Ett vindkraftverk är en enkel mekanisk anordning som liknar en väderkvarn. Bladen kommer att fånga luftflödet genom att använda rörelsen för att tillföra mekanisk energi till manöverspaken. Denna spak slår sedan på generatorns komponenter, vilket resulterar i ren förnybar energi för ditt hem och lägre elräkningar. Dessutom är turbiner enkla att göra med olika enkla material som kan köpas i din lokala järnaffär.
Steg
Del 1 av 5: Planering av ett vindkraftverk
Steg 1. Bestäm den genomsnittliga vindhastigheten på den plats du vill bygga
För att producera ekonomisk el kräver effektiva vindkraftverk vindhastigheter på minst 11 till 16 kilometer i timmen. De flesta vindkraftverk kommer att köra optimalt med vindhastigheter på 19 till 32 kilometer i timmen. För att hitta den genomsnittliga vindhastigheten i ditt område, kolla vindkartor online.
- Du kan också köpa vindmätningsutrustning som kallas en vindmätare. Använd detta verktyg för att mäta vindhastigheten vid önskad turbinplats. Gör det varje dag i några ögonblick.
- Om vindhastigheten i ditt område är ganska konsekvent, mät den över en månad, även om byte av säsonger kan ha stor inverkan. Beräkna sedan medelhastighetsvärdet för att se om turbinplatsen skulle vara lämplig.
Steg 2. Studera bygglovet för vindkraftverk
Dessa tillstånd varierar beroende på område, så kontakta din lokala regering för att se till att du inte bryter mot dem. Vissa tillstånd kräver ett minimiavstånd mellan turbiner, utöver hur långt turbinerna är från fastighetslinjen. Turbinen kan också vara höjdbegränsad. Ta hänsyn till alla dessa saker när du bygger.
Diskutera dina planer med grannarna innan du lägger för mycket tid på att slutföra och bygga dem. På så sätt kan du lyssna på deras oro för turbiner och lösa eventuella missförstånd som kan uppstå från buller, störningar av radiokanaler och mottagning av TV -kanaler
Steg 3. Utför en utvärdering av ditt vindkraftverk
Även om detta inte kräver mycket utrymme, för att undvika potentiella konflikter med grannar, se till att du avsätter minst 0,2 tunnland utrymme för turbiner som producerar upp till 3 kilowatt kraft och 0,4 tunnland för turbiner som producerar upp till 10 kilowatt kraft. Du måste också ha tillräckligt med vertikala steg för att bygga turbinerna tillräckligt höga för att förhindra att omgivande byggnader och träd blockerar vinden.
Steg 4. Välj mellan DIY eller Do It Yourself vindturbinblad
Den typ av blad du använder och deras inställningar påverkar turbinens design. Väderkvarnar på gamla gårdar var helt enkelt blad knutna till en roterande axel, men vindkraftverk representerade stora motorer och hade stora blad formade som vattendroppar. Dessa blad måste mätas och installeras korrekt för att turbinen ska fungera effektivt.
- Om du väljer att göra ditt eget, använd trä eller ett tvärsnitt av PVC -rör. Instruktioner kan hittas online via en allmän internetsökning. Använd nyckelfrasen”hemlagade vindkraftverk” eller”DIY vindkraftverk” (på engelska).
- Oavsett om du vill bygga eller köpa, se till att det finns tre blad för turbinen. Genom att använda ett jämnt tal, säg 2 eller 4, blir det mer troligt att turbinen vibrerar när den snurrar. Att lägga till fler blad kommer att öka effekten, men turbinen snurrar också långsammare.
- Dessa blad kan också tillverkas av hemprodukter, till exempel modifierade spadar. Om du planerar att gå denna väg, välj en robust spade. Du kan byta ut trähandtaget mot något starkare, som en metallpinne.
Steg 5. Välj en generator
Vindkraftverket måste anslutas till en generator för att generera el. De flesta generatorer innehåller likström (DC), vilket innebär att du måste ansluta dem till en strömavtryckare för att generatorn ska producera en växelström (AC) som kan driva hushållsapparater.
- Du kan använda en växelströmsmotor som en generator, även om den kanske inte innehåller tillräckligt med magnetisk kraft för att generera en stark elektrisk ström.
- Generatorer förlitar sig starkt på rörelse, i detta fall rörelsen på dina blad, och magnetiska krafter för att generera elektricitet. En färdig generator är det enklaste alternativet för nybörjare, men du kan hitta självstudier om hur du gör din egen på Internet. Skriv in nyckelfrasen "att göra en vindkraftgenerator" eller "göra en vindkraftgenerator" (på engelska).
- Om du bestämmer dig för att köpa en likströmsgenerator, leta efter en med hög spänning och låg varvtal (några hundra istället för några tusen varv per minut). Du måste producera minst 12 volt konsekvent.
- Generatorn måste också anslutas till batteritanken med lång livslängd och effektregulatorn däremellan och växelriktaren. Detta är viktigt för att växelriktaren och batteriet ska skyddas från kortslutning. Dessutom kommer denna metod också att ge ström till växelriktaren när vinden inte blåser mycket.
- Fordonsgeneratorer rekommenderas inte för användning som generatorer. Denna generator måste rotera mycket snabbare än ett vindkraftverk för att behålla kraften.
Del 2 av 5: Installation av vertikal axelaxel och radie
Steg 1. Installera din axel
Du kan behöva svetsa den, men de flesta vindkraftverk säljs med axeln installerad. Om du vill bygga en turbin av separat köpta delar eller komponenter som är lediga och måste svetsas, se till att du bär rätt personlig säkerhetsutrustning, till exempel svetsglasögon, svetshandskar, svetsjacka och arbetsstövlar.
Genom att sätta ihop axelkomponenterna först kan du bygga en turbin del för del. Denna metod kan vara mer effektiv än att försöka bygga en hel turbin direkt om du gör det här projektet ensam
Steg 2. Skjut navet på plats på axeln
Placera lagret mellan dem för att förhindra kollision och erosion av dessa två komponenter. Fäst den på änden av axeln som sticker ut från skivan och skjut sedan in den i skivan tills den kläms mot den tjockare delen av axeln. Skjut därefter navet på lagret så att påldelarna är vända uppåt.
- Det bör finnas ett gap på cirka 10,2 cm mellan axeln och lagret. I områden med hög vindhastighet kan turbinen böjas så att bladen skadar axeln.
- Om du inte har utrustningen och bygger ett nav från grunden kan du överväga att använda ett 4 till 4 -nav. Du kan köpa den i de flesta butiker som säljer släpvagnsutrustning, till exempel din närmaste bildelbutik.
Steg 3. Fäst den nedre fingerflänsen på navet
Flänsen ska ha hål för navstolpen att passera igenom, samt utskjutande delar för montering. Rikta in flänsarna med navstolparna och fäst dem tillsammans. När flänsarna är jämnt placerade, säkra dem med muttrar. Montera först muttrarna för hand och använd sedan en skiftnyckel.
Steg 4. Anslut alla ekrar
Du har två radier per turbinblad, vilket gör totalt sex för en trebladig turbin. Du behöver bultar för att ansluta ekrarna till de nedre flänsflikarna, samt en distansbricka för att skilja dem från toppen. Sedan:
- Skjut bulten genom hålet i en av flänsflikarna, fäst ekrarna med hjälp av distansbrickan, fäst den andra ekern på bulten, kläm sedan fast alla ekrar och distanser med den övre flänsen. Både topp- och bottenflänsarna måste ha samma form, liksom antalet fästflikar.
- Dra åt bulten på den övre flänsen för hand och dra sedan åt den andra bulten. Upprepa denna process för alla ekrar.
- När alla fingrar har fastnat mellan de övre och nedre flänsarna, dra åt skruvarna med en skiftnyckel. Se sedan till att topp- och bottenflänsar och ekrar är robusta och lätta att rotera med navet på lagret.
- Eftersom turbinen kommer att utsättas för vindens konsekventa kraft och andra miljöfaktorer, se till att bultarna ansluter ekrarna ordentligt. För att göra detta, använd en bindemedel, som kan köpas i de flesta järnaffärer.
Steg 5. Fäst de fyra stolparna på den övre flänsen
Dessa stolpar måste vara gängade och 6 cm långa och 0,635 cm tjocka. Du kan behöva använda en metallsåg för att skära de gängade stolparna med rätt tjocklek till rätt längd. Fäst sedan dessa stolpar för hand på toppen av den övre flänsen, så att varje bult fördelas jämnt runt axeln på turbinaxeln.
- Montera dessa stolpar tillräckligt långt ifrån varandra så att de alla är upprätt och robusta. Masten ska skjuta ut från flänsen lika långt.
- När du använder en metallsåg, var försiktig så att du inte skadar trådens stolpe. En skadad tråd kan hindra dig från att kunna dra åt ordentligt.
- Se till att alla stolpar sitter ordentligt på plats, precis som bultarna du använde för turbinekrarna. Använd en bindemedel för att säkra dessa stolpar.
Del 3 av 5: Installera den vertikala axelmagneten
Steg 1. Fäst den nedre magnetiska rotorn på polerna
Du kan göra topp- och bottenmagnetiska rotorer med 5 x 2,5 x 1,25-tums plattor, epoxi- och neodymmagneter. Eller du kan köpa färdiga som en del av turbingeneratorsatsen från tillverkaren. Montera magnetplattans bottenplatta på de fyra stolparna som har skruvats fast på flänsen. Se till att magneten är vänd uppåt.
- Oavsett om du gör din egen eller använder en färdig magnetisk rotor, var försiktig. Magnetfältet är mycket starkt och kan orsaka skada om du är slarvig.
- Neodymmagneter är mycket spröda. Du behöver 24 av dem, 12 för den övre magnetrotorn och 12 för den nedre magnetrotorn, men köp några reservdelar om en går sönder. Dessa magneter kan köpas online.
Steg 2. Gör en magnetisk rotor vid behov
Om du använder en fixtur som innehåller en magnetisk rotorskiva behöver du bara fästa skivan på stolparna enligt beskrivningen. För en husmagnetrotor, se till att allt är jämnt fördelat runt rotorns periferi. För att förhindra felaktig placering av magneterna som potentiellt kan förstöra rotorn, rita en magnetplaceringsmall på kartong eller papper.
- Denna mall kommer att uppta mitten av rotorn som inte är magnetiserad. Linjerna från mitten till kanterna på mallen indikerar magneternas placering på rotorn. Du kan använda tejp för att fästa mallen. Leta efter exempel online.
- Du måste markera polerna på alla magneter innan du börjar placera dem. Du kan göra detta med en markör. Om magneterna håller ihop och du inte kan analysera polerna, prova att testa den genom att fästa en svag magnet på en popsicle -stick.
- Passera testarens "U" -pol framför neodymiummagneten. Om du känner ett tryck betyder det att magneterna är på samma sida av polerna. Om du känner ett drag är polerna på magneten du testar motsatta.
- Använd en ärtstor epoxi när du fäster magneter. Fäst på undersidan av varje magnet innan du lägger den.
- Var försiktig och se till att dina fingrar inte är mellan magneten och rotorn. Flytta sedan långsamt magneten till hörnet på rotorskivan. Magneten fastnar. Skjut sedan magneten till rätt position efter mallen.
Steg 3. Montera distanserna på turbinpolarna
Du kan använda en 1,375 cm (3,175 cm) bit metallrör för att skapa utrymme. Klipp så exakt som möjligt. Skjut den över polen som sticker ut från magnetrotorn.
- Distanser med ojämn längd kan böja den övre magnetiska skivan. Detta kan vara farligt och påverka turbineffektiviteten negativt.
- Det bör finnas mer än 2,5 cm utrymme kvar över distanserna på stolparna. På så sätt kan muttrarna dras åt på magnetrotorn och alla delar däremellan.
Steg 4. Placera statorn ovanpå den nedre magnetiska rotorn
Statorn är en uppsättning koppartrådar som är avgörande för alla typer av generatorer. Du kan köpa den som en del av ett vindkraftsats eller göra din egen. Polerna som omger axelns axel måste skjuta uppåt förbi statorn.
- Statorn behöver tre grupper om 24 koppartrådar, var och en insvept 320 gånger. Att göra det kan vara svårt och tidskrävande.
- Om du bestämmer dig för att du vill göra din egen, sök på nätet efter nyckelfraserna "hur man gör en vindkraftstator" eller "hur man gör en vindkraftstator" (på engelska) för att hjälpa dig.
Steg 5. Gör statorlindningarna till husstatorn
Du kan använda skrot och naglar. Anslut två bitar av plywood med fyra spikar så att det är ett 2,5 cm mellanrum mellan dem. Spikarna ska vara åtskilda i ett rutmönster som motsvarar magnetens dimensioner. Detta kommer att göra det lättare för dig att linda koppartrådarna som används för att göra statorn.
- När du skapar din egen stator, se till att du markerar början och slutet. Varje lager måste lindas i samma riktning. Överväg att applicera färgad elektrisk tejp på varje ände av dessa rullar.
- För att förhindra att rullen lossnar när du är klar, tejpa fast den med eltejp och säkra den med tvådelad epoxi. Låt epoxi och stator torka på vaxpapper enligt anvisningarna på epoximärket.
Steg 6. Installera den övre magnetiska rotorn
Se till att du är mycket försiktig; Detta är en av de farligaste delarna av ett vindkraftverk. Stapla de fyra brädorna på statorn på vardera sidan av mittaxeln. Baslisten ska vara tjockare och toppskivan ska vara tunnare. Du kan använda en 5 x 10 cm bräda för den övre brädan.
- Håll i den övre magnetrotorn så att dina fingrar är i gapet mellan de staplade brädorna. Sänk långsamt mot den nedre rotorn. Prova att rikta in topprotorn med turbinreglarna medan du gör detta.
- Ett magnetfält fastnar på den övre skivan och drar det mot brädet du har placerat det på. Sänk sedan den övre magnetrotorn på stolparna genom att skjuta brädorna en i taget. Lyft först en överskiva, sedan den andra.
- Upprepa denna process på den nedre brädan för att manövrera så att den övre magnetiska rotorn är i rätt läge. Använd sedan muttrarna på stolparna för att dra åt rotorn på plats. När den är klar ska topprotorn vila mot distanserna, med endast en liten del av masten som sticker ut från toppen.
- Du kan behöva flicka på kortet för att frigöra det från den övre magnetiska rotorn. Magnetkraften här kommer att vara mycket stark.
Del 4 av 5: Komplettering av turbinen
Steg 1. Ta bort ramen från dess axel
Därefter måste du ansluta denna axel till tornet. Att göra detta när turbinramen är på plats är svårt. Du måste också böja den och peka på navet för att turbinen ska bli klar.
Dra alla ramdelar (inklusive nav, ekrar, magnetrotor, stator och andra anslutna delar) från axeln i en uppåtgående rörelse. Placera sedan ramen på arbetsområdet med navsidan uppåt
Steg 2. Svets axelflänsen till ditt torn
Om du köpte ett turbinsats kan dessa delar vara lättillgängliga, men annars måste du fästa en metallplatta på den tjocka, robusta metallröret för torndelen. Se till att detta rör tål vindkraften som genereras av turbinen.
Tornet måste installeras på en stark plats. Du kan behöva hälla betong på tornets fundament för att göra det mer stabilt
Steg 3. Montera axel- och ekerbegränsarna
Denna barriär eller bur bör omge axeln som en krage. Använd sedan bultarna för att fästa den på tornet. Skär sedan den gängade stolpen med en diameter på 0,375 cm i fyra sektioner 11,25 cm långa. Använd bindemedlet först, sedan muttrar och brickor för att fästa det i buren. Uppåt.
Nötter ska placeras på stolpar med en diameter på 0,375 cm, ungefär från toppen. Denna mutter låter dig justera statorn så att masten behåller den
Steg 4. Placera rullen på axeln
Innan du gör det bör du applicera en liten mängd olja på lagren. Skjut sedan in gänglagret i axeln så att det vilar mot botten.
Oljningsprocessen är lättast att göra med fingrarna. Ha en pappershandduk eller arbetsduk till hands för enkel rengöring av nätet efter att lagret har smordats och placerats
Steg 5. Installera turbinens huvudram
Lyft huvudramen så att navet är vänd framåt och fäst det på axeln med gänglagerläget under. Monteringshålen i statorn måste vara parallella med de gängade stolparna som skruvas fast i buren.
- När ramen är på rätt plats, fäst ett annat gängat lager på navets ovansida. Olja med gemensam lagerolja.
- Fäst sexkantmuttern på den. Denna mutter måste dras åt med ett finger.
- Om muttern är svår att vrida, ta bort den tills utrymmet är i nivå med hålet i axeln. Skjut en stift i det här hålet och böj den med en tång så att muttern kan dra åt.
Steg 6. Dra åt statorn också och avsluta turbinen med fettlocket
Montera en sexkantmutter för varje stolpe för att fästa statorn vid turbinramen. Använd sedan två skiftnycklar och justera positionen för muttrarna som flankerar statorn så att de passar mellan de två rotormagneterna.
När statorläget är korrekt behöver du bara lägga till oljelocket på navets ovansida. Turbinen är klar
Del 5 av 5: Installation av elektriska komponenter i turbinen
Steg 1. Anslut strömkontrollen till batteriet eller kretsen
Att ansluta den nuvarande regulatorn till batteriet innan du ansluter den till turbinen förhindrar kortslutning. På så sätt skadas inte din utrustning heller.
Steg 2. Anslut den belagda tråden till den nuvarande styrenheten
Ledningen kommer att överföra ström från generatorn till den nuvarande styrenheten. Härifrån kommer elektricitet sedan in i batteriet eller kretsen.
Denna kabel bör vara som tråden inuti nätsladden, med de två bundna ihop i liknande isolering. Du kan använda en gammal förlängningssladd med pluggdelen borttagen
Steg 3. Dra tråden genom tornstolparna och botten
Sätt in det i tornet tills det når turbinramen ovan. Du kan behöva använda tung tråd eller tejp för att hjälpa till att placera tråden i tornet. Anslut sedan denna kabel till generatorn.
Steg 4. Anslut batteriet eller kretsen
När generatorn är ansluten till effektregulatorn och förbi tornets bas är du redo att färdigställa turbinen. Rådfråga alltid en professionell elektriker när du ansluter en extern strömkälla till husets krets. Många områden kräver tjänster från en licensierad professionell för att hantera denna typ av kabelarrangemang.
Tips
- Du måste täcka strömkontrollen för att skydda den mot fukt. Du kan också koppla upp spänningsmätaren för att övervaka den effekt som turbinen producerar.
- Gör lite forskning om fågelvandring i ditt område. Om någon art flyger förbi området, undvik att bygga turbiner.
