vējaģenerators
Vēja ģenerators
Kā es mācījos vēja ģeneratorus būvēt , divi vēja ģeneratori - prototipi
Pašbūvēts vertikālais vēja ģenerators.
YouTubes clips pie 3.4-4.1m/sec vēja.
Vēl nav pabeigts - vēl elektrību neražo.
Jau vairākus gadu interesējos par alternatīvajiem enerģijas avotiem. Kad izpētīju situāciju, secināju ka Latvijā der tikai saules paneļi un vēja ģeneratori (es viņus saucu par ventilatoriem). Apskatot gatavos risinājumus ļoti neiepriecināja to cenas - 2Kw vēja ģeneators izmaksā ap 2000Ls. Kad un kā viņš atpelnīsies vispār nespēju saprast (manos aprēķinos sanāk - nekad). Tādēļ izlēmu būvēt pats savu ģeneratoru, bet ne tādu kā parastie ar propeleriem. Tā kā mūsu reģionā ir samērā vājš vējš, vajag lielu virsmas laukumu lai kaut ko pie zemiem (līdz 4m/s) vējie dabūtu ko ārā, savukārt visi 2KW ģeneratori sāk ražot elektrību tikai pēc 5m/s sasniegšanas. Izlēmu taisīt Faroun-Lenz tipa ventilatoru špikojot no šejienes: http://www.instructables.com/id/Faroun-Lenz-v2-Vertical-Axis-Wind-Turbine/
Latvijā visas pamadetaļas dabonamas celtniecības veikalos (man viss sagādāts iekš DEPO izbraucot no Rīgas), ratus sadabūju Rīgas baraholkā - tirgus "Latgalīte".
Tā rotējošā bunduļa detaļas izmaksāja ap 90 Ls.
Griežas. YouTubes clips pie 1.4m/sec vēja.
Uzmanību!
V2 turbīnas projekts ir pārtraukts, uzsākts būvēt modernizētu variantu V3 [4KW - 4m diametrā, un 4m augstu rotoru] - izmantojot tikai ilgmūžīgus materiālus. Vairāk par V3 projektu var uzzināt še V3 - Vertical wind generator (3dth attempt).
Pēc 09.02.2012 raidījuma LTV1 "Eiropa - Mīti un realitāte" http://ltvzinas.lv/?n=zinas&id=4922 (23:08-29:05 minūte), uzradās investors, kurš ir gatavs riskēt un veidot kopuzņēmumu.
Patlaban tiek būvēts rūpnīcas iekārtojums Rīgā, Jaunciema gatvē 233 (bijušā Eglīšu rotājumu rūpnīca [Google map]). Progresu var redzēt sākumlapā.
Pats vēra ķērājs izmaksājis ap 90ls , karkas 45Ls.
Nopirkti arī 100gab Neodyn magnēti par 100 Ls no amerikas, un 140m vara vads 1.15mm diametrā tinumiem pa 20Ls. Paredzēti 48 tinumi (12 fāzes) uz 36 magnētu pāriem.
Domāju iekļauties 300Ls izmaksās, un pie aprēķina, ka šis man uzsildīs ūdeni sekundārajā (pre-warming) boilerī un ļaus ietaupīt elektrības rēķinu par 15-20Ls mēnesī, viņš atmaksāsies 15 -20 mēnešu laikā. Tas tomēr ir krietni labāk kā gaidīt 20 gadus kamēr atmaksāsies 2000Ls vērtais propelleru ventilators.
Vēja mērījumu statistika pa 9 mēnešiem.
Spārni - 2 pakas 4 PVC saidinga (vannasiztabas) paneļu, 2.6m augstas 20cm platas. Kopā spārnu platība ir 5.2 m2.
Parstās āra PVC kanalizācijas trubas, laikam 4 collīgās. Zāģējam uz pusēm lai dabūtu katram
Ilgstošais urbšanas un skrūvēšanas process (katram spārnam pa 16 caurumam, 3 caurumi trubā, 8 caurumi katram ritenim (izņemto spieķu vietā, jāpaplašina lai skrūves var dabūt cauri). Stiprinājumu detaļu locīšana un caurumu urbšana.
Total Measured Minutes=
Minutes in Year (365*24*60)
Measured % =
369681
525600
70,34%
Summary:
No power
no real spining
(0..1 m/sec) =31,10% of time
114 965 minutes
Very LOW wind
(my performance target)
(1,4 .. 2,7 m/sec) = 39,03%
144 288 minutes
LOW wind
(my main power)
(3,1 .. 4,8 m/sec) = 22,95%
[63012 min]
Normal wind
(5,1 .. 8,8 m/sec) = 6,62%
[24470 min]
Strong wind
(9,2 .. 15 m/sec) = 0,19%
[706 min]
Domubiedri un diskusijas:
Augšējais gals - parasts stiprinājums, jo teorētiski slodzi (sākotnējā doma) neness.
Apakšējais gals ar papildus ribu bunduļa iekšējā pusē slodzes noņemšanai.
Pirmais spārns pilnā izmērā un pieskrūvēts pie rata. Neesu pārliecināts, ka tur ievērots 9 grādu lenķis kas esot optimālākais šim ģeneratoram.
Pēc 5 stundu darba ir gatavi 4 spārni.Nākamajā dienā vēl 4 stundas un bundulis ir gatavs pilnā formā. Hip hip ura, tikai vēl jāieliek lai rāda ko māk.Saķimerēju krustiņu augšā, novilku trosītes 2mm biezas un nospriegoju pie mietiņiem. Šī konstrukcija ļurkājās kā puņķis uz drāts - nav precīzas rotācijas ass, krusts augšā pats kustās un drebelējas + ļoti slogo konstrukciju spiežot papildu uz leju. BET griezās pie 1.7m/s , par ko bija milzīgs prieks!
Diemžēl, tests izgāžās, jo pēc nedēļas uznāca vētra un nonesa manu konstrukciju saraujot troses un pabojājot pāris spārnus. Tā nu viņš gulēja mēnesi (pietrūka finanses sakarā ar darbavietas maiņu). Tad sapirkos pa 30Ls brusiņas, pa 15Ls skrūves, lenķus un T-veida dzelzīšus, ko savienojumus stiprināt.
(Bildē draugs Vilmārs pirmo reizi ieraudzīja sabojāto ventilatoru)
Samontējām pamatni
Konstrukciju taisa no 5x5x420cm brusiņām.
Bez 4 rokām šito nesamontēt!
Beidzot mans brīnums gatavs, tikai 4,20 m augsts.
Gatavo konstrukciju pārnesām divatā (sver ap 40-50kg).
Kārtējie remontdarbi (verandā, citādi rokas salst garāžā).
Iestutēju salaboto ventilatoru.
Diemžēl es atkal kļūdījos nenostiprinot kārtīgi apakšējo asi - stutēšanai tika izmantots putuplasts, kurš no ventilatora svara (ap 30kg) tomēr saspiedās un liela vēja (14m/s) ietekmē ļāva izkrist no augšējā cauruma asij. Bladaukš.
Visās reizēs tika salauztas alumīnija trubas - tipiski asu galos, kas atslogoja perimetra spārnus.
Pie lielā vēja augšējā daļa uzņem lielāku vēja spēku (foto pie 7m/s), no kā visa mana konstrukcija savērpjas ap savu asi + saloka stiprinājuma skrūves + salauž spārnus. Vienīgais risinājums - uzlikt augšā stīpu pa perimetru, kas regulēs "savirzi".
Tie atstarotāji domāti lai tumsā pa logu varētu redzēt vai griežas + varētu manuāli izskaitīt RPM :)
Rotācijas dati
Sāk pats griezties pie 0.7 m/s , ~ 8 rpm, bet nu ļoti maza inerce.
Pie 2 m/s jau griežas ~ 20 rpm
Pie 3 m/s griežas ~ 60 rpm
Pie 4 m/s griežas ap 80 rpm
Pie 5 m/s ~ 110 rpm
Pie 7 m/s ~ 140 rpm
Pāri 8 m/s es diemžēl izskaitīt rpm nevaru - vajag elektroniku :) Savulaiku meklēju velo datoru ar RPM skaitītāju - nevarēju atrast.
Par elektro ģenerēšanu ir domāts: 48 spoles uz 36 magnētu pāriem. Lielā doma ir, ka iztaisot liela diametra ģeneratoru (65.5 cm Diametrā) ar tiešo pievadu es nezaudēšu uz transmisijām 25% (apgriezienu paaugstināšanu) jaudu, kā arī efektīvāk varēšu akumulēt zemu kinētisko enerģiju. Šādu risinājumu nekur internetā neesu redzējis, tādēļ esmu eksperimentālais trusītis.
Spoles tiek novietotas sarp divām gredzenplāksnēm uz kuriem uzlipināti magnēti. Gredzenplāksnes griežas līdzi ar ventilatoru, savukārt spoles statiski stāv uz vietas - piestiprinātas pie karkasa. Pēc aprēķiniem sanāk, ka pie 3m/s viņam vajadzētu dot ap 140W, pie 4m/s jau ~400W, pie 5m/s jau būtu 800W, bet šāds vējš mums ir retums. Pie 8m/s es ceru dabūt 3 KW, kā realitātē būs nezinu. Teorētiski ģeneratora manai konstrukcijai ir priekšrocība, jo elektroniski kombinējot un dažādi saslēdzot ar relejiem fāzes (trīstūra vai zvaigznes slēgumā) varu iegūt man vajadzīgo voltāžu. Ja nu galīgi dulli sāk griezties, varu ieslēgt elektronisko bremzēšanu uz dažām no fāzēm :)
Atnāca 100 magnēti (3 nedēļas ceļoja no Amerikas) - pirkts ebay pa 100Ls [ar visu piegādi]. Smuki sapakots un izolēts (shieldots ar metāla plāksnītēm pa perimetru), sver ap 5kg viss.
Bērni paspēlējās - dabūja zilus knaģus, pievelkas katrs klucītis ar 22kg katrs :) Iegādāts ebay, rekomendēju labs pārdevējs - dabūju N35 vietā N38 magnētus jo N35 bija izbeigušies.
Nākamais darbs uztaisīt tinumus. Nopirku latgalītē pa 20Ls 800m 1.15 mm diametrā krievu vara vadu (tiem esot elastīgāka izolācija salīdzinot ar ārzemju analogiem - lokot neplaisās).
Taisīju tīšanas stendu - tik līku konstrukciju nekad NETAISIET, sapurgāsiet materiālu:
1) neļauj normāli izņemt gatavo spoli nepalaižot vaļīgāk, 2) Tīšana manuāli dod drausmīgi nekvalitatīvu rezultātu, jo to stendu vajag nostiprināt statiski, kā arī jāiemanās tīt ar vienādu spēku [nereāli].
Pēc pirmās spoles (72 vijumi) atmetu domu šādā veidā turpināt taisīt. Galvenais ieguvums ir pārbaudīt, vai 72 vijumi normāli ietilpst 1cm platā spraugā neizlienot no rāmja pa 1cm sleju. Tai ziņā ir OK.
Samēriju uz "prototipa stenda" kā izskatās uz tiem attālumiem spole un magnēti - tobiš vai shēma nav galīgi līka.
Uzzīmēju, kā izskatās no sāniem tā alternatora konstrukcija
Šeit tas ir no priekšpuses un no izometriskās puses.
Informācija atjaunota: 27.08.2012
