Een windturbine is een eenvoudig mechanisch apparaat vergelijkbaar met een windmolen. De bladen vangen de luchtstroom op door de beweging te gebruiken om mechanische energie toe te passen op de bedieningshendel. Deze hendel schakelt vervolgens de componenten van de generator in, wat resulteert in schone, hernieuwbare energie voor uw huis en een lagere elektriciteitsrekening. Bovendien zijn turbines eenvoudig te maken met een verscheidenheid aan eenvoudige materialen die kunnen worden gekocht bij uw plaatselijke ijzerhandel.
Stap
Deel 1 van 5: Een windturbine plannen
Stap 1. Bepaal de gemiddelde windsnelheid op de locatie die je wilt bouwen
Om zuinige elektriciteit te produceren, hebben efficiënte windturbines windsnelheden nodig van minimaal 11 tot 16 kilometer per uur. De meeste windturbines zullen optimaal draaien bij windsnelheden van 19 tot 32 kilometer per uur. Bekijk online windkaarten om de gemiddelde windsnelheid in uw regio te vinden.
- U kunt ook windmeetapparatuur kopen, een anemometer genaamd. Gebruik deze tool om de windsnelheid op de gewenste turbinelocatie te meten. Doe het elke dag voor een paar momenten.
- Als de windsnelheid in uw gebied redelijk constant is, meet deze dan gedurende een maand, hoewel veranderende seizoenen een grote impact kunnen hebben. Bereken vervolgens de gemiddelde snelheidswaarde om te zien of de turbinelocatie geschikt zou zijn.
Stap 2. Bestudeer de bouwvergunning met betrekking tot windturbines
Deze vergunningen verschillen per gebied, dus neem contact op met uw lokale overheid om ervoor te zorgen dat u ze niet overtreedt. Sommige vergunningen vereisen een minimale afstand tussen turbines, naast de afstand tussen de turbines van de eigendomslijn. De turbine kan ook in hoogte worden beperkt. Houd met al deze zaken rekening bij het bouwen.
Bespreek uw plannen met uw buren voordat u te veel tijd besteedt aan het afronden en bouwen ervan. Op deze manier kunt u luisteren naar hun zorgen over turbines en eventuele misverstanden oplossen die kunnen ontstaan door ruis, interferentie met radiozenders en ontvangst van tv-zenders
Stap 3. Voer een ruimte-evaluatie uit voor uw windturbine
Hoewel dit niet veel ruimte vereist, moet u, om mogelijke conflicten met buren te voorkomen, ervoor zorgen dat u ten minste 0,2 hectare ruimte opzij zet voor turbines die tot 3 kilowatt vermogen produceren, en 0,4 hectare voor turbines die tot 10 kilowatt aan stroom produceren. stroom. Je moet ook voldoende verticale sporten hebben om de turbines te bouwen die hoog genoeg zijn om te voorkomen dat de omliggende gebouwen en bomen de wind blokkeren.
Stap 4. Kies tussen DIY of Do It Yourself windturbinebladen
Het type bladen dat u gebruikt en hun instellingen zijn van invloed op het ontwerp van de turbine. Windmolens op oude boerderijen waren eenvoudig bladen die aan een roterende as waren bevestigd, maar windturbines vertegenwoordigden grote motoren en hadden grote bladen in de vorm van waterdruppels. Deze bladen moeten correct worden gemeten en geïnstalleerd om de turbine efficiënt te laten werken.
- Als u ervoor kiest om uw eigen te maken, gebruik dan hout of een dwarsdoorsnede van PVC-buis. Instructies kunnen online worden gevonden via een algemene zoekopdracht op internet. Gebruik de sleutelzin "zelfgemaakte windturbinebladen" of "DIY windturbinebladen" (in het Engels).
- Of je nu wilt bouwen of kopen, zorg dat er 3 bladen voor de turbine zijn. Als je een even getal gebruikt, zeg 2 of 4, is de kans groter dat de turbine gaat trillen tijdens het draaien. Het toevoegen van meer bladen zal het vermogen vergroten, maar de turbine zal ook langzamer draaien.
- Deze messen kunnen ook gemaakt worden van thuisproducten, zoals aangepaste schoppen. Als je van plan bent om deze route te gaan, kies dan voor een stevige schop. Je kunt het houten handvat vervangen door iets sterkers, zoals een metalen stok.
Stap 5. Kies een generator
De windturbine moet worden aangesloten op een generator om elektriciteit op te wekken. De meeste generatoren bevatten gelijkstroom (DC), wat betekent dat u ze op een stroomschakelaar moet aansluiten om de generator een wisselstroom (AC) te laten produceren die huishoudelijke apparaten van stroom kan voorzien.
- U kunt een AC-motor als generator gebruiken, hoewel deze mogelijk niet genoeg magnetische kracht bevat om een sterke elektrische stroom op te wekken.
- Generatoren zijn sterk afhankelijk van beweging, in dit geval de beweging van je bladen, en magnetische krachten om elektriciteit op te wekken. Een kant-en-klare generator is de gemakkelijkste optie voor beginners, maar u kunt op internet zelfstudies vinden om uw eigen generator te maken. Typ de sleutelzin "making a wind turbine generator" of "making a wind turbine generator" (in het Engels).
- Als je besluit een DC-generator te kopen, zoek er dan een met een hoge spanning en een laag toerental (een paar honderd in plaats van een paar duizend omwentelingen per minuut). Je moet constant minimaal 12 volt produceren.
- De generator moet ook worden aangesloten op de longlife-accutank en de vermogensregelaar daartussen en de omvormer. Dit is belangrijk om de omvormer en de accu te beschermen tegen kortsluiting. Daarnaast levert deze methode ook stroom aan de omvormer als het niet veel waait.
- Dynamo's voor auto's worden niet aanbevolen voor gebruik als generatoren. Deze dynamo moet veel sneller draaien dan een windturbine om vermogen te behouden.
Deel 2 van 5: De verticale as en straal installeren
Stap 1. Installeer uw as
Het kan zijn dat u het moet lassen, maar de meeste apparatuur voor windturbines wordt verkocht met de as geïnstalleerd. Als u een turbine wilt bouwen van apart gekochte onderdelen of componenten die inactief zijn en gelast moeten worden, zorg dan dat u de juiste persoonlijke veiligheidsuitrusting draagt, zoals een lasbril, lashandschoenen, lasvest en werkschoenen.
Door eerst de ascomponenten in elkaar te zetten, kun je deel voor deel een turbine bouwen. Deze methode kan efficiënter zijn dan meteen proberen een volledige turbine te bouwen als u dit project alleen doet
Stap 2. Schuif de naaf op zijn plaats op de as
Om botsing en erosie van deze twee componenten te voorkomen, plaatst u het lager ertussen. Bevestig het aan het uiteinde van de schacht dat uit de schijf steekt en schuif het vervolgens in de schijf totdat het tegen het dikkere deel van de schacht wordt geknepen. Schuif daarna de naaf op het lager zodat de paaldelen naar boven wijzen.
- Er moet een opening van ongeveer 10,2 cm zijn tussen de as en het lager. In gebieden met een hoge windsnelheid kan de turbine verbuigen zodat de wieken de as beschadigen.
- Als u niet over de apparatuur beschikt en een hub vanaf de grond af aan het bouwen bent, overweeg dan om een 4 op 4 trailerhub te gebruiken. U kunt het kopen bij de meeste winkels die aanhangwagenuitrusting verkopen, zoals uw dichtstbijzijnde auto-onderdelenwinkel.
Stap 3. Bevestig de onderste vingerflens aan de naaf
De flens moet gaten hebben waar de naafpaal doorheen kan, evenals uitstekende delen voor montage. Lijn de flenzen uit met de naafstijlen en bevestig ze aan elkaar. Nadat de flenzen gelijkmatig zijn geplaatst, zet u ze vast met moeren. Monteer de moeren eerst met de hand en gebruik daarna een sleutel.
Stap 4. Sluit alle spaken aan
Je hebt twee stralen per turbineblad, dus in totaal zes voor een driebladige turbine. U hebt bouten nodig om de spaken met de lipjes van de onderste flens te verbinden, evenals een afstandsstuk om ze van de bovenkant te scheiden. Vervolgens:
- Schuif de bout door het gat in een van de flenslippen, bevestig de spaken met behulp van het afstandsstuk, bevestig de tweede spaak aan de bout en klem vervolgens alle spaken en afstandsstukken vast met de bovenflens. Zowel de boven- als onderflenzen moeten dezelfde vorm hebben, evenals het aantal montagelippen.
- Draai de bout op de bovenflens met de hand vast en draai vervolgens de andere bout vast. Herhaal dit proces voor alle spaken.
- Zodra alle vingers tussen de boven- en onderflenzen zijn geklemd, gebruikt u een sleutel om de bouten vast te draaien. Zorg er vervolgens voor dat de boven- en onderflenzen en spaken stevig zijn en gemakkelijk kunnen worden gedraaid met de naaf op het lager.
- Aangezien de turbine wordt blootgesteld aan de constante kracht van de wind en andere omgevingsfactoren, moet u ervoor zorgen dat de bouten de spaken stevig verbinden. Gebruik hiervoor een hechtmiddel, dat bij de meeste bouwmarkten te koop is.
Stap 5. Bevestig de vier palen aan de bovenflens
Deze palen moeten voorzien zijn van schroefdraad en 6 cm lang en 0,635 cm dik zijn. Mogelijk moet u een metaalzaag gebruiken om de palen met schroefdraad van de juiste dikte op de juiste lengte te zagen. Bevestig deze palen vervolgens met de hand aan de bovenkant van de bovenflens, zodat elke bout gelijkmatig over de as van de turbine-as wordt verdeeld.
- Monteer deze palen ver genoeg uit elkaar zodat ze allemaal rechtop en stevig staan. De mast moet een gelijke afstand uit de flens steken.
- Let er bij het gebruik van een metaalzaag op dat u de draad van de paal niet beschadigt. Een beschadigde draad kan ervoor zorgen dat u deze niet goed kunt vastdraaien.
- Zorg ervoor dat alle palen stevig op hun plaats zitten, zoals de bouten die u voor de turbinespaken hebt gebruikt. Gebruik een hechtmiddel om deze palen vast te zetten.
Deel 3 van 5: De verticale asmagneet installeren
Stap 1. Bevestig de onderste magnetische rotor aan de polen
U kunt magnetische rotors aan de boven- en onderkant maken met platen van 5 x 2,5 x 1,25 inch, epoxy- en neodymiummagneten. Of u kunt kant-en-klaar kopen als onderdeel van de turbinegeneratorset van de fabrikant. Monteer de bodemplaat van de magnetische rotor op de vier staanders die op de flens zijn geschroefd. Zorg ervoor dat de magneet naar boven wijst.
- Of u nu uw eigen magnetische rotor maakt of een kant-en-klare magnetische rotor gebruikt, wees voorzichtig. Het magnetische veld is erg sterk en kan letsel veroorzaken als u onvoorzichtig bent.
- Neodymium-magneten zijn erg broos. Je hebt er 24 nodig, 12 voor de bovenste magnetische rotor en 12 voor de onderste magnetische rotor, maar koop een paar reserveonderdelen voor het geval er een kapot gaat. Deze magneten zijn online te koop.
Stap 2. Maak indien nodig een magnetische rotor
Als u een armatuur gebruikt die een magnetische rotorschijf bevat, hoeft u de schijf alleen aan de palen te bevestigen zoals beschreven. Zorg er bij een huismagneetrotor voor dat alles gelijkmatig over de omtrek van de rotor is verdeeld. Teken een sjabloon voor het plaatsen van de magneet op karton of papier om te voorkomen dat de magneten onjuist worden geplaatst, waardoor de rotor zou kunnen worden beschadigd.
- Deze sjabloon zal het midden van de rotor innemen dat niet gemagnetiseerd is. De lijnen van het midden naar de randen van de sjabloon geven de locatie van de magneten op de rotor aan. U kunt tape gebruiken om de sjabloon te bevestigen. Kijk voor voorbeelden online.
- U moet de polen van alle magneten markeren voordat u ze gaat plaatsen. Dit doe je met een stift. Als de magneten aan elkaar plakken en je de polen niet kunt analyseren, probeer het dan te testen door een zwakke magneet aan een ijslollystokje te bevestigen.
- Passeer de "U"-pool van de tester voor de neodymiummagneet. Als u een duw voelt, betekent dit dat de magneten zich aan dezelfde kant van de polen bevinden. Als u een trek voelt, zijn de polen van de magneet die u aan het testen bent tegenovergesteld.
- Gebruik epoxy ter grootte van een erwt bij het bevestigen van magneten. Bevestig aan de onderkant van elke magneet voordat u deze plaatst.
- Wees voorzichtig en zorg ervoor dat uw vingers niet tussen de magneet en de rotor komen. Beweeg de magneet vervolgens langzaam naar de hoek van de rotorschijf. De magneet blijft plakken. Schuif daarna de magneet in de juiste positie volgens uw sjabloon.
Stap 3. Installeer de afstandhouders op de turbinepalen
U kunt een stuk metalen buis van 1.375 cm (3.175 cm) gebruiken om ruimte te creëren. Snijd zo nauwkeurig mogelijk. Schuif het over de paal die uit de magnetische rotor steekt.
- Afstandhouders van ongelijke lengte kunnen de bovenste magnetische schijf buigen. Dit kan gevaarlijk zijn en de efficiëntie van de turbine negatief beïnvloeden.
- Er moet meer dan 2,5 cm ruimte overblijven boven de afstandhouders op de palen. Op deze manier kunnen de moeren op de magnetische rotor en alle onderdelen daartussen worden vastgedraaid.
Stap 4. Plaats de stator bovenop de onderste magnetische rotor
De stator is een set koperdraden die essentieel is voor alle soorten generatoren. Je kunt het kopen als onderdeel van een windturbinekit of je eigen maken. De polen die de as van de as omringen, moeten boven het midden van de stator uitsteken.
- De stator heeft drie groepen van 24 koperdraden nodig, elk 320 keer gewikkeld. Het maken ervan kan moeilijk en tijdrovend zijn.
- Als u besluit uw eigen stator te maken, zoekt u online naar de sleutelzinnen "hoe maak je een windturbine-stator" of "hoe maak je een windturbine-stator" (in het Engels) om je te helpen.
Stap 5. Maak de statorwinders voor de behuizingstator
U kunt sloophout en spijkers gebruiken. Verbind twee stukken triplex met vier spijkers zodat er een opening van 2,5 cm tussen zit. De spijkers moeten in een rasterpatroon worden geplaatst dat overeenkomt met de afmetingen van de magneet. Dit maakt het gemakkelijker voor u om de koperdraden die zijn gebruikt om de stator te maken, op te winden.
- Zorg er bij het maken van uw eigen stator voor dat u het begin en het einde markeert. Elke laag moet in dezelfde richting worden gewikkeld. Overweeg om gekleurde isolatietape op elk uiteinde van deze rollen aan te brengen.
- Om te voorkomen dat de rol loslaat als u klaar bent, plakt u deze af met isolatietape en zet u deze vast met tweecomponenten-epoxy. Laat de epoxy en stator drogen op het vetvrij papier volgens de aanwijzingen op het epoxy-etiket.
Stap 6. Installeer de bovenste magnetische rotor
Zorg ervoor dat je heel voorzichtig bent; Dit is een van de gevaarlijkste onderdelen van een windturbine. Stapel de vier planken op de stator aan weerszijden van de middenas. De plint moet dikker zijn en de bovenplaat moet dunner zijn. Voor het bovenblad kunt u een bord van 5 x 10 cm gebruiken.
- Houd de bovenste magnetische rotor zo vast dat uw vingers zich in de opening tussen de gestapelde planken bevinden. Laat langzaam naar de onderste rotor zakken. Probeer daarbij de bovenste rotor uit te lijnen met de turbinebouten.
- Een magnetisch veld blijft aan de bovenste schijf plakken en trekt deze naar het bord waarop je hem hebt geplaatst. Laat vervolgens de bovenste magnetische rotor op de palen zakken door de planken één voor één in te schuiven. Til eerst het ene bovenbord op en dan het andere.
- Herhaal dit proces op het onderste bord om zo te manoeuvreren dat de bovenste magnetische rotor zich in de juiste positie bevindt. Gebruik vervolgens de moeren op de palen om de rotor op zijn plaats vast te draaien. Als u klaar bent, moet de bovenste rotor tegen de afstandhouders rusten, waarbij slechts een klein deel van de mast uit de bovenkant steekt.
- Het kan zijn dat u het bord moet bewegen om het los te maken van de bovenste magnetische rotor. De magnetische kracht zal hier erg sterk zijn.
Deel 4 van 5: De turbine voltooien
Stap 1. Verwijder het frame van zijn as
Vervolgens moet je deze schacht verbinden met de toren. Dit doen wanneer het turbineframe op zijn plaats is, is moeilijk. Je moet het ook buigen, waarbij je de naaf naar boven richt om de turbine te laten eindigen.
Trek alle framedelen (inclusief naven, spaken, magnetische rotor, stator en andere aangesloten delen) in een opwaartse beweging van de as. Plaats vervolgens het frame op het werkgebied met de naafzijde naar boven gericht
Stap 2. Las de asflens aan uw toren
Als u een turbinekit hebt gekocht, zijn deze onderdelen mogelijk direct verkrijgbaar, maar anders moet u een metalen plaat bevestigen aan de dikke, stevige metalen buis voor het torengedeelte. Zorg ervoor dat deze leiding bestand is tegen de windkracht die door de turbine wordt opgewekt.
De toren moet op een stevige plaats worden geïnstalleerd. Mogelijk moet u beton op de fundering van de toren storten om deze stabieler te maken
Stap 3. Installeer de as- en spaakbegrenzers
Deze barrière, of kooi, moet de schacht als een kraag omringen. Gebruik vervolgens de bouten om het aan de toren te bevestigen. Snijd vervolgens de draadstang met een diameter van 0,375 cm in vier secties van 11,25 cm lang. Gebruik eerst lijm en daarna moeren en ringen om het aan de kooi te bevestigen. Gezicht omhoog.
Moeren moeten worden geplaatst op palen met een diameter van 0,375 cm, ongeveer vanaf de bovenkant. Met deze moer kunt u de positie van de stator aanpassen terwijl de mast deze handhaaft
Stap 4. Plaats de rol op de as
Voordat u dit doet, moet u een kleine hoeveelheid olie op de lagers aanbrengen. Schuif daarna het schroefdraadlager in de as zodat het tegen de bodem rust.
Het olieproces is het gemakkelijkst te doen met uw vingers. Houd een papieren handdoek of werkdoek bij de hand om het net gemakkelijk schoon te maken nadat het lager is ingevet en geplaatst
Stap 5. Installeer het hoofdframe van de turbine
Til het hoofdframe op zodat de naaf naar voren wijst en bevestig het aan de as met de schroefdraadlagerpositie eronder. De montagegaten in de stator moeten evenwijdig zijn aan de schroefdraadpalen die in de kooi zijn geschroefd.
- Zodra het frame op de juiste plaats zit, bevestigt u een ander schroefdraadlager aan de bovenkant van de naaf. Olie met gewone lagerolie.
- Bevestig daarop de zeskantmoer. Deze moer moet met een vinger worden aangedraaid.
- Als de moer moeilijk te draaien is, verwijdert u deze totdat de ruimte gelijk is met het gat in de as. Schuif een pin in dit gat en gebruik een tang om deze te buigen zodat de moer kan worden vastgedraaid.
Stap 6. Draai ook de stator vast en werk de turbine af met de vetdop
Installeer een zeskantmoer voor elke paal om de stator aan het turbineframe te bevestigen. Pas vervolgens met twee sleutels de positie van de moeren aan die de stator flankeren, zodat ze tussen de twee rotormagneten passen.
Nadat de statorpositie correct is, hoeft u alleen maar de oliedop aan de bovenkant van de naaf toe te voegen. De turbine is klaar
Deel 5 van 5: Elektrische componenten in de turbine installeren
Stap 1. Sluit de huidige controller aan op de batterij of het circuit
Door de stroomregelaar op de accu aan te sluiten voordat deze op de turbine wordt aangesloten, wordt kortsluiting voorkomen. Zo wordt ook je apparatuur niet beschadigd.
Stap 2. Sluit de gecoate draad aan op de huidige controller
De draad zal de stroom van de generator naar de huidige controller overbrengen. Vanaf hier komt elektriciteit dan de batterij of het circuit binnen.
Deze draad zou moeten zijn als de draad in het netsnoer, met de twee aan elkaar gebonden in vergelijkbare isolatie. U kunt een oud verlengsnoer gebruiken waarvan het stekkergedeelte is verwijderd
Stap 3. Leid de laagdraad door de torenpylonen en de bodem
Steek het in de toren totdat het het turbineframe erboven bereikt. Mogelijk moet u zware draad of tape gebruiken om de draad in de toren te plaatsen. Sluit deze draad vervolgens aan op de generator.
Stap 4. Sluit de batterij of het circuit aan
Zodra de generator is aangesloten op de vermogensregelaar en voorbij de basis van de toren, bent u klaar om de turbine te voltooien. Raadpleeg altijd een professionele elektricien wanneer u een externe stroombron aansluit op het hoofdhuiscircuit. Veel gebieden vereisen de diensten van een gediplomeerde professional om dit soort kabelarrangementen af te handelen.
Tips
- U moet de vermogensregelaar afdekken om deze tegen vocht te beschermen. U kunt mogelijk ook de spanningsmeter aansluiten om het vermogen van de turbine te controleren.
- Doe wat onderzoek naar vogeltrek in uw omgeving. Als er soorten langs het gebied vliegen, vermijd dan het bouwen van turbines.
