Tuuliturbiini on yksinkertainen mekaaninen laite, joka muistuttaa tuulimyllyä. Terät sieppaavat ilmavirran käyttämällä liikettä ohjatakseen mekaanista energiaa ohjausvipuun. Tämä vipu käynnistää generaattorin komponentit, mikä johtaa puhtaaseen uusiutuvaan energiaan kotiisi ja pienentää sähkölaskuja. Lisäksi turbiinit on helppo valmistaa useilla yksinkertaisilla materiaaleilla, joita voi ostaa paikallisesta rautakaupasta.
Vaihe
Osa 1/5: Tuuliturbiinin suunnittelu
Vaihe 1. Määritä keskimääräinen tuulen nopeus rakennettavassa paikassa
Taloudellisen sähkön tuottamiseksi tehokkaat tuuliturbiinit vaativat vähintään 11-16 kilometrin tuntinopeuden. Useimmat tuuliturbiinit toimivat optimaalisesti tuulen nopeudella 19–32 kilometriä tunnissa. Löydä alueesi keskimääräinen tuulen nopeus tarkistamalla tuulen online -kartat.
- Voit myös ostaa tuulenmittauslaitteita, joita kutsutaan tuulimittariksi. Käytä tätä työkalua tuulen nopeuden mittaamiseen halutussa turbiinin paikassa. Tee se joka päivä muutaman hetken ajan.
- Jos tuulen nopeus alueellasi on melko tasainen, mittaa se yli kuukauden ajan, vaikka vuodenajan vaihtumisella voi olla suuri vaikutus. Laske sitten keskimääräinen nopeusarvo nähdäksesi, olisiko turbiinin sijainti sopiva.
Vaihe 2. Tutki tuulivoimaloihin liittyvää rakennuslupaa
Nämä luvat vaihtelevat alueittain, joten tarkista paikallishallinnolta, ettet riko niitä. Jotkut luvat edellyttävät vähimmäisetäisyyttä turbiinien välillä sen lisäksi, kuinka kaukana turbiinit ovat kiinteistölinjasta. Turbiinia voidaan myös rajoittaa korkeuteen. Ota kaikki nämä asiat huomioon rakennettaessa.
Keskustele suunnitelmista naapureiden kanssa, ennen kuin käytät liikaa aikaa niiden viimeistelyyn ja rakentamiseen. Tällä tavalla voit kuunnella heidän huolenaiheitaan turbiinista ja ratkaista mahdolliset väärinkäsitykset, jotka voivat johtua melusta, radiokanavien häiriöistä ja TV -kanavien vastaanotosta
Vaihe 3. Suorita tuuliturbiinisi tilan arviointi
Vaikka tämä ei vaadi paljon tilaa, vältä mahdolliset konfliktit naapureiden kanssa varmista, että varaat vähintään 0,2 hehtaarin tilaa turbiinille, joka tuottaa enintään 3 kilowattia tehoa, ja 0,4 hehtaaria turbiinille, joka tuottaa enintään 10 kilowattia tehoa. Sinulla on myös oltava tarpeeksi pystysuoria portaita, jotta voit rakentaa turbiinit riittävän korkeiksi, jotta ympäröivät rakennukset ja puut eivät estä tuulta.
Vaihe 4. Valitse DIY- tai Tee se itse -tuuliturbiinien siivet
Käyttämäsi siipien tyyppi ja niiden asetukset vaikuttavat turbiinin rakenteeseen. Tuulimyllyt vanhoilla tiloilla olivat yksinkertaisesti pyörivään akseliin kiinnitettyjä siipiä, mutta tuuliturbiinit edustivat suuria moottoreita ja niissä oli suuria vesipisaroiden muotoisia siipiä. Nämä terät on mitattava ja asennettava oikein, jotta turbiini toimisi tehokkaasti.
- Jos päätät tehdä oman, käytä puuta tai PVC -putken poikkileikkausta. Ohjeet löytyvät Internetistä yleisen Internet -haun kautta. Käytä avainsanaa "kotitekoiset tuuliturbiinien siivet" tai "DIY -tuuliturbiinien siivet" (englanniksi).
- Halusitpa rakentaa tai ostaa, varmista, että turbiinilla on 3 siipiä. Parillisen luvun, esimerkiksi 2 tai 4, käyttäminen saa turbiinin värähtelemään todennäköisemmin sen pyöriessä. Lisäämällä siipiä lisää tehoa, mutta myös turbiini pyörii hitaammin.
- Nämä terät voidaan valmistaa myös kotituotteista, kuten muunnetuista lapioista. Jos aiot mennä tällä reitillä, valitse tukeva lapio. Voit korvata puukahvan jollain vahvemmalla, kuten metallitangolla.
Vaihe 5. Valitse generaattori
Tuuliturbiini on kytkettävä generaattoriin sähkön tuottamiseksi. Useimmat generaattorit sisältävät tasavirtaa (DC), mikä tarkoittaa, että ne on kytkettävä virtalähteeseen, jotta generaattori voi tuottaa vaihtovirran (AC), joka kykenee syöttämään kodinkoneita.
- Voit käyttää vaihtovirtamoottoria generaattorina, vaikka se ei välttämättä sisällä tarpeeksi magneettista tehoa voimakkaan sähkövirran tuottamiseen.
- Generaattorit luottavat voimakkaasti liikkeeseen, tässä tapauksessa terien liikkeeseen, ja magneettisiin voimiin sähkön tuottamiseksi. Valmis generaattori on helpoin vaihtoehto aloittelijoille, mutta voit löytää opetusohjelmia oman tekemisestä Internetissä. Kirjoita avainsana "tuuliturbiinigeneraattorin valmistus" tai "tuuliturbiinigeneraattorin valmistus" (englanniksi).
- Jos päätät ostaa tasavirtageneraattorin, etsi sellainen, jolla on korkea jännite ja pieni pyörimisnopeus (muutama sata muutaman tuhannen kierroksen sijasta). Sinun on tuotettava vähintään 12 volttia jatkuvasti.
- Generaattori on myös kytkettävä pitkäikäiseen akkuastiaan ja tehonsäätimeen ja taajuusmuuttajaan. Tämä on tärkeää, jotta invertteri ja akku on suojattu oikosululta. Lisäksi tämä menetelmä antaa myös virtaa invertterille, kun tuuli ei puhalla paljon.
- Auton vaihtovirtageneraattoreita ei suositella käytettäväksi generaattoreina. Tämän laturin on pyöritettävä paljon nopeammin kuin tuuliturbiinia tehon ylläpitämiseksi.
Osa 2/5: Pystyakselin akselin ja säteen asennus
Vaihe 1. Asenna akseli
Saatat joutua hitsaamaan sen, mutta suurin osa tuuliturbiinilaitteista myydään akselin ollessa asennettuna. Jos haluat rakentaa turbiinin erikseen hankituista osista tai osista, jotka ovat joutokäynnillä ja jotka on hitsattava, varmista, että käytät asianmukaisia henkilökohtaisia suojavarusteita, kuten hitsauslaseja, hitsauskäsineitä, hitsaustakkia ja työsaappaita.
Laittamalla ensin akselin osat yhteen voit rakentaa turbiinin osittain. Tämä menetelmä voi olla tehokkaampi kuin yrittää rakentaa täysi turbiini heti, jos teet tämän projektin yksin
Vaihe 2. Työnnä napa paikalleen akselilla
Näiden kahden osan törmäyksen ja eroosion estämiseksi aseta laakeri niiden väliin. Kiinnitä se levystä ulkonevan akselin päähän ja liu'uta se sitten kiekkoon, kunnes se puristuu akselin paksumpaa osaa vasten. Liu'uta sen jälkeen navan laakeria niin, että paalun osat ovat ylöspäin.
- Akselin ja laakerin välillä on oltava noin 10,2 cm: n rako. Alueilla, joilla tuuli on suuri, turbiini voi taipua niin, että siivet vahingoittavat akselia.
- Jos sinulla ei ole laitteita ja rakennat napaa alusta lähtien, harkitse 4: 4 -perävaunun navan käyttöä. Voit ostaa sen useimmista kaupoista, jotka myyvät perävaunulaitteita, kuten lähimmästä autoosaliikkeestä.
Vaihe 3. Kiinnitä alempi sormilaippa napaan
Laipassa tulee olla reiät navan pylvään läpi kulkemista varten sekä ulkonevat osat asennusta varten. Kohdista laipat navan pylväiden kanssa ja kiinnitä ne yhteen. Kun laipat on asetettu tasaisesti, kiinnitä ne muttereilla. Asenna mutterit ensin käsin ja käytä sitten jakoavainta.
Vaihe 4. Yhdistä kaikki pinnat
Sinulla on kaksi sädettä turbiinin siipiä kohden, mikä tekee yhteensä kuusi kolmipyöräiselle turbiinille. Tarvitset ruuveja liittämään pinnat alalaipan kielekkeisiin sekä välilevyn erottamaan ne ylhäältä. Sitten:
- Liu'uta pultti yhden laipan kielekkeen reiän läpi, kiinnitä pinnat välikappaleella, kiinnitä toinen puola pulttiin ja kiinnitä sitten kaikki pinnat ja välikkeet ylälaippaan. Sekä ylä- että alalaipan on oltava samanmuotoisia, samoin kuin kiinnityskielekkeiden lukumäärä.
- Kiristä ylälaipan pultti käsin ja kiristä sitten toinen pultti. Toista tämä prosessi kaikille pinnoille.
- Kun kaikki sormet jäävät ylä- ja alalaippojen väliin, kiristä pultit jakoavaimella. Varmista sitten, että ylä- ja alalaipat ja pinnat ovat tukevia ja helposti pyöritettäviä laakerin navan kanssa.
- Koska turbiini altistuu tuulen ja muiden ympäristötekijöiden jatkuvalle voimalle, varmista, että pultit yhdistävät pinnat tiukasti. Käytä tätä varten sideainetta, jota voi ostaa useimmista rautakaupoista.
Vaihe 5. Kiinnitä neljä pylvästä ylälaippaan
Nämä pylväät on kierrettävä ja 6 cm pitkiä ja 0,635 cm paksuja. Sinun on ehkä käytettävä metallisahaa oikean paksuuden kierteitettyjen pylväiden leikkaamiseen oikeaan pituuteen. Kiinnitä sitten nämä pylväät käsin ylälaipan yläosaan niin, että jokainen pultti jakautuu tasaisesti turbiinin akselin ympäri.
- Asenna nämä pylväät riittävän kauas toisistaan, jotta ne ovat kaikki pystyssä ja tukevat. Maston tulee ulottua laipasta yhtä pitkälle.
- Kun käytät metallisahaa, varo vahingoittamasta pylvään kierteitä. Vaurioitunut lanka voi estää sinua kiristämästä sitä oikein.
- Varmista, että kaikki pylväät ovat tukevasti paikallaan, kuten turbiinin pinnoissa käytetyt pultit. Käytä sideaineita näiden pylväiden kiinnittämiseen.
Osa 3/5: Pystyakselimagneetin asentaminen
Vaihe 1. Kiinnitä alamagneettinen roottori napoihin
Voit tehdä ylä- ja alamagneettisia roottoreita 5 x 2,5 x 1,25 tuuman levyillä, epoksi- ja neodyymimagneeteilla. Tai voit ostaa valmistajan osana valmiita osia turbiinigeneraattorisarjasta. Kiinnitä magneettiroottorin pohjalevy neljään laippaan kiinnitettyyn pylvääseen. Varmista, että magneetti on ylöspäin.
- Olitpa itse tekemässä tai käyttämällä valmista magneettista roottoria, ole varovainen. Magneettikenttä on erittäin voimakas ja voi aiheuttaa vammoja, jos olet huolimaton.
- Neodyymimagneetit ovat erittäin hauraita. Tarvitset niitä 24, 12 ylempään magneettiseen roottoriin ja 12 alempaan magneettiroottoriin, mutta osta muutama varaosa, jos yksi rikkoutuu. Näitä magneetteja voi ostaa verkosta.
Vaihe 2. Tee magneettinen roottori tarvittaessa
Jos käytät kiinnitintä, joka sisältää magneettisen roottorilevyn, sinun on vain kiinnitettävä levy pylväisiin kuvatulla tavalla. Jos kyseessä on magneetti -roottori, varmista, että kaikki on jakautunut tasaisesti roottorin kehälle. Estääksesi magneettien väärän sijoittamisen, joka voi tuhota roottorin, piirrä magneetin sijoittelumalli pahville tai paperille.
- Tämä malli on roottorin keskellä, joka ei ole magnetoitu. Viivat mallin keskeltä reunoille osoittavat magneettien sijainnin roottorissa. Voit kiinnittää mallin teipillä. Etsi esimerkkejä verkosta.
- Sinun on merkittävä kaikkien magneettien navat ennen niiden sijoittamista. Voit tehdä tämän merkin avulla. Jos magneetit tarttuvat yhteen etkä pysty analysoimaan napoja, kokeile testata kiinnittämällä heikko magneetti popsicle -tikkuun.
- Ohita testerin "U" -napa neodyymimagneetin edessä. Jos tunnet työntövoiman, magneetit ovat napojen samalla puolella. Jos tunnet vetoa, testattavan magneetin navat ovat vastakkaisia.
- Käytä hernekokoista epoksia kiinnittäessäsi magneetteja. Kiinnitä jokaisen magneetin pohjaan ennen asettamista.
- Ole varovainen ja varmista, että sormesi eivät ole magneetin ja roottorin välissä. Siirrä sitten magneetti hitaasti roottorilevyn kulmaan. Magneetti tarttuu. Liu'uta sen jälkeen magneetti oikeaan kohtaan mallisi mukaan.
Vaihe 3. Asenna välikappaleet turbiinin napoihin
Voit käyttää tilaa 1,375 cm: n (3175 cm) metalliputkella. Leikkaa mahdollisimman tarkasti. Liu'uta se magneettiroottorista ulkonevan napaan.
- Epätasaisen pituiset välikappaleet voivat taivuttaa ylemmän magneettikiekon. Tämä voi olla vaarallista ja vaikuttaa negatiivisesti turbiinin tehokkuuteen.
- Pylväiden välikappaleiden yläpuolella tulee olla enemmän kuin 2,5 cm tilaa. Tällä tavalla mutterit voidaan kiristää magneettiroottorista ja kaikista välissä olevista osista.
Vaihe 4. Aseta staattori alemman magneettisen roottorin päälle
Staattori on joukko kuparilankoja, jotka ovat välttämättömiä kaikentyyppisille generaattoreille. Voit ostaa sen osana tuuliturbiinipakettia tai tehdä sen itse. Akselin akselin ympärillä olevien napojen on ulotuttava ylöspäin staattorin keskipisteen ohi.
- Staattori tarvitsee kolme 24 kuparilangan ryhmää, joista jokainen on kääritty 320 kertaa. Sen tekeminen voi olla vaikeaa ja aikaa vievää.
- Jos päätät tehdä oman, etsi netistä avainlauseita "miten tuuliturbiinistaattori tehdään" tai "miten tuuliturbiinistaattori tehdään" (englanniksi).
Vaihe 5. Tee staattorin käämityskotelot staattorille
Voit käyttää puuromua ja nauloja. Yhdistä kaksi vaneria neljällä naulalla siten, että niiden väliin jää 2,5 cm: n rako. Kynnet on sijoitettava ruudukon muotoon, joka vastaa magneetin mittoja. Tämä helpottaa staattorin valmistukseen käytettyjen kuparilankojen käämitystä.
- Kun teet oman staattorin, muista merkitä alku ja loppu. Jokainen kerros on käärittävä samaan suuntaan. Harkitse värillisen sähköteipin kiinnittämistä näiden telojen kumpaankin päähän.
- Jotta tela ei irtoaisi, kun olet valmis, teippaa se sähköteipillä ja kiinnitä se kaksiosaisella epoksilla. Anna epoksin ja staattorin kuivua vahapaperilla epoksitarran ohjeiden mukaisesti.
Vaihe 6. Asenna ylempi magneettinen roottori
Varmista, että olet erittäin varovainen; Tämä on yksi tuuliturbiinin vaarallisimmista osista. Pinoa neljä levyä staattorille keskiakselin kummallekin puolelle. Pohjalevyn tulee olla paksumpaa ja alustan ohuempaa. Ylälevyksi voit käyttää 5 x 10 cm: n levyä.
- Pidä ylämagneettista roottoria niin, että sormesi ovat pinottujen levyjen välisessä raossa. Laske hitaasti kohti alempaa roottoria. Yritä kohdistaa yläroottori turbiinin nastojen kanssa samalla.
- Magneettikenttä tarttuu ylälevyyn ja vetää sitä kohti levyä, jolle olet asettanut sen. Laske sitten ylempi magneettinen roottori pylväiden päälle nostamalla levyt yksi kerrallaan. Nosta ensin yksi ylälevy ja sitten toinen.
- Toista tämä prosessi alemmalla levyllä, jotta voit liikkua niin, että ylempi magneettinen roottori on oikeassa asennossa. Kiristä sitten roottori paikoilleen pylväiden muttereilla. Kun yläroottori on valmis, sen tulee levätä välikappaleita vasten, jolloin vain pieni osa mastoa ulkonee ylhäältä.
- Saatat joutua pyyhkäisemään levyä vapauttaaksesi sen ylemmästä magneettisesta roottorista. Magneettinen voima on täällä erittäin voimakas.
Osa 4/5: Turbiinin viimeistely
Vaihe 1. Irrota kehys akseliltaan
Seuraavaksi tämä akseli on liitettävä torniin. Tämä on vaikeaa, kun turbiinin runko on paikallaan. Sinun on myös taivutettava se osoittamalla napa ylös turbiinin loppuun saattamiseksi.
Vedä kaikki rungon osat (mukaan lukien navat, pinnat, magneettinen roottori, staattori ja muut liitetyt osat) ylöspäin akselilta. Aseta sitten kehys työalueelle napapuoli ylöspäin
Vaihe 2. Hitsaa akselin laippa torniisi
Jos ostit turbiinisarjan, nämä osat voivat olla helposti saatavilla, mutta muuten sinun on kiinnitettävä metallilevy paksuun, tukevaan metalliletkuun torniosaa varten. Varmista, että tämä putki kestää turbiinin tuulivoimaa.
Torni on asennettava vahvaan paikkaan. Saatat joutua kaatamaan betonia tornin perustukseen vakauttamiseksi
Vaihe 3. Asenna akseli ja puolanrajoittimet
Tämän esteen tai häkin tulisi ympäröidä akselia kauluksen tavoin. Kiinnitä se sitten torniin ruuveilla. Leikkaa sitten kierresauva, jonka halkaisija on 0,375 cm, neljään osaan, joiden pituus on 11,25 cm. Käytä ensin sideainetta, sitten muttereita ja aluslevyjä kiinnittääksesi sen häkkiin. Ylöspäin.
Pähkinät on asetettava pylväille, joiden halkaisija on 0,375 cm, noin ylhäältä. Tämän mutterin avulla voit säätää staattorin asentoa, kun masto ylläpitää sitä
Vaihe 4. Aseta rulla akselille
Ennen kuin teet niin, laita pieni määrä öljyä laakereihin. Liu'uta sen jälkeen kierrelaakeri akseliin niin, että se on pohjaa vasten.
Voiteluprosessi on helpoin tehdä sormilla. Pidä paperipyyhe tai työliina käden ulottuvilla, jotta verkko on helppo puhdistaa sen jälkeen, kun laakeri on voideltu ja asetettu paikalleen
Vaihe 5. Asenna turbiinin päärunko
Nosta pääkehystä niin, että napa osoittaa eteenpäin ja kiinnitä se akseliin siten, että laakeripultti on alla. Staattorin kiinnitysreikien on oltava yhdensuuntaisia häkkiin ruuvattujen kierteitettyjen pylväiden kanssa.
- Kun runko on oikeassa paikassa, kiinnitä toinen kierrelaakeri navan yläosaan. Öljy tavallisella laakeriöljyllä.
- Kiinnitä siihen kuusiomutteri. Tämä mutteri on kiristettävä sormella.
- Jos mutteria on vaikea kääntää, poista se, kunnes tila on akselin reiän tasalla. Työnnä tappi tähän reikään ja taita sitä pihdeillä niin, että mutteri voidaan kiristää.
Vaihe 6. Kiristä myös staattori ja viimeistele turbiini rasvakorkilla
Asenna yksi kuusiomutteri jokaiseen pylvääseen kiinnittääksesi staattorin turbiinin runkoon. Säädä sitten kahdella avaimella staattorin reunojen muttereiden asentoa siten, että ne sopivat kahden roottorimagneetin väliin.
Kun staattorin asento on oikea, sinun tarvitsee vain lisätä öljykorkki navan yläosaan. Turbiini on valmistunut
Osa 5/5: Sähkökomponenttien asentaminen turbiiniin
Vaihe 1. Liitä virtasäädin akkuun tai piiriin
Virransäätimen kytkeminen akkuun ennen sen kytkemistä turbiiniin estää oikosulun. Näin myös laitteesi eivät vahingoitu.
Vaihe 2. Liitä päällystetty johto virtasäätimeen
Johto siirtää virtaa generaattorista virtasäätimeen. Sieltä sähkö tulee sitten akkuun tai piiriin.
Tämän johdon tulee olla kuin virtajohdon sisällä oleva johto, ja molemmat on liitettävä yhteen samanlaisessa eristyksessä. Voit käyttää vanhaa jatkojohtoa, jonka pistokeosa on poistettu
Vaihe 3. Vie kerroslanka tornipylväiden ja pohjan läpi
Työnnä se torniin, kunnes se saavuttaa yllä olevan turbiinirungon. Saatat joutua käyttämään paksua lankaa tai teippiä johtimen sijoittamiseksi torniin. Liitä sitten tämä johto generaattoriin.
Vaihe 4. Liitä akku tai piiri
Kun generaattori on kytketty tehonsäätimeen ja tornin pohjan ohi, olet valmis täydentämään turbiinin. Ota aina yhteyttä sähköalan ammattilaiseen aina, kun liität ulkoisen virtalähteen päärakennuksen piiriin. Monet alueet tarvitsevat lisensoidun ammattilaisen palveluja tämän tyyppisen kaapelijärjestelyn hoitamiseksi.
Vinkkejä
- Sinun on peitettävä tehonsäädin suojaamaan sitä kosteudelta. Voit myös pystyä kytkemään jännitemittarin johtoon turbiinin tuottaman tehon seuraamiseksi.
- Tee joitain tutkimuksia alueesi lintujen muutosta. Jos jokin laji lentää alueen ohi, vältä turbiinien rakentamista.
