Hoe een windturbine te maken

Een windturbine is een eenvoudig mechanisch apparaat dat lijkt op een windmolen. De bladen van de turbine verzamelen de luchtstromen en gebruiken de beweging om mechanische energie over te brengen door een transmissieas. Deze as roteert de componenten van een generator om schone en hernieuwbare energie voor uw huis te creëren en de elektriciteitsrekening te verminderen. Bovendien kunt u het meestal bouwen met eenvoudige materialen die u kunt vinden in een ijzerhandel.

Inhoud

Stappen

Deel 1plan het ontwerp van de windturbine
Deel 2monteer de spil en de spaken van een windturbine met verticale as
Deel 3monteer de magneten van een windturbine met verticale as
Deel 4voltooi de montage van de windturbine
Deel 5installeer de componenten van de windturbine

Tips
Waarschuwingen
Dingen die je nodig hebt

stappen

Deel 1
Plan het ontwerp van de windturbine

Titel afbeelding Build a Wind Turbine Step 1

Bepaal de gemiddelde windsnelheid van de plaats waar u de windturbine wilt bouwen. Om rendabel elektriciteit te genereren, moet een efficiënte windturbine minstens 10 tot 15 km / h (7 tot 10 mph) draaien. De meeste windturbines werken het beste met snelheden van ongeveer 20 tot 30 km / h (12 tot 20 mph). Om de gemiddelde windsnelheid in het gekozen gebied te vinden, kunt u de windkaarten op internet bekijken met de gemiddelde snelheden op de plaats waar u de windturbine gaat bouwen.

Je kunt ook een hulpmiddel kopen om de wind te meten (anemometer genoemd) en deze gebruiken op de plaats waar je de windturbine plaatst. Voer de meting voor een bepaalde periode uit.
Als de windsnelheid in het gekozen gebied zeer constant is, moet het meten gedurende een maand meer dan voldoende zijn, hoewel seizoensgebonden veranderingen de windsnelheid aanzienlijk kunnen beïnvloeden. daarom middelt de metingen om te bepalen of het redelijk is om een windturbine op die locatie te plaatsen.

Titel afbeelding Build a Wind Turbine Step 2

Leer de bouwvoorschriften met betrekking tot windturbines. Bouwcodes veranderen van het ene gebied naar het andere, dus u moet contact opnemen met de lokale autoriteiten om ervoor te zorgen dat uw windturbine de wetten niet schendt. Sommige codes bepalen een minimale afstand tussen de windturbines, evenals de scheiding van deze van het onroerend goed. Er kunnen ook hoogtebeperkingen zijn die worden opgelegd door lokale verordeningen waarmee u op het moment van de bouw rekening moet houden.

Het is ook een goed idee om met je buren te praten over het maken van een windturbine voordat je te veel tijd investeert in planning en constructie. Op deze manier kunt u uw zorgen over deze apparaten adresseren en eventuele misverstanden over ruis, radio-interferentie en televisie-ontvangst verhelderen.

Titel afbeelding Build a Wind Turbine Step 3

Analyseer de ruimte waar u de windturbine plaatst. Terwijl veel ruimte voor plaatsing is niet noodzakelijk, om te voorkomen dat potentiële conflicten met de buren, je meestal moet ten minste 0,2 ha (1/2 acre) van de ruimte in de zaak betrof een windturbine tot 3 kilowatt vermogen en 0,4 ha (1 acre) voor een die tot 10 kilowatt genereert. Je moet ook voldoende verticale ruimte hebben om er een te bouwen met voldoende hoogte om te voorkomen dat gebouwen en bomen de wind blokkeren.

Titel afbeelding Build a Wind Turbine Step 4

Gebruik een paar geprefabriceerde of handgemaakte bladen. Het type bladen dat u gebruikt en de configuratie hiervan, kan van invloed zijn op het ontwerp van de windturbine. De oude windmolens waren in principe kleine zeilen bevestigd aan een rotatie-as, maar de windturbines zien eruit als gigantische schroeven en hebben grote, traanvormige bladen. Deze bladen moeten de juiste afmeting en oriëntatie hebben voor de windturbine om efficiënt te werken.

Als u ervoor kiest de messen te maken, kunt u ze maken met hout of doorsneden van PVC-buizen. U kunt instructies voor de constructie ervan op internet vinden als u op zoek bent naar de woorden "ambachtelijke messen voor windturbines".

Ongeacht of je de messen bouwt of koopt, je hebt waarschijnlijk drie nodig voor de windturbine. Als u een stopnummer gebruikt, zoals 2 of 4, is de kans groter dat de windturbine trilt wanneer u draait. Het toevoegen van meer bladen verhoogt het koppel, maar kan ertoe leiden dat de windturbine langzamer roteert.

De messen kunnen ook worden gemaakt van zelfgemaakte producten, zoals gemodificeerde messen. Als u van plan bent om voor deze methode te kiezen, kiest u een stevige schop en kunt u de houten handgrepen vervangen door iets duurzamer, zoals een metalen handvat.

Titel afbeelding Build a Wind Turbine Step 5

Kies een generator Om de windturbine elektriciteit te laten produceren, moet deze worden aangesloten op een generator. De meeste generators gebruiken gelijkstroom (DC), wat betekent dat als u er een wilt gebruiken om huishoudelijke elektriciteit op te wekken, u deze moet aansluiten op een omvormer die wisselstroom (AC) produceert die typisch is voor huishoudelijke apparaten.

Je kunt een wisselstroommotor als een generator gebruiken, hoewel er mogelijk niet genoeg restmagnetisme is om een sterk genoeg elektrische kampioen te produceren.

Een generator is gebaseerd op de beweging (in dit geval de beweging van de messen) en de magnetische kracht om elektriciteit te genereren. Een prefab generator zal de gemakkelijkste optie als je een beginner bent, maar u kunt vinden online tutorials helpen uw eigen eigen- maken op zoek naar de woorden gewoon "een generator voor een windturbine"

Als u besluit een DC-generator aan te schaffen, moet u naast een lage rotatiesnelheid ook een exemplaar met een hoge spanning en stroomcapaciteit aanschaffen (met een aantal omwentelingen per minuut ingesteld op enkele honderden in plaats van enkele duizenden). Je moet minimaal 12 flips genereren voor een aaneengesloten periode.

De generator moet worden aangesloten op een groot aantal accu`s. Bovendien moet er een laadcontroller zijn aangesloten tussen de generator en de omvormer om laatstgenoemde en de accu tegen spanningspieken te beschermen. Dit zal de belegger ook voorzien van elektriciteit tijdens perioden van weinig wind.

Het is niet raadzaam om generatoren voor auto`s als generatoren te gebruiken. In het algemeen moeten deze op een veel hogere snelheid roteren dan windturbines om elektriciteit te genereren.

Deel 2
Monteer de spil en de spaken van een windturbine met verticale as

Monteer de spil. Je hebt waarschijnlijk nodig las de spil op de plaat, hoewel er al veel kits voor het monteren van windturbines bij dit gelaste onderdeel zitten. Als u de bouw van een windturbine met onderdelen die zijn gekocht of heb je restjes en solderen nodig heeft, moet u de juiste veiligheidsuitrusting te gebruiken, zoals een masker, handschoenen, jas en laarzen speciale laswerkzaamheden.

Door eerst de spil te monteren, kunt u de windturbine stuk voor stuk bouwen door één deel tegelijk te plaatsen. Als u dit project alleen probeert te doen, kan dit een efficiëntere manier zijn om de windturbine samen te stellen.

Schuif de bus over de spil. Om opeenhoping van wrijving en verslechtering van de spil of naaf of as te voorkomen, moet u een lager plaatsen tussen beide delen. Monteer het lager op het taps toelopende uiteinde van de spil dat uit de plaat steekt en schuif het naar het toe tot het het dikste deel van de as bereikt. Schuif vervolgens de bus totdat deze in het lager is bevestigd, zodat de pennen van de lager naar boven wijzen.

Er moet een ruimte zijn van ongeveer 10 cm (4 inch) tussen de as en het lager. In geval van sterke wind kan de windturbine buigen, waardoor de messen de spil beschadigen.

Als u niet beschikt over een kit en zal de naaf van de grond af op te bouwen, kunt u overwegen een hub trailer 4 bouten, die kunnen worden gekocht bij de meeste winkels die benodigdheden verkopen voor trailers, zoals een winkel lokale auto-onderdelen .

Bevestig de onderste balkflens aan de bus. De flens moet voorzien zijn van gaten voor de busbouten met uitstekende flenzen waaraan u elk van de spaken bevestigt. Lijn de flens uit met de busbouten en probeer deze vast te zetten. Zodra de flens gelijkmatig op de bus is bevestigd, bevestigt u deze met de moeren, stelt u deze eerst met de hand in en gebruikt u vervolgens een dopsleutel.

Verbind de stralen. Je moet twee reeksen stralen hebben voor elk blad, waarmee je in totaal zes stralen krijgt voor een drietraps windturbine. Het maakt gebruik van bouten om de stralen te verbinden met de flenzen van de onderste flens en de afstandsstukken om de lagere stralen van de bovenste te scheiden. Voer vervolgens de volgende maatregelen uit:

Plaats een boutgat van de flenzen van de flens aangrijpt op de straal op deze pen, zet de afstandhouder en plaats de tweede straal op de bout uiteinden en op geheel de bovenrand. Zowel de onderste als de bovenste flens moeten dezelfde vorm hebben, met dezelfde hoeveelheid wimpers om de stralen te fixeren.

Schroef de bout handmatig vast op de bovenste flens en pas vervolgens de andere aan voor de eerste set spaken. Herhaal dezelfde procedure voor alle andere stralen.

Zodra alle spaken zich tussen de onderste en bovenste flenzen bevinden, gebruikt u een dopsleutel om de bouten aan te halen. Als ze eenmaal strak zijn, moeten de flenzen en spaken sterk zijn en gemakkelijk roteren, samen met de bus op het lager.

Omdat het geheel wordt blootgesteld aan de constante kracht van de wind en andere omgevingsfactoren, moet u de bouten stevig aan de stralen bevestigen. Gebruik een set threads die u kunt vinden in de hardware store om een goede unie te verzekeren.

Plaats vier bouten op de bovenste flens. Elk van deze bouten moet een moer hebben en ongeveer 5 cm meten (2 /₈ inch) lang en 0,5 cm (¼ inch) dik. Mogelijk moet u een ijzerzaag gebruiken om een draadstang in te snijden volgens deze metingen. Plaats vervolgens de bouten handmatig op de bovenste flens, zodat ze allemaal gelijkmatig zijn verdeeld rond de as van de spil.

Draai de bouten voldoende in de flens zodat ze rechtop en veerkrachtig zijn. Alle bouten moeten op dezelfde afstand uit de flens steken

Als u een ijzerzaag hebt, kunt u een metalen draad met schroefdraad afsnijden, maar vermijd hierbij schade aan de draad, omdat u de onderdelen mogelijk niet goed op hun plaats kunt bevestigen.

Zorg dat deze pennen stevig zijn bevestigd, net zoals degene die je voor de spaken hebt gebruikt. Om dit te bereiken, moet u een set threads plaatsen.

Deel 3
Monteer de magneten van een windturbine met verticale as

Plaats de magnetische rotor op de bouten. U kunt de bovenste en onderste magnetische rotoren maken met goud, epoxy en neodymium magneten van 5 x 2,5 cm (2 x 1 inch) of dit geprefabriceerde onderdeel kopen dat is meegeleverd in een set voor de windturbine of die u in de fabriek hebt gekocht. Met de magneten naar boven gericht monteert u de bodemplaat van de magnetische rotor op de vier bouten die u op de flens hebt bevestigd.

Ongeacht of u zelf een magneetrotor maakt of een magneetrotor uit een set gebruikt, wees altijd voorzichtig bij het hanteren van afzonderlijke magneten of magnetische rotorplaten. De magnetische krachten die zij bezitten zijn erg sterk en kunnen ernstig letsel veroorzaken als ze niet met de nodige voorzichtigheid worden behandeld.
Neodymium magneten zijn erg kwetsbaar. Je hebt ongeveer 24 (12 voor de bovenste magnetische rotor en 12 voor de onderste) en misschien moet je nog een paar extra kopen voor het geval er tijdens de fabricage van de plaat breekt. Je kunt ze kopen op internet.

Maak indien nodig een magnetische rotor. Als u een kit gebruikt die is uitgerust met een magnetische rotorplaat, hoeft u de plaat alleen maar in de bouten te steken zoals eerder beschreven. Als u een zelfgemaakte magnetische rotor wilt maken, moet u de magneten gelijkmatig over de rand verdelen. Gebruik een sjabloon op karton of papier om te voorkomen dat een magneet verkeerd wordt geplaatst en de rotor wordt verpest.

De sjabloon neemt de helft van de rotor in beslag, waar de magneten niet worden gevonden. De lijnen die zich uitstrekken van het midden naar de randen van de sjabloon, geven het punt aan waar de magneten op de rotor moeten worden geplaatst. U kunt plakband gebruiken om de sjabloon op zijn plaats te fixeren en modellen van sjablonen op internet te zoeken.

U moet de polariteit van de magneten markeren voordat u ze gaat plaatsen. Hiervoor kunt u een bladwijzer gebruiken. Als de magneten zijn gemengd en u de polariteit niet kunt bepalen, maakt u een testapparaat door een zwakke magneet op een ijsstick te steken.

Voor de polariteit "N" zijde van het apparaat op de neodymium magneet. Als u een duw voelt, betekent dit dat de polariteit van de magneet die u test, tegengesteld is.

Gebruik een erwt-grootte hoeveelheid epoxy bij het monteren van de magneten. Je moet het toepassen op de basis van elke magneet voordat je ze plaatst.

Plaats uw vingers niet tussen de magneet en de rotor en verplaats de eerste richting de hoek van de plaat. De magneet moet op de plaat worden bevestigd en vervolgens kunt u deze met behulp van de sjabloon in de juiste positie schuiven.

Plaats de afstandsringen op de bouten. Je kunt metalen buizen ongeveer 0, 4 cm gebruiken (/₈ inch) in segmenten gesneden met een lengte van ongeveer 3 cm 1 ¼ inch om spaties te maken. Je moet ze zo nauwkeurig mogelijk knippen. Schuif de afstandsstukken over de bouten die uit de magnetische rotor steken.

Als de spacers een andere lengte hebben, kunnen ze een kanteling in de bovenste magnetische schijf veroorzaken. Dit kan gevaarlijk zijn en de efficiëntie van de windturbine nadelig beïnvloeden.

De bout moet een afstand van niet meer dan 2,5 cm (1 inch) boven de afstandstukken uitsteken. Hierdoor kunnen de zeshoekige moeren zowel de bovenste magnetische rotor als alle daartussenliggende stukken vasthouden.

Plaats de stator bovenop de onderste magnetische rotor. Een stator is een serie opgerolde draden die een vitaal onderdeel vormen van elke generator. Je kunt het kopen als onderdeel van een kit voor de productie van een windturbine, een fabrikant of zelfs je eigen maken. De bouten die de as van de centrale spil omringen moeten door het midden van de stator uitsteken, die gecentreerd moet zijn ten opzichte van de as.

De stator heeft drie sets van drie spoelen nodig met koperdraad van 24 gauge.Elke spoel moet 320 opgerolde rollen koper hebben. Dit kan tijdrovend en moeilijk zijn om te doen.

Als u besluit om uw eigen stator te maken, kunt u op internet zoeken naar de woorden "hoe u een stator voor een windturbine maakt" om het proces te achterhalen.

Maak een statorwinder voor de huisstators. Je kunt een statorwinder helemaal opnieuw bouwen met hout en spijkers. Verbind twee stukken multiplex met behulp van vier spijkers, zodat er een ruimte van 2,5 cm (1 inch) tussen beide stukken is. De spijkers moeten in een rechthoekig patroon worden geplaatst dat overeenkomt met de afmetingen van de magneten. Op deze manier wordt het voor u gemakkelijker om de koperdraad om de stator te wikkelen.

Als u uw eigen stator maakt, moet u het begin en einde van de statorspoelen bijhouden. Het is noodzakelijk om elke spoel in dezelfde richting te winden. Overweeg een stukje gekleurde isolatietape aan het begin van elke spoel te plaatsen.

Om te voorkomen dat de coils afrollen wanneer u klaar bent, moet u ze met isolatietape lijmen en met epoxy vastzetten. Laat de epoxy (en stator) op boterpapier drogen voor de tijd aangegeven op het etiket.

Plaats de bovenste magnetische rotor. Wees voorzichtig, want het is een van de gevaarlijkste onderdelen van de productie van windturbines. Breng vier houten planken aan op de stator aan beide zijden van de as van de centrale spil, de basistafels zijn dikker dan die hierboven. U kunt aan de bovenkant 5 x 10 cm (2 x 4 inch) planken gebruiken.

Houd de bovenste magnetische rotor zo dat uw vingers zich in de ruimte tussen de gestapelde planken bevinden en laat langzaam de bovenste rotor zakken om deze met de onderste te verbinden. Probeer de bovenste rotor uit te lijnen met de bouten terwijl u deze laat zakken.

Het magnetische veld moet de bovenste schijf vasthouden en naar de kaarten trekken die u hebt geplaatst. Laat vervolgens de bovenste magnetische rotor over de bouten zakken door de platen één voor één uit te trekken. Verwijder eerst een bovenplank en vervolgens de andere.

Herhaal dit proces met de onderste tafels om de bovenste magnetische rotor correct te positioneren. Als u klaar bent, moet de bovenste rotor op de afstandhouders rusten, terwijl een klein aantal bouten door de bovenkant steekt.

Mogelijk moet u de platen van de ene naar de andere kant verplaatsen om ze van de bovenste magnetische rotor te verwijderen, omdat de sterkte van de magneten zeer sterk zal zijn.

Deel 4
Voltooi de montage van de windturbine

Verwijder de spilassemblage. Vervolgens moet u de spil verbinden met de toren. Het kan heel moeilijk zijn om dit te doen terwijl de windturbine is verbonden met de spil, maar u moet ook de assemblage omkeren, met de bus omhoog, om het productieproces te voltooien.

Verwijder de assemblage (inclusief de bus, spaken, magnetische rotors, stator en alle bijbehorende onderdelen) van de spil tijdens het hijsen. Plaats het dan op het werkgebied, met de zijkant van de bus naar boven gericht.

lassen de flens van de spil naar de toren. Als u een set hebt gekocht, zijn deze onderdelen waarschijnlijk inbegrepen, maar een metalen plaat die aan de bovenkant van een dikke en stevige metalen buis is bevestigd, moet voldoende zijn voor de toren. Zorg ervoor dat de buis bestand is tegen de kracht die de wind op de windturbine zal uitoefenen.

Je moet de toren op een sterke plaats installeren. Misschien zou je dat moeten doen stort beton in het gebied waar je de toren plaatst om het extra stabiliteit te geven.

Installeer een steun voor de spil en de stator. De steun moet over de spil passen alsof het een kraag is. Dan moet je de steun aan de toren schroeven. Knip vervolgens een draadstang ongeveer 0,4 cm (/₈ van inch) in vier stukken en 4 ½ inch. Gebruik eerst een set draden en vervolgens moeren en ringen om ze aan de buitenkant van de steun naar boven te bevestigen.

Plaats de moeren ongeveer ¾ vanaf de bovenkant van de draadstang van 0,4 cm (/₈ inch). Met deze moeren kunt u de positie van de stator aanpassen terwijl de stang hem op zijn plaats houdt.

Plaats een kegelrollager op de spil. Voordat u dit doet, verspreidt u een royale hoeveelheid universeel smeervet. Na het smeren, schuift u eenvoudig het conische lager op de spil zodat het op de basis van de spil rust.

Het smeren van het lager zal gemakkelijker zijn als u het met uw vingers doet. Neem wat papieren handdoeken of een doek bij de hand om je vingers te reinigen na het smeren en het plaatsen van het lager.

Plaats in de hoofdassemblage van de windturbine. Til de hoofdconstructie op zodat de bus naar boven wijst en bevestig deze op de spil met het conische lager eronder. De montagegaten in de stator moeten worden uitgelijnd met de bouten met schroefdraad van 0,4 cm (/₈ inches) die u hebt gefixeerd op de ondersteuning.

Nadat u de montage hebt geplaatst, moet u nog een taps lager op de naafdop plaatsen. Smeer het lager in met universeel vet.

Boven het lager, moet je een gekanteelde moer plaatsen, die je moet aanpassen met je vingers.

Als u de moer niet gemakkelijk kunt draaien, schroef hem dan los totdat de ruimte in de kant met kartelmoer uitgelijnd is met het gat in de spilas. Schuif een splitpen in dit gat en gebruik een tang om de pinnen te buigen om de kant-en-klare moer aan te passen.

Zet de stator vast en beëindig de windturbine met een beschermkap. Gebruik een zeskantmoer voor elke stang om de stator in de assemblage stevig af te stellen. Draai vervolgens met behulp van twee pijpsleutels de zeskantmoeren aan zodat ze zich aan beide zijden van de stator bevinden totdat ze zich direct tussen de magnetische rotoren bevinden.

Na het plaatsen van de stator hoeft u alleen nog een beschermkap aan de bovenzijde van de bus toe te voegen om de constructie van de windturbine te voltooien.

Deel 5
Installeer de componenten van de windturbine

Titel afbeelding Build a Wind Turbine Step 15

Sluit een laadregelaar aan op de accu of het circuit. Door een laadregelaar op de accu aan te sluiten voordat deze op de windturbine wordt aangesloten, worden spanningspieken vermeden. Dit voorkomt op zijn beurt de schade die in de apparatuur wordt veroorzaakt.

Titel afbeelding Build a Wind Turbine Step 16

Sluit een geïsoleerde kabel aan op de laadregelaar. Deze kabel zal de stroom van de generator naar de laadregelaar overbrengen. Vanaf dit punt gaat er elektriciteit naar de batterij of het circuit.

De kabel moet zijn zoals die in de stroomkabels, met twee secties bedekt met vergelijkbare isolatie. Als u wilt, kunt u een oud verlengsnoer zonder stekker gebruiken.

Titel afbeelding Build a Wind Turbine Step 17

Plaats de geïsoleerde draad door de basis en de schacht van de toren. Steek de kabel in de toren en in de richting van de montage. U moet waarschijnlijk een touw of vislijn gebruiken om de kabel door de toren te steken. Verbind vervolgens de kabels met de generator.

Titel afbeelding Build a Wind Turbine Step 20

Sluit vervolgens de kabel aan op een batterij of circuit. Nadat de generator aan een laadregelaar is gekoppeld en deze door de voet van de toren is geleid, kunt u de lijn van de windturbine afsnijden. Wanneer u een externe stroombron op het hoofdcircuit van uw huis aansluit, moet u een professionele elektricien raadplegen. Er zijn veel gebieden waar een erkende professional nodig is om dit type bedrading aan te kunnen.

tips

U moet de laadregelaar omwikkelen om hem tegen vocht te beschermen en u kunt ook een spanningsmeter aansluiten om het uitgangsvermogen te controleren.
Onderzoek de migraties van vogels op de plaats waar je woont. Als er soorten zijn die naar uw gebied migreren, vermijd dan het bouwen van windturbines.

waarschuwingen

Als u van plan bent het overtollige elektriciteit te verkopen aan het bedrijf dat u de openbare diensten levert, houd er dan rekening mee dat het meestal tegen kleinhandelsprijzen wordt verkocht, maar tegen groothandelsprijzen koopt. U moet een synchrone omvormer installeren die overeenkomt met de frequentie van de wisselstroom van de lijnen voor openbare diensten, evenals met de speciale schakelsystemen. Het is mogelijk dat u niet genoeg elektriciteit kunt opwekken om de kosten van deze installatie te recupereren, zonder vermelding van het verkrijgen van een voordeel.