Biaya generator angin industri tinggi. Banyak orang yang ingin memiliki generator angin di dacha atau rumah pribadinya. Tidak sedikit pengrajin yang merakit sendiri kincir angin berkualitas tinggi dari bahan bekas dan membuat bilah sendiri untuk generator angin.

Manusia telah lama menggunakan energi angin untuk membuat hidupnya lebih mudah. Tidak ada yang tahu persis kapan hal ini pertama kali terjadi, namun hanya sedikit yang berubah sejak saat itu. Kemampuan untuk memanfaatkan kekuatan unsur-unsur terus menjadi perhatian besar umat manusia.

Mekanisme pertama yang membantu manusia memanfaatkan dan menundukkan angin untuk mencapai tujuannya adalah layar yang paling umum. Dia, pada prinsipnya, menjadi nenek moyang dari banyak mekanisme yang telah digunakan manusia sepanjang keberadaannya.

Meskipun membuat sendiri generator yang efisien mungkin sulit, membuat bilah untuk generator angin sendiri tidaklah sulit.

Bahan dan alat

Bahan:

• kayu atau kayu lapis;
• aluminium;
• lembaran fiberglass;
• Pipa dan bahan PVC;
• pada umumnya segala sesuatu yang biasa terdapat di garasi dan gudang pemiliknya.

Peralatan:

• pensil gambar atau spidol;
• seorang penguasa, atau lebih baik lagi sebuah aturan;
• gunting logam;
• gergaji ukir atau gergaji besi;
• ampelas.

Untuk generator angin vertikal

Generator angin yang akan kita rakit dengan tangan kita sendiri, atau lebih tepatnya baling-balingnya, mempunyai tiga bilah, jadi bagian pertama yang akan kita potong dari triplek harus dibuat sebanyak enam buah - ini adalah pangkal sayap. Ini akan berbentuk tetesan air mata. Ini adalah tampilannya pada kayu lapis 10 mm:

1. Gambarlah garis tengah di tengah lembaran persegi panjang (90x190 mm);
2. Pada garis ini, mundur 45 mm dan beri tanda dan gambar garis tegak lurus dari satu sisi ke sisi lainnya;
3. Dengan menggunakan kompas, tandai radius 45 mm dan gambarlah, menghubungkan tiga titik ekstrem: dua sisi dan atas;
4. Hubungkan titik bawah ke tepi setengah lingkaran. Dari titik bawah ke dasar setengah lingkaran harus ada 145 mm dan sebaliknya ke titik atas 45 mm;
5. Sekarang mari kita hentikan.

Hal berikutnya yang perlu kita lakukan adalah strip sepanjang 500 mm, meskipun ukuran ini tidak penting. Anda dapat memilih ketinggian bilah generator angin lainnya berdasarkan ketinggian sumbu vertikal utama baling-baling. Tiga untuk setiap sayap.

Kita sudah memiliki pangkal bilah dan rusuknya, semua ini perlu dirangkai seperti terlihat pada gambar. Ketika semua bagian kayu dirakit dengan saudara perempuannya, dan lubang untuk pengencang dibor di alasnya, kami menempelkan lembaran logam ke struktur. Kami mengencangkan lembaran dari papan pertama ke papan kedua, dan dari papan kedua ke papan ketiga. Kami tidak menghubungkan papan No. 1 dan 3. Logamnya bisa galvanis atau aluminium. Sekarang Anda dapat memasang sekrup generator angin vertikal dan memasangnya ke batang aksial pusat.

Mari siapkan disk dengan batang aksial. Kita membutuhkan dua buah piringan dengan diameter 20 cm, pada prinsipnya bahannya tidak masalah. Bisa juga dari kayu lapis yang menjadi dasar pembuatan bilah kincir angin. Atau logam yang digunakan untuk menutupi sayap. Tetapi logam sebaiknya digunakan jika penjarak sekrup juga terbuat dari logam.

Di tengah disk Anda perlu membuat lubang untuk poros tengah. Ketika kedua cakram dipasang pada batang, spacer disekrup ke keduanya, satu untuk setiap bilah generator angin. Sebelum akhirnya memasang sayap kincir angin di bagian atas dan bawah, sesuaikan agar ujung tajamnya diputar ke dalam struktur dengan sudut sembilan derajat. Baling-baling kami siap dipasang pada rotor.

Untuk generator angin horizontal

Sebelum kita mulai melakukan sesuatu dengan tangan kita sendiri, kita perlu melakukan sedikit kerja otak dan memutuskan kekuatan stasiun tempat kincir angin akan beroperasi. Ini adalah indikator mendasar yang menentukan jumlah bilah dan panjangnya. Tabel di bawah menunjukkan bagaimana diameter baling-baling bergantung pada jumlah sayap dan daya yang dibutuhkan.

Kekuasaan, W	Diameter roda angin dengan jumlah bilah, m
	2	3	4	5	6	7
10	2	1,64	1,42	1,16	1	0,72
20	2,82	2,32	2	1,64	1,42	1
30	3,44	2,82	1,44	2	1,72	1,22
40	4	3,28	2,84	2,32	2	1,42
50	4,48	3,68	3,18	2,6	1,24	1,58
60	4,9	4	3,48	2,84	2,44	1,74
70	5,3	4,34	3,76	3,08	2,64	1,88
80	5,66	4,64	4	3,28	2,82	2
90	6	4,92	4,26	3,48	3	2,12
100	6,34	5,2	4,5	3,68	3,16	2,24
300	10,94	8,98	7,76	6,34	5,46	3,88
500	14	11,48	9,94	8,16	7	5

Setelah kami memutuskan kapasitas instalasi di masa depan, kami melanjutkan untuk memilih material.

Pemilihan bahan

Kami berasumsi bahwa pipa PVC adalah bahan yang paling cocok yang tersedia. Tapi tidak semua pipa cocok. Jika tekanan angin sangat kuat, maka dapat membengkokkan bilah kincir angin ke arah yang berlawanan dan mematahkannya pada tiang tempat dipasangnya. Oleh karena itu, pipa berdinding tebal harus dipilih; pipa saluran pembuangan atau pipa gas cocok.

Kami akan membuat pisau universal. Pembuatannya agak lebih sulit dibandingkan bilah profil sayap konvensional. Selain itu, koefisien kegunaannya jauh lebih besar dibandingkan dengan pisau konvensional. Hal ini terlihat jelas jika kita membandingkan tabel sebelumnya dengan lembar kerja untuk blade ini.

Diameter luar pipa, mm	110
Berat satu meter linier pipa, kg	1,05
Diameter sekrup, m	1,2
Kecepatan	3,5
Jumlah bilah	3
Kecepatan angin nominal, m/s	7
Gelar pengereman	0,33
Zhukovsky/Sabinin 0/1	1
Koefisien koreksi Su	0,9
Kecepatan taksi, rad/detik	0,5
Kecepatan angin awal, m/s	5
Berat bilah, kg	0,08
Kecepatan, rpm	389,94
Kekuasaan, W	68,06
Gaya aksial pada sekrup, n	12,32
defleksi kompensasi, m	0,057
KIEV	0,2924
Kompensasi sudut lancip, derajat	6,72
Gaya sentrifugal bilah, n	42
Momen lentur pada pangkal bilah, n*m	1,76
Momen giroskopik pada pangkal bilah, n*m	0,40
Gaya giroskopik pada akar bilah, n	1,02
Momen awal, n*m	0,082
Momen inersia baling-baling Kg*m*m	0,0328311

Kita melihat bahwa dari pipa berdiameter kecil 110-160 mm, bilah tersebut memiliki KIEV 0,3 yang sangat baik dengan kecepatan 3,5 hingga 5,5. Pada roda dengan baling-baling dengan diameter lebih dari tiga meter, KIEV meningkat menjadi 0,4 dan lebih tinggi. Kecepatan juga meningkat.

Perhitungan

Anda dapat menghitung sendiri parameter bilah seperti itu untuk kincir angin. Semua perhitungan didasarkan pada diameter pipa. Hal pertama yang kita lakukan adalah membagi keliling pipa dengan 5. Artinya, keliling 110/5 mendapat 22 mm. Gambarlah garis pada pipa dari satu ujung ke ujung lainnya. Ini adalah titik awal penerapan dimensi bilah kincir angin masa depan. Terapkan dimensi:

1. Tanda nol, titik A. Kalikan 22 mm dengan 2, kita mendapatkan 44 mm. Ini adalah lebar sudu turbin angin dari akar hingga depan.
2. Titik B terletak pada jarak 15% dari 0. Di sini 22 mm dikalikan 4, yaitu sama dengan 88 mm lebar bilah kincir angin dari akar hingga depan.
3. Titik B. Pada tanda ini, 22 mm bertambah 2,5 kali lipat, sehingga menghasilkan lebar bilah generator angin 55 mm, pada jarak 50%.
4. Titik keempat G, berlawanan dengan 0, karena merupakan ujung bilah kincir angin, tetapi lebarnya sama yaitu 44 mm.

Secara skematis akan terlihat seperti yang ditunjukkan pada foto.

Waktu membaca ≈ 4 menit

Anda dapat mengurangi tagihan listrik secara signifikan dan menyediakan sumber energi cadangan di dacha Anda dengan membuat generator angin sendiri.

Membeli generator angin yang sudah jadi dibenarkan secara ekonomi hanya jika tidak ada kemungkinan untuk terhubung ke jaringan listrik. Biaya peralatan dan pemeliharaannya seringkali lebih tinggi daripada harga kilowatt yang akan Anda beli dari perusahaan penjualan energi dalam beberapa tahun ke depan. Padahal jika dibandingkan dengan penggunaan genset bensin atau solar berdaya kecil, di sini sumber energi ramah lingkungan lebih unggul dari segi biaya perawatan, tingkat kebisingan, dan tidak adanya emisi berbahaya. Kurangnya angin sementara dapat diimbangi dengan penggunaan baterai dengan konverter tegangan.

Generator angin yang dirakit menggunakan beberapa komponen DIY bisa beberapa kali lebih murah daripada kit yang sudah jadi. Jika Anda serius memutuskan untuk menjadikan rumah pedesaan Anda mandiri dalam energi, tetapi tidak ingin membayar lebih kepada siapa pun, generator angin buatan sendiri adalah keputusan yang tepat.

Tenaga pembangkit angin

Sebelum Anda mulai bekerja, Anda perlu memutuskan apakah generator angin yang kuat benar-benar diperlukan, misalnya untuk memasak, menggunakan perkakas listrik, memanaskan air, atau memanaskan. Mungkin cukup bagi Anda untuk menyambungkan lampu, kulkas kecil, TV, dan mengisi ulang daya ponsel Anda? Dalam kasus pertama, Anda memerlukan kincir angin dengan daya 2 hingga 6 kW, dan yang kedua, Anda dapat membatasi diri hingga 1-1,5 kW.

Ada juga generator angin horizontal dan vertikal. Dengan sumbu vertikal, Anda dapat menggunakan bilah dengan berbagai bentuk; bisa berupa lembaran logam datar atau melengkung yang berputar pada ekstensi. Ada opsi dengan satu bilah bengkok. Generatornya sendiri terletak di dekat tanah. Karena kecepatan bilahnya rendah, mesinnya memiliki massa yang besar dan, karenanya, biayanya. Keuntungan dari desain vertikal adalah kesederhanaannya dan kemampuan bekerja dalam kondisi angin rendah.

Ulasan kali ini akan membahas pertanyaan bagaimana cara membuat generator angin horizontal dengan tangan Anda sendiri. Dapat menggunakan berbagai jenis generator yang tersedia dan motor listrik yang dikonversi.

Desain generator angin 220V:

1. Generator listrik produksi industri.
2. Bilah untuk generator angin dan mekanisme putaran pada tiang.
3. Sirkuit kontrol pengisian baterai.
4. Menghubungkan kabel.
5. Tiang instalasi.
6. Stretch mark.

Kami akan menggunakan motor DC dari “treadmill”, memiliki parameter: 260V, 5A. Efek generator diperoleh karena reversibilitas medan magnet motor listrik jenis ini.

Bahan dan komponen yang diperlukan

Anda dapat dengan mudah menemukan semua suku cadang di toko perangkat keras atau konstruksi. Kita akan butuh:

• selongsong berulir dengan ukuran yang dibutuhkan;
• jembatan dioda, dirancang untuk arus 30-50A;
• tabung PVC.

Bagian ekor dan badan kincir angin dapat dibuat dari bahan-bahan sebagai berikut:

• Pipa profil baja 25 mm;
• flensa penutup;
• pipa;
• baut;
• mesin cuci;
• sekrup sadap sendiri;
• Scotch.

Merakit generator angin sesuai gambar

Bilah kincir angin dapat dibuat dari duralumin sesuai dengan gambar yang tersedia. Bagian tersebut harus diampelas dengan kualitas tinggi, dengan tepi depan membulat dan tepi belakang diasah. Sepotong timah dengan kekakuan yang cukup cocok untuk betis.

Kami memasang selongsong ke motor listrik, dan mengebor tiga lubang di badannya dengan jarak yang sama satu sama lain. Mereka perlu diulir untuk bautnya.

Kami akan memotong pipa PVC memanjang dan menggunakannya sebagai penutup antara pipa persegi dan rumah generator.

Kami juga akan mengamankan jembatan dioda di dekat motor menggunakan sekrup sadap sendiri.

Kami menghubungkan kabel hitam dari mesin ke plus jembatan dioda, dan kabel merah ke minus.

Kami memasang betis dengan sekrup sadap sendiri ke ujung pipa yang berlawanan.

Kami menyambungkan bilah ke selongsong menggunakan baut, pastikan menggunakan dua ring dan satu sekrup untuk setiap baut.

Kami memasang selongsong ke poros motor berlawanan arah jarum jam, memegang poros dengan tang.

Kami memasang pipa ke flensa penutup menggunakan kunci pas gas.

Sangat penting untuk menemukan titik keseimbangan pada pipa dengan motor dan betis terpasang. Pada titik ini kami memasang struktur ke tiang.

Dianjurkan untuk melapisi semua bagian logam yang mungkin terkena korosi dengan enamel berkualitas tinggi.

Generator angin untuk rumah pribadi harus dipasang agak jauh dari bangunan utama; tiang harus diamankan dengan kabel pria yang terbuat dari kabel baja. Ketinggiannya tergantung pada kemungkinan kekuatan angin, medan, dan hambatan buatan di sekitar pembangkit listrik.

Arus listrik setelah jembatan dioda harus mengalir melalui ammeter kontrol ke rangkaian pengisian baterai elektronik. Lampu pijar berdaya rendah dapat dihubungkan langsung ke generator tersebut. Baterai yang terisi daya memberikan tegangan yang stabil dan konstan. Disarankan untuk menggunakannya untuk penerangan (lampu halogen dan strip LED), atau menghubungkannya ke inverter untuk mendapatkan 220V AC dan menghubungkan peralatan rumah tangga yang dayanya tidak melebihi parameter inverter.

Informasi foto dan video yang disajikan akan memberi Anda gambaran yang lebih jelas tentang cara merakit generator angin dengan tangan Anda sendiri.

Video membuat generator angin dengan tangan Anda sendiri

Manusia telah menggunakan angin selama beberapa ribu tahun. Kemungkinan besar, ini dimulai dengan penemuan layar. Beberapa saat kemudian, angin mulai digunakan untuk menggerakkan kincir angin, dan sejak abad terakhir - untuk menghasilkan listrik. Memanen energi dari pembangkit listrik tenaga angin merupakan tantangan teknis yang sangat menggiurkan, namun juga sangat kompleks. Saat ini, ada beberapa pilihan desain teknis generator angin do-it-yourself yang telah terbukti dalam praktiknya.

Angin- aliran massa udara di atas permukaan bumi. Hal ini terjadi karena pemanasan yang tidak merata pada permukaan ini oleh sinar matahari. Udara dari daerah bertekanan tinggi bergerak menuju daerah bertekanan rendah. Kecepatan angin dipengaruhi oleh sifat permukaan bumi, lamanya aliran udara di atas permukaan tersebut dan berbagai hambatan alam dan buatan, seperti bukit, pohon tinggi, dan bangunan. Kecepatan angin tahunan rata-rata untuk suatu wilayah tertentu mencirikan potensi energi angin di wilayah tersebut. Kecepatan ini ditentukan oleh rata-rata aritmatika kecepatan dalam periode tertentu, misalnya per bulan, musim, dan tahun. Rusia memiliki sumber daya angin yang signifikan. Mereka berukuran sangat besar di sepanjang pantai laut dan di selatan negara kita. (Gbr. 1). Daerah dengan kecepatan angin rata-rata tahunan 3,5-6 m/s ke atas dinilai cukup menjanjikan untuk pembangunan pembangkit listrik tenaga angin (WPP).

Jika ternyata di tempat yang seharusnya dipasang generator angin tidak terdapat angin yang cukup kencang, maka tidak ada gunanya pembangunannya.

Pertanyaan kedua adalah seberapa kuat seharusnya generator angin itu. Jelas bahwa semua permasalahan energi tidak dapat diselesaikan hanya dengan bantuannya. Kecepatan angin bervariasi tidak hanya tergantung musim, tetapi juga waktu, sehingga energi harus disimpan dan digunakan dengan hati-hati. Sebaiknya gunakan sumber yang berbeda secara bersamaan, misalnya kincir angin dan panel surya (Gbr. 2).

Memang benar, banyak pekerja rumahan yang siap merakit turbin angin dengan tangannya sendiri, meski hanya sekedar untuk mengisi baterai gadget sakunya. Itu hanya sekedar hobi. Tetapi jika tidak ada listrik sama sekali dan prospek mendapatkannya di sana sama sekali tidak realistis, maka membangun generator angin dengan tangan Anda sendiri akan bermanfaat.

Perhitungan instalasi generator angin

Perhitungan paling sederhana akan membantu menentukan kemungkinan instalasi yang sebenarnya. Terdapat indikator yang memungkinkan Anda memperkirakan berapa banyak energi aliran udara yang dapat digunakan dengan menggunakan kincir angin. Ini disebut efisiensi energi angin (E). Koefisien pemanfaatan energi angin E bergantung pada jenis turbin angin, kualitas pembuatannya dan parameter lainnya. Turbin angin kecepatan tinggi terbaik dengan sudu aerodinamis yang ramping memiliki nilai E = 0,43-0,47. Artinya kincir angin dari turbin angin tersebut dapat menggunakan 43-47% energi aliran udara secara bermanfaat.

Nilai maksimum yang dihitung secara teoritis adalah E = 0,593, tetapi dalam praktiknya hal ini tidak mungkin diperoleh.

Kekuatan roda angin pada poros tanpa memperhitungkan rugi-rugi roda gigi dan bantalan dapat dihitung dengan menggunakan rumus:

R- kepadatan massa udara, dalam kondisi normal sama dengan 0,125 kg*s2/m4,
V- kecepatan angin (m/s),
R- permukaan yang disapu roda angin (m2),
E- faktor pemanfaatan energi angin.

Untuk kondisi normal (suhu - 15°C dan tekanan - 760 mm Hg), daya dapat dihitung menggunakan rumus sederhana dalam tenaga kuda dan kilowatt:

D- diameter kincir angin (m).

Membuat kincir angin berdiameter kecil yang beroperasi secara stabil dalam kondisi angin sepoi-sepoi adalah tugas yang sulit. Baling-baling menerima 75% energinya dari area sapuan melingkar dengan radius 0,5 hingga 1,0. Dalam hal ini, diameter baling-baling terkecil yang bermanfaat dari sudut pandang penggunaan angin dengan kecepatan 4 m/s harus minimal 4,5 m. Untuk angin rendah, baling-baling multi-bilah berkecepatan rendah lebih disukai.

Untuk pembangkit listrik tenaga angin digunakan generator arus bolak-balik atau searah. Kincir angin buatan sendiri seringkali menggunakan generator dari mobil modern. Meskipun menghasilkan arus bolak-balik, keduanya tidak terlalu cocok untuk tujuan ini, karena memerlukan kecepatan tinggi dan bias pada belitan medan. Dan generator DC umumnya bekerja buruk pada putaran lambat dan bahkan pada kecepatan terukur, dayanya rendah (100-200 W).

Generator angin buatan sendiri dari motor asinkron

Hasil yang jauh lebih baik dapat diperoleh dengan menggunakan motor listrik asinkron yang dikonversi, yang menyediakan magnet permanen pada rotornya. Motor ini tidak memiliki belitan pada rotornya, melainkan hanya pelat logam. Jika Anda memasang magnet permanen pada rotor, Anda akan mendapatkan generator tiga fase dengan desain yang sangat kuat dan tahan lama, mampu mengalirkan arus puluhan ampere pada kecepatan putaran rendah.

Namun pada kecepatan tinggi, akibat arus yang tinggi, belitan stator mulai memanas. Dalam hal ini, lebih baik mengganti kabel belitan ini dengan yang lain - dengan penampang yang lebih besar.

Generator arus bolak-balik tiga fasa memiliki 3 belitan, yang dapat dihubungkan dalam konfigurasi delta atau bintang. Sambungan delta memungkinkan Anda mendapatkan lebih banyak arus pada tegangan lebih rendah daripada sambungan bintang. Sebaliknya, bintang menghasilkan tegangan lebih tinggi dengan arus lebih rendah. Generator tiga fasa jauh lebih efisien dibandingkan generator satu fasa dan DC. Nikola Tesla membuktikannya.

Turbin angin apa pun memerlukan perlindungan dari hembusan angin kencang. Alih-alih sistem yang rumit untuk memutar bilah, mekanisme untuk memutar seluruh roda pada sudut terhadap aliran udara semakin banyak digunakan.

Mengubah AC ke DC (yang diperlukan untuk mengisi baterai) mudah dilakukan dengan menggunakan dioda semikonduktor yang dihubungkan dalam rangkaian jembatan (lihat Gambar 3). Jika Anda membutuhkan tegangan catu daya standar 220 V dengan frekuensi 50 Hz, maka gunakan unit catu daya tak terputus komputer biasa sebagai inverter. Unit baru itu mahal, tapi karena kita hanya memerlukan inverter step-up, kita bisa menggunakan inverter yang sudah dinonaktifkan. Cukup dengan menyambungkan baterai kincir angin, bukan baterai internal. Kekuatan UPS 1000 atau UPS 5000 sudah lebih dari cukup.

Perhitungan bilah generator angin

Memasang bilah ke hub memungkinkan bilah dipindahkan untuk menyeimbangkan rakitan roda angin.

Contoh turbin angin yang sederhana namun berfungsi penuh adalah rancangan seorang pengrajin Perancis (foto 1). Roda anginnya memiliki enam bilah, yang bilahnya dipasang pada batang logam dengan klem (foto 2), dihubungkan dengan pengelasan listrik ke selongsong biasa (Gbr. 4), dipasang pada poros generator listrik.

Beras. 4. Hub roda angin.

Roda kemudi aerodinamis mengatur roda secara ketat mengikuti aliran angin.

Untuk mengarahkan bilah ke arah angin secara otomatis, digunakan kemudi aerodinamis, yang dipasang pada pipa berputar unit daya instalasi. (foto 3). Bantalan alat putar memastikan roda angin dengan generator pada tiang penyangga berputar ketika arah angin berubah.

Bilah dan kemudi aerodinamis dipotong dari kayu lapis setebal 10 mm. Konsol braket pemasangan bilah kemudi mengalami beban berat saat angin kencang, oleh karena itu dibuat dari blanko setebal 15 mm. Kami melihat bilah dan kemudi yang sudah jadi menyala foto 4. Pola bagian-bagian ini disajikan di bawah ini beras. 5-8. Meskipun bilahnya memiliki profil datar, ujung-ujungnya harus diproses sesuai dengan gambar.

Foto 6.Modifikasi rotor motor listrik asinkron memungkinkan diperolehnya generator arus bolak-balik yang efektif untuk turbin angin.

Foto 7. Ada dua cara untuk membuat ulang rotor. Yang pertama adalah merekatkan magnet pada rotor motor mesin. Dan cara kedua adalah membuat rotor baru dari pita baja pada rangka kayu, yang juga ditempelkan magnet.

Foto 8 Sebaiknya segera memundurkan kumparan kutub stator dengan kawat yang penampangnya lebih besar.

Roda angin mempunyai 6 bilah. Namun totalnya dibuat sebanyak 9 bilah. Tiga bilah pendek diperlukan untuk menggantikan tiga bilah ukuran penuh saat musim angin kencang (foto 5). Roda angin dapat diseimbangkan dengan menggerakkan bilah sepanjang batang menjauhi hub atau lebih dekat dengannya.

Mungkin bagian yang paling memakan waktu adalah mengubah motor listrik asinkron menjadi generator tiga fase. Mesin dengan daya 150 W ke atas, dirancang untuk beroperasi dari jaringan 220 V pada frekuensi 50-60 Hz, setelah dimodifikasi akan mampu mensuplai arus hingga sepuluh ampere ke beban sebagai generator turbin angin pada tegangan minimal 12 V.

Perubahan utama pada generator masa depan adalah rotor. Setelah motor listrik dibongkar, badan rotor dikerjakan dan dibagi menjadi beberapa segmen dengan cara menggiling alurnya. Dalam kasus kami, ada enam di antaranya. Magnet permanen ditempatkan pada setiap segmen (lihat Gambar 9). Mereka terpasang dalam 6 buah. pada setiap tiang rotor (total 36) dengan lem epoksi yang tahan lama (foto 6). Jumlah kutub magnet pada rotor tidak boleh kelipatan dari jumlah kumparan pada stator. Hal ini akan menghilangkan kesulitan menghidupkan roda angin akibat “menempelnya” magnet rotor pada kutub stator.

Ada cara kedua untuk membuat ulang rotor - yaitu dengan membuat silinder dari strip baja dengan diameter yang diinginkan (pada mandrel kayu) dan menempelkan magnet di atasnya. (foto 7).

Lebih baik merakit belitan kutub stator saat generator bekerja untuk mengisi baterai menjadi segitiga, dan dengan beban langsung arus tinggi - menjadi bintang. Bagaimanapun, lebih baik memundurkan kumparan stator dengan kawat dengan penampang yang lebih besar (foto 8). Ini akan mengurangi kehilangan panas.

Instalasi listrik tenaga angin yang beroperasi secara paralel dengan instalasi lain yang menggunakan sumber energi terbarukan (panel surya, generator air, pompa panas, dll.) dapat menyediakan pasokan energi ke bangunan tempat tinggal atau pertanian kecil. Apabila terdapat cadangan berupa unit listrik bermesin bensin, penurunan sementara energi alternatif dapat dikompensasi sewaktu-waktu. Sistem seperti ini memberikan penghematan besar pada energi yang diperoleh dari sumber tradisional.

Boris GEORGIEV, Moskow

Generator angin yang terbuat dari generator mobil dapat membantu dalam situasi di mana rumah pribadi tidak memiliki kemampuan untuk terhubung ke saluran listrik. Atau akan berfungsi sebagai sumber tambahan energi alternatif. Perangkat semacam itu dapat dibuat dengan tangan Anda sendiri dari bahan bekas, menggunakan praktik terbaik dari pengrajin rakyat. Foto dan video akan menunjukkan proses pembuatan turbin angin buatan sendiri.

Desain generator angin

Ada berbagai macam jenis generator angin dan gambar untuk pembuatannya. Tetapi desain apa pun mencakup elemen wajib berikut:

• generator;
• pisau;
• aki;
• tiang kapal;
• unit elektronik.

Dengan beberapa keterampilan, Anda dapat membuat generator angin dengan tangan Anda sendiri

Selain itu, perlu dipikirkan terlebih dahulu sistem pengendalian dan distribusi tenaga listrik serta menggambar diagram instalasi.

Roda angin

Bilahnya mungkin merupakan bagian terpenting dari generator angin. Pengoperasian komponen perangkat lainnya akan bergantung pada desain. Mereka terbuat dari bahan yang berbeda. Bahkan dari pipa saluran pembuangan plastik. Bilah pipa mudah dibuat, murah, dan tidak rentan terhadap kelembapan. Tata cara pembuatan kincir angin adalah sebagai berikut:

1. Penting untuk menghitung panjang bilahnya. Diameter pipa harus sama dengan 1/5 dari total luas rekaman. Misalnya, jika panjang bilahnya satu meter, maka pipa dengan diameter 20 cm bisa digunakan.
2. Dengan menggunakan gergaji ukir, potong pipa memanjang menjadi 4 bagian.
3. Dari satu bagian kami membuat sayap, yang akan berfungsi sebagai templat untuk memotong bilah selanjutnya.
4. Kami menghaluskan gerinda di tepinya dengan bahan abrasif.
5. Bilahnya dipasang pada cakram aluminium dengan strip yang dilas untuk diikat.
6. Selanjutnya, generator disekrup ke disk ini.

Bilah untuk roda angin

Setelah perakitan, roda angin perlu diseimbangkan. Itu dipasang secara horizontal pada tripod. Pengoperasiannya dilakukan di ruangan yang tertutup dari angin. Jika penyeimbangan dilakukan dengan benar, roda tidak akan bergerak. Jika bilahnya berputar sendiri, maka bilah tersebut perlu diasah hingga seluruh struktur seimbang.

Hanya setelah prosedur ini berhasil diselesaikan, Anda dapat melanjutkan untuk memeriksa keakuratan putaran bilah; bilah tersebut harus berputar pada bidang yang sama tanpa distorsi; Izinkan kesalahan 2mm.

Diagram perakitan generator

Tiang kapal

Untuk membuat tiang, cocok digunakan pipa air tua dengan diameter minimal 15 cm dan panjang sekitar 7 m. Jika terdapat bangunan dalam jarak 30 m dari lokasi pemasangan yang dimaksudkan, maka ketinggian struktur disesuaikan ke atas. Untuk pengoperasian turbin angin yang efisien, sudu dinaikkan di atas rintangan setidaknya 1 m.

Pangkal tiang dan pasak untuk mengencangkan kabel pria dibeton. Klem dengan baut dilas ke tiang pancang. Untuk kabel pria digunakan kabel galvanis 6 mm.

Nasihat. Tiang rakitan memiliki bobot yang cukup besar; jika dipasang secara manual, diperlukan penyeimbang yang terbuat dari pipa dengan beban.

Konversi pembangkit

Untuk membuat generator kincir angin, generator dari mobil apa pun cocok. Desainnya mirip satu sama lain, dan modifikasinya dilakukan dengan menggulung ulang kabel stator dan membuat rotor dengan magnet neodymium. Lubang dibor di kutub rotor untuk memasang magnet. Pasang tiang bergantian. Rotor dibungkus kertas, dan rongga di antara magnet diisi dengan resin epoksi.

Pembangkit mobil

Dengan cara yang sama, Anda dapat membuat ulang mesin dari mesin cuci lama. Hanya magnet dalam hal ini yang direkatkan secara miring agar tidak lengket.

Belitan baru digulung ulang sepanjang gulungan ke gigi stator. Anda dapat membuat belitan acak, tergantung pada siapa Anda merasa nyaman. Semakin banyak jumlah lilitan maka semakin efisien generator tersebut. Kumparan dililitkan dalam satu arah menurut rangkaian tiga fasa.

Generator yang sudah jadi layak untuk diuji dan diukur datanya. Jika pada 300 rpm generator menghasilkan sekitar 30 volt, ini hasil yang bagus.

Generator untuk kincir angin dari generator mobil

Perakitan akhir

Rangka generator dilas dari pipa profil. Ekornya terbuat dari lembaran galvanis. Sumbu putar adalah tabung dengan dua bantalan. Generator dipasang pada tiang sedemikian rupa sehingga jarak dari bilah ke tiang minimal 25 cm. Untuk alasan keamanan, sebaiknya pilih hari yang tenang untuk perakitan akhir dan pemasangan tiang. Saat terkena angin kencang, bilahnya bisa bengkok dan patah saat mengenai tiang.

Untuk menggunakan baterai untuk menyalakan peralatan yang beroperasi pada jaringan 220 V, Anda perlu memasang inverter konversi tegangan. Kapasitas baterai dipilih secara individual untuk generator angin. Indikator ini tergantung pada kecepatan angin di daerah tersebut, kekuatan peralatan yang terhubung dan frekuensi penggunaannya.

Perangkat generator angin

Untuk mencegah baterai rusak karena pengisian daya yang berlebihan, Anda memerlukan pengontrol tegangan. Anda bisa membuatnya sendiri jika Anda memiliki pengetahuan yang cukup di bidang elektronik, atau membeli yang sudah jadi. Ada banyak pengontrol yang tersedia untuk dijual untuk mekanisme pembangkit energi alternatif.

Nasihat. Untuk mencegah bilahnya patah saat angin kencang, pasang perangkat sederhana - baling-baling cuaca pelindung.

Perawatan generator angin

Generator angin, seperti perangkat lainnya, memerlukan pemantauan dan pemeliharaan teknis. Untuk memastikan kelancaran pengoperasian kincir angin, pekerjaan berikut dilakukan secara berkala.

Diagram operasi generator angin

1. Kolektor saat ini membutuhkan perhatian paling besar. Sikat generator perlu dibersihkan, dilumasi, dan disesuaikan secara preventif setiap dua bulan.
2. Saat tanda pertama kerusakan bilah (roda bergetar dan tidak seimbang), generator angin diturunkan ke tanah dan diperbaiki.
3. Setiap tiga tahun sekali, bagian logam dilapisi dengan cat anti korosi.
4. Periksa pengencangan dan ketegangan kabel secara teratur.

Setelah instalasi selesai, Anda dapat menghubungkan perangkat dan menggunakan listrik. Setidaknya saat cuaca berangin.

Generator do-it-yourself untuk kincir angin: video

Generator angin untuk rumah pribadi: foto

Generator angin (WG) adalah suatu alat yang dapat digunakan untuk mengubah energi kinetik angin menjadi listrik. Alat tersebut digunakan sebagai sumber listrik alternatif. Pada artikel ini kita akan melihat fitur desain turbin angin, serta teknologi perakitan bilah kincir angin dari pipa PVC.

Apa itu generator angin?

Generator angin adalah turbin yang dilengkapi dengan roda angin dan penunjuk arah angin. Strukturnya dipasang pada atap rumah dengan menggunakan tiang khusus atau tripod logam. Perangkat yang cukup sederhana memungkinkan Anda mengubah energi angin alami menjadi listrik.
Untuk membuat pembangkit listrik mini sendiri dengan indikator efisiensi yang baik, Anda perlu menghitung daya turbin angin dengan benar. Parameter ini sangat ditentukan oleh ukuran bilah, yang menjadi dasar ketahanan struktur terhadap massa udara dan, sebagai akibatnya, jumlah listrik yang dihasilkan.

Bagaimana cara menentukan kekuatan turbin angin?

Kekuatan kincir angin secara langsung bergantung pada jumlah bilah pada perangkat, ukurannya, dan diameter roda angin. Ketergantungan ini ditunjukkan pada tabel di bawah ini, sehingga memungkinkan untuk menentukan parameter linier komponen kincir angin dan daya yang dibutuhkan yang dihasilkannya.

Fitur teknologi perakitan turbin angin

Bilah kincir angin terbuat dari apa? Cara membuat bilah yang paling mudah adalah dengan menggunakan pipa plastik. Mereka cukup mudah untuk diproses dan dapat menahan beban dinamis yang cukup besar. Namun agar kincir angin tidak hancur selama pengoperasian, disarankan untuk mempertimbangkan beberapa nuansa penting:

• Ketebalan pipa. Selama rotasi, bagian-bagian perangkat yang menahan beban mengalami beban besar akibat pengaruh gaya sentrifugal. Untuk menguranginya, disarankan untuk menggunakan pipa saluran pembuangan atau gas dengan ketebalan dinding lebih besar - minimal 4 mm;
• Panjang bilah. Semakin panjang bilahnya, semakin besar pula beban yang dialaminya. Untuk memperpanjang umur struktur, jangan membuat sayap terlalu panjang. Pilihan yang paling bisa diterima adalah sayap dengan panjang 30 hingga 50 cm;
• Jumlah bilah. Ketahanan kincir angin terhadap massa udara secara langsung bergantung pada jumlah sayap. Untuk meningkatkan efisiensinya, jumlah sayap harus ditambah. Pilihan terbaik adalah turbin angin dengan 5 atau 6 sayap.

Penandaan pipa PVC

Sebagai contoh, perhatikan proses penandaan sayap turbin angin yang terbuat dari pipa dengan diameter 10 cm dan tebal dinding 5 mm.

Bagaimana cara menandai benda kerja?

1. Untuk menandai permukaan silinder dengan benar, bungkus pipa dengan selembar kertas;
2. Tepi lembaran akan menjadi panduan untuk membentuk sumbu pada pipa;
3. Lebar lembaran akan menunjukkan kelilingnya;
4. Sekarang lipat kertas menjadi dua untuk menandai setengah keliling benda kerja;
5. Lipat kertas empat kali untuk menandai 4 garis pada silinder untuk potongan yang diinginkan.

Pemotongan pipa PVC

Bagaimana cara memotong pipa PVC? Untuk memotong benda kerja, yang terbaik adalah menggunakan gergaji ukir dengan kikir logam. Pemotongan pipa menjadi bagian-bagian komponennya dilakukan sebagai berikut:
1. Pertama, benda kerja yang ditandai dipotong menjadi dua bagian yang sama;
2. Sekarang bagian pipa juga perlu dipotong menjadi dua;
3. Pada pangkal masing-masing bilah, buat potongan berbentuk persegi panjang dengan panjang tidak lebih dari 5-6 cm;
4. Agar tidak merusak integritas struktural material, lubang kecil harus dibor di sudut sayap;
5. Setelah itu, bagian yang sudah disiapkan harus dipotong secara diagonal;
6. Dengan demikian, Anda akan mendapatkan bilah tipe kerucut.

Fitur perakitan bagian

Pada tahap akhir pembuatan generator angin, Anda perlu menghubungkan sayap ke roda angin dan turbin.

Bagaimana cara melakukannya?

• Hal ini diperlukan untuk membuat unit penghubung. Bagiannya adalah piringan baja dengan enam;
• Bentuk satuan ditentukan oleh konfigurasi generator itu sendiri, yang berperan sebagai pengubah energi kinetik angin menjadi energi listrik;
• Untuk mencegah bilah generator angin pecah atau berubah bentuk di bawah tekanan massa udara, ketebalan pita dan cakram harus bervariasi dari 2 hingga 6 mm.

Penyeimbangan roda

Setelah merakit kincir angin, perlu dilakukan penyeimbangan roda angin. Untuk memastikan hasilnya dapat diandalkan, perangkat harus disesuaikan di dalam ruangan.

Bagaimana penyeimbangan dilakukan?

1. Roda angin digantung sedemikian rupa sehingga tidak ada yang mengganggu putarannya;
2. Selama proses penyeimbangan, Anda perlu memastikan bahwa bidang disk penghubung vertikal terhadap suspensi;
3. Sekarang Anda harus memutar roda ke sudut yang sama dengan 360/N, di mana N adalah jumlah bilah dalam struktur;
4. Kami ulangi prosedur ini sampai disk benar-benar berputar pada porosnya sendiri;
5. Jika setelah berhenti piringan mulai bergerak, berarti bilah yang condong ke bawah lebih berat dari bilah lainnya.

kesimpulan

Merancang bilah untuk generator angin rumah tangga bukanlah tugas yang mudah, tetapi dapat dilakukan oleh para pengrajin. Dengan mencermati nuansa teknologi yang diberikan pada artikel tersebut, Anda tentu bisa merakit kincir angin dengan efisiensi yang baik.