完全接手提供有能源的私人大型小屋，但他会完美应对附属建筑、花园小径和当地的照明
立式装置在低空运行。其维修不需要各种装置，以保证高空维修和保养工作的安全进行。
最少的运动部件使风力涡轮机更加可靠和运行稳定。叶片的最佳轮廓和转子的原始形状为该装置提供了高水平的效率，无论在任何给定时刻风向何方。
小型家用型号由三个或更多轻型叶片组成，可立即捕捉最微弱的阵风，并在风力超过 1.5 m / s 时立即开始旋转。由于这种能力，它们的效率通常超过需要更强风的大型装置的效率。
发电机绝对安静地运行，不会干扰业主和邻居，不会向大气中产生有害排放物，并且可以可靠地服务多年，准确地为住宅提供能源。
立式风力发电机的工作原理是磁悬浮。在涡轮机的旋转过程中，形成冲力和升力，以及实际的制动力。前两个使单位的叶片旋转。这个动作会激活转子并产生一个磁场来发电。
具有垂直旋转轴的风车在效率上并不逊于水平的风车。此外，它没有对领土位置提出任何要求，并且几乎可以在房主方便的任何地方完全工作。
该设备完全独立运行，在此过程中不需要业主的干预。
自制发电机的优点
自制发电机以更实惠的价格胜过购买的发电机。当然，财务方面很重要，但自己动手的设备是只有必要和规定要求的设备。
值得考虑的是，选择的设计直接影响效率。所以在异步发电机中，效率损失不超过 5%。其机身的简洁设计可保护电机免受潮湿和污垢的影响，减少了频繁维护的需要。由于输出端的整流器，异步发电机更能抵抗电涌，从而防止损坏连接的设备。
自制发电机不受电源线距离的影响，可在任何条件下提供电力。它使用可用类型的燃料转换能量。
这种设备有效地为对电压降敏感的焊接机、白炽灯、计算机和移动设备供电。它具有良好的性能和运动资源。
该设备是传统电源的良好替代品，可在紧急停电时提供帮助，节省资金。可移动、体积小、设计简单、易于维修——您可以自行更换故障零件和组件。
除此之外，自制的体积小，因此即使在小房间也可以轻松安装。
您可以将自制发电机放置在一个小房间里，由于设计紧凑，该设备的安装不需要太多空间
根据使用的燃料类型，发电机只需要在使用过程中采取预防措施。在自制发电机运行过程中，必须遵守安全注意事项：监控电缆，防止电缆扭曲，不要用手接触裸露的电线等。
在自制发电机运行过程中，必须遵守安全注意事项：监控电缆，防止电缆扭曲，不要用手接触裸露的电线等。
最后
通过为自制风力发电机选择正确的元件，您可以制作一个为整个房屋提供不间断电压的好模型。
如果您对自己的能力没有信心或没有足够的工具，您可以购买家用风车，这将通过节省电费来获得回报。这种设备在当今经济中越来越受欢迎，非常适合私人住宅。
自制的风力涡轮机通常不嘈杂且可靠，但性能远低于购买的风力涡轮机。根据您的喜好选择和安装设备。
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