Větrný generátor z motoru pračky

Mnoho lidí se v dnešní době zajímá o alternativní zdroje energie, ale jen zřídka se posunou dál než k spekulacím a nápadům, protože jsou neuvěřitelně drahé. Například větrný generátor o výkonu 2,5 kW, včetně převodovky a vrtule, bude stát kolem 600 000 eur, bez poplatku za instalaci – což je, mírně řečeno, trochu moc. Nemusíte se však tohoto nápadu vzdávat jen proto, že vám chybí peníze. Můžete si postavit vlastní větrný generátor z dílů pračky a my se s vámi podělíme o naše zkušenosti s jeho výrobou.

Mám začít s výrobou větrné turbíny?

Odpověď na otázku, zda je větrná turbína nezbytná, je na každém jednotlivci. Pokud je ale otázka naléhavá a jen přemýšlíte, zda si větrnou turbínu koupit, nebo postavit, uvedeme vám konkrétní čísla. Větrná turbína čínské výroby se vším všudy a instalací (tzv. projekt na klíč) vás bude stát 750 eur, a to za ceny před krizí. Větrný generátor vyrobený svépomocí z pračky bude stát v průměru 35 eur. (možná o něco dražší, pokud je šrot těsný). Jak se říká, pocítíte rozdíl.

Samozřejmě nejde jen o peníze. Zdokonalení domácího větrného generátoru vyžaduje značné množství času, vynalézavosti a řemeslného talentu. Celkově ale výsledek stojí za to, protože nakonec získáte stabilní zařízení o výkonu 2,5 kW. To stačí k napájení minimálně malého letního domku. Konkrétně naše větrná turbína osvětluje dvě místnosti v letním domku, počítač a malou přenosnou televizi.

Upozornění! Pro maximalizaci účinnosti vaší větrné turbíny je důležité ihned zvážit místo její instalace. Ideální je otevřený prostor.

Výběr potřebných náhradních dílů

Jak již bylo zmíněno výše, pokud máte garáž plnou různých kovových šrotů, náklady na výrobu větrného generátoru z motoru pračky se výrazně sníží. Hlavní součástí, kterou musíte nejprve zjistit, je generátor. Generátorová jednotka je základem vaší domácí větrné turbíny, ale je také jejím nejdražším prvkem.

Někteří kutilové navrhují vyrobit generátor z motoru pračky. To dává smysl, ale zároveň to s sebou nese jeden problém. Motor by musel být přepracován, konkrétně vybaven magnetickým rotorem. Existují dvě možnosti: jednou je koupit magnetický rotor, druhou je si ho vyrobit. Doporučujeme se vyhnout potížím a objednat si hotový rotor. Proč?

• Domácí rotor bude vyžadovat speciální neodymové magnety, které bude stejně nutné objednat. Sada těchto magnetů má stejnou cenu jako nový magnetický rotor vyrobený v Číně.
• Sestavení domácího magnetického rotoru s sebou nese svá specifická úskalí. Budete muset vyříznout speciální tvar a každý magnet bezpečně slepit – což je nevděčný a pečlivý úkol.
• Magnety na rotoru musí být umístěny ve správném úhlu, jinak se zaseknou a generátor přestane fungovat. Výpočet tohoto úhlu je obtížný a zajištění magnetů v této poloze je také obtížné.

Upozornění! Hlavní nákladovou částkou je magnetický rotor pro budoucí generátor; poštovné a balné bude stát přibližně 20–25 EUR.

Rotor o výkonu 2,5 W, který si můžete koupit v obchodě, perfektně pasuje do moderního motoru pračky; nejsou ani nutné žádné úpravy. Mimochodem, motor pračky lze použít nejen k výrobě větrné turbíny, ale například i drtič obilí, ale to je jiný příběh. Dále potřebujete stožár, převodovku, dlouhou hřídel, ozubená kola a oběžné kolo. Připouštíme, že v závislosti na dostupnosti určitých materiálů se technická řešení mohou lišit. V našem případě byl stožár vyroben takto:

1. Bylo odebráno několik kusů použitých ocelových trubek o průměru 32 mm a spojeno dohromady do jedné duté konstrukce o délce 10 m.
2. Dále byl stožár natřen na bílo.
3. Poté byl stožár připraven k upevnění na sloup. K sloupu jsme připevnili vyčnívající ocelové konzoly vyrobené z úhelníku s otvorem, abychom zajistili bezpečné uchycení stožáru ve svislé poloze a zároveň jeho nerušené otáčení.

Pokud se v blízkosti nenachází žádný nefunkční sloup, budeme muset vyřešit problém s podepřením stožáru, protože samotná trubková konstrukce je nestabilní. Dále sestavíme převodovku pro větrnou turbínu s vertikální osou, jak je znázorněno na obrázku níže.

• Hlavní podvozek (5), namontovaný na stožáru, byl převzat z pohonu vodního čerpadla.
• Soustružené kusy výztuže jsou přivařeny k ozubeným kolům v kruhu, jsou to také osy (C) - 4 ks.
• Ložiska s ozubenými koly (B) jsou nalisována na nápravu.
• Malé ozubené kolo (A) ze stejného vodního čerpadla, namontovaného na stožáru, se dotýká ozubených kol (B), zatímco okraje ozubeného kola (B) zároveň interagují se zuby skříně převodovky.

Zvláštností této konstrukce převodovky je, že její těleso se spolu s vrtulí zcela volně otáčí kolem stožáru. Tím se mírně zpomalí rychlost otáčení vrtule, což ovlivňuje účinnost větrné turbíny, ale konstrukce se stává stabilnější a odolnější. Ani při větru o síle hurikánu větrná turbína neselže díky převodovce, která řídí otáčky vrtule.

Skříň převodovky (11) může být kamenem úrazu; z čeho ji vyrobit? Specifická skříň ve tvaru lahve s kruhovými zuby musí mít vhodné rozměry. Problém jsme vyřešili úpravou ocelové skříně z elektromotoru z průmyslového čerpadla; ani jsme nemuseli řezat žádné závity. Vnitřní části převodovky byly již navrženy tak, aby odpovídaly jejím rozměrům. Můžete udělat totéž, nebo si vyrobit vlastní skříň dle vašich specifikací.

Důležité! Výroba skříně převodovky bude vyžadovat pomoc specialisty, proto pro úsporu peněz zkuste použít hotové skříně z použitých motorů a čerpadel.

Další obtíží je výroba oběžného kola. Mimochodem Oběžné kolo nebude umístěno kolmo k zemskému povrchu jako u většiny průmyslových větrných turbín, ale vodorovně, protože to zjednodušuje a zesiluje spolehlivost konstrukce. Díky tomu odpadá potřeba zařízení pro vedení oběžného kola po větru. To je jasné a je také jasné, že oběžné kolo musí být pevně připevněno k pouzdru rotoru, ale jak a z čeho ho vyrobit? To pro nás byl docela epický počin.

• Lopatky oběžného kola jsme nejprve vyrobili z pětivrstvé překližky. Tento materiál by možná fungoval, kdyby byly lopatky kratší. Protože však naše konstrukce vyžaduje lopatky dlouhé alespoň 1,5 metru, a nejlépe 2 metry, překližková vrtule se zlomila při poryvech větru 10–15 m/s.
• Abychom vyřešili problém s výrobou lehké a odolné vrtule, použili jsme zbytky sklolaminátové fólie, které nám dali přátelé. Je to velmi pevný a zároveň pružný materiál. Abychom zajistili tuhost konstrukce, museli jsme místo tří nastříhat šest obdélníkových pásů a slepit je k sobě. Teprve poté jsme pásy spojili do oběžného kola, každé o délce 1,6 m. Oběžné kolo se ukázalo jako extrémně odolné; dokonce přežilo bouři s rychlostí větru 37 m/s.
• Když jsme vyráběli laminátovou vrtuli, napadl mě nápad vyrobit jinou (ortogonální) vrtuli, jak je znázorněno na obrázku níže. Základ konstrukce, vyrobený z lehkého duralového úhelníku, je zakončen velkými oválnými listy z lakovaného plechu. Bohužel jsme tento nápad kvůli časové tísni nemohli realizovat, ale možná byste chtěli vytvořit něco podobného.

Dále budeme potřebovat malé ozubené kolo a hřídel (12), na kterou se nalisuje. Hřídel upevníme ve speciálních upevňovacích prvcích tak, aby nevyskočila, ale zároveň se volně otáčela. Poslední věc, kterou budeme potřebovat, je příruba pro připojení rotujícího hřídele ke generátoru. Hřídel vyrobíme ze svařovaných výztužných tyčí.

Někdo by se mohl zeptat: „Proč se s touhle složitostí obtěžovat? Rotor s hromadou ozubených kol a pastorků?“ Ve skutečnosti je to zcela oprávněné, protože zatížení větrem je na velké části Ruska velmi nerovnoměrné. Vítr často mění směr a rychlost, což negativně ovlivňuje mechanismus standardní větrné turbíny, která by se často porouchala, což je nepřijatelné. Mechanismus větrné turbíny, který jsme navrhli, vyrobený z motoru pračky, je mnohem robustnější a pokud je dobře vyrobený, vydrží dlouho.

Postavme si větrnou turbínu sami

Koncept návrhu byl definován, díly byly vybrány a na jejich základě byl vytvořen výkres. Nyní můžeme začít s montáží větrné turbíny z motoru pračky. Nejprve určíme umístění větrné turbíny. Sloup by měl být umístěn na otevřeném, větrném místě, nejlépe na kopci. Sloup by měl být co nejvýše; v našem případě (jak jsme již zmínili) jsme použili 10 metrů vysoký dřevěný sloup elektrického vedení, odpojený od elektrické sítě, který se nachází na našem pozemku. Dále postupujeme následovně.

1. Stožár jsme namontovali na podpěru pomocí speciálních upevňovacích prvků. K instalaci jsme použili montážní úchyty.
2. Předem smontovanou převodovku s oběžným kolem namontujeme na stožár a ujistíme se, že funguje správně.
3. Hřídel spojujeme s hlavním ozubeným kolem (5), které se nachází na stožáru ve spodní části převodovky.
4. Hřídel upevňujeme do speciálních upevňovacích prvků popsaných výše.
5. Rotující hřídel připojujeme ke generátoru, který musí být nejprve upevněn k ocelové podpěře svařené z úhlů svisle přímo naproti hřídeli. Podpěra může být jakéhokoli druhu, pokud bezpečně drží generátor.
6. Abyste generátor ochránili před deštěm a sněhem, můžete nad ním postavit něco jako přístřešek nebo robustní kůlnu. To mu pomůže vydržet mnohem déle.

Takže jsme si nastínili proces výroby větrného generátoru z motoru pračky. Nyní ho můžete začít testovat. Doufáme, že vám to pomůže udělat další krok k autonomnímu napájení vaší chaty nebo soukromého domu.

   

Komentáře čtenářů