Veterný generátor z motora práčky

Mnoho ľudí sa v dnešnej dobe zaujíma o alternatívne zdroje energie, ale zriedkakedy sa posunú ďalej ako špekulácie a nápady, pretože sú neuveriteľne drahé. Napríklad veterný generátor s výkonom 2,5 kW vrátane prevodovky a vrtule bude stáť približne 600 000 eur, bez poplatku za inštaláciu – čo je, mierne povedané, trochu veľa. Nemusíte sa však tejto myšlienky vzdať len preto, že vám chýbajú peniaze. Môžete si postaviť vlastný veterný generátor z dielov práčky a my sa s vami podelíme o naše skúsenosti s jeho výrobou.

Mal by som začať s výrobou veternej turbíny?

Odpoveď na otázku, či je veterná turbína potrebná alebo nie, je na každom jednotlivcovi. Ak je však otázka naliehavá a jednoducho uvažujete, či si veternú turbínu kúpiť alebo postaviť, uvedieme vám konkrétne čísla. Veterná turbína vyrobená v Číne so všetkým potrebným a inštaláciou (tzv. projekt na kľúč) vás bude stáť 750 eur, a to za ceny spred krízy. Veterný generátor svojpomocne vyrobený z práčky bude stáť v priemere 35 eur. (možno trochu drahšie, ak je kovový šrot tesný). Ako sa hovorí, pocíťte rozdiel.

Samozrejme, nejde len o peniaze. Zdokonalenie domáceho veterného generátora si vyžaduje značné množstvo času, vynaliezavosti a remeselného talentu. Celkovo však výsledok stojí za to, pretože nakoniec získate stabilné zariadenie s výkonom 2,5 kW. To stačí na napájanie minimálne malej letnej chatky. Konkrétne naša veterná turbína zabezpečuje osvetlenie dvoch miestností v letnej chatke, počítača a malého prenosného televízora.

Upozornenie! Pre maximalizáciu účinnosti vašej veternej turbíny je dôležité hneď zvážiť miesto jej inštalácie. Ideálny je otvorený priestor.

Výber potrebných náhradných dielov

Ako už bolo spomenuté vyššie, ak máte garáž plnú rôznych kovových zvyškov, náklady na výrobu veterného generátora z motora práčky sa výrazne znížia. Hlavnou súčasťou, ktorú musíte najprv zistiť, je generátor. Generátorová jednotka je základom vašej domácej veternej turbíny, ale je aj jej najdrahším prvkom.

Niektorí domáci majstri navrhujú vyrobiť generátor z motora práčky. To dáva zmysel, ale prináša to aj jeden problém. Motor by musel byť prepracovaný, konkrétne vybavený magnetickým rotorom. Existujú dve možnosti: jednou je kúpiť si magnetický rotor, druhou je si ho vyrobiť. My odporúčame vyhnúť sa problémom a objednať si hotový rotor. Prečo?

• Domáci rotor bude vyžadovať špeciálne neodýmové magnety, ktoré si aj tak budete musieť objednať. Sada týchto magnetov má rovnakú cenu ako nový magnetický rotor vyrobený v Číne.
• Zostavenie domáceho magnetického rotora so sebou prináša svoje vlastné výzvy. Budete musieť vystrihnúť špeciálny tvar a každý magnet bezpečne prilepiť – čo je nevďačná a namáhavá úloha.
• Magnety na rotore musia byť umiestnené v správnom uhle, inak sa zaseknú a generátor prestane fungovať. Výpočet tohto uhla je náročný a upevnenie magnetov v tejto polohe je tiež náročné.

Upozornenie! Magnetický rotor pre budúci generátor tvorí hlavné náklady; poštovné a balné bude stáť približne 20 – 25 €.

Rotor s výkonom 2,5 W, ktorý si môžete zakúpiť v obchode, dokonale pasuje do moderného motora práčky; nie sú potrebné žiadne úpravy. Mimochodom, motor práčky sa dá použiť nielen na výrobu veternej turbíny, ale napríklad aj drvič obilia, ale to je iný príbeh. Ďalej potrebujete stožiar, prevodovku, dlhý hriadeľ, ozubené kolesá a obežné koleso. Pripúšťame, že v závislosti od dostupnosti určitých materiálov sa technické riešenia môžu líšiť. V našom prípade bol stožiar vyrobený takto:

1. Bolo odobratých niekoľko kusov použitých 32 mm oceľových rúrok a spojených dohromady, aby vytvorili jednu dutú konštrukciu dlhú 10 m.
2. Ďalej bol stožiar natretý bielou farbou.
3. Potom bol stožiar pripravený na upevnenie na stožiar. K stožiaru sme pripevnili vyčnievajúce oceľové konzoly vyrobené z uhlovej ocele s otvorom, aby sme zabezpečili, že stožiar bude bezpečne držaný vo zvislej polohe a zároveň sa bude môcť nerušene otáčať.

Ak sa v blízkosti nenachádza žiadny nefunkčný stožiar, budeme musieť vyriešiť problém s podopretím stožiara, pretože samotná potrubná konštrukcia je nestabilná. Ďalej zostavíme prevodovku pre veternú turbínu s vertikálnou osou, ako je znázornené na obrázku nižšie.

• Hlavné ozubené koleso (5) namontované na stožiari bolo prevzaté z pohonu vodného čerpadla.
• Sústružené kusy výstuže sú privarené k ozubeným kolesám v kruhu, sú to tiež osi (C) - 4 ks.
• Ložiská s ozubenými kolesami (B) sú nalisované na nápravu.
• Malé ozubené koleso (A) z toho istého vodného čerpadla, namontované na stožiari, prichádza do kontaktu s ozubenými kolesami (B), pričom zároveň okraje ozubeného kolesa (B) interagujú so zubami skrine prevodovky.

Zvláštnosťou tejto konštrukcie prevodovky je, že jej teleso sa spolu s vrtuľou úplne voľne otáča okolo stožiara. Vďaka tomu sa mierne spomalí rýchlosť otáčania vrtule, čo má vplyv na účinnosť veternej turbíny, ale konštrukcia sa stáva stabilnejšou a odolnejšou. Ani pri sile vetra hurikánu veterná turbína nezlyhá vďaka prevodovke, ktorá riadi rýchlosť vrtule.

Kameňom úrazu môže byť teleso prevodovky (11); z čoho ho vyrobiť? Špecifické teleso v tvare fľaše s kruhovými zubami musí mať vhodné rozmery. Problém sme vyriešili úpravou oceľového telesa z elektromotora z priemyselného čerpadla; nemuseli sme ani rezať žiadne závity. Vnútorné časti prevodovky boli už navrhnuté tak, aby zodpovedali jej rozmerom. Môžete urobiť to isté alebo si vyrobiť vlastné teleso podľa svojich špecifikácií.

Dôležité! Výroba skrine prevodovky si bude vyžadovať pomoc špecialistu, preto pre úsporu peňazí skúste použiť hotové skrine z použitých motorov a čerpadiel.

Ďalšou ťažkosťou je výroba obežného kolesa. Mimochodom Obežné koleso nebude umiestnené kolmo na zemský povrch ako väčšina priemyselných veterných turbín, ale horizontálne, pretože to zjednodušuje a zvyšuje spoľahlivosť konštrukcie. Vďaka tomu odpadá potreba zariadenia na vedenie obežného kolesa po vetre. To je jasné a je tiež jasné, že obežné koleso musí byť pevne pripevnené k krytu rotora, ale ako a z čoho ho vyrobiť? Bol to pre nás poriadne epický počin.

• Lopatky obežného kolesa sme najprv vyrobili z päťvrstvovej preglejky. Tento materiál by možno fungoval, keby boli lopatky kratšie. Keďže však naša konštrukcia vyžaduje lopatky dlhé aspoň 1,5 metra a najlepšie 2 metre, vrtuľa z preglejky sa zlomila pri nárazoch vetra 10 – 15 m/s.
• Aby sme vyriešili problém s výrobou ľahkej a odolnej vrtule, použili sme zvyšky sklolaminátovej fólie, ktoré nám dali priatelia. Je to veľmi pevný, ale zároveň flexibilný materiál. Aby sme zabezpečili tuhosť konštrukcie, museli sme namiesto troch narezať šesť obdĺžnikových pásov a zlepiť ich. Až potom sme pásy spojili do obežného kolesa, každé dlhé 1,6 m. Obežné koleso sa ukázalo byť mimoriadne odolné; dokonca prežilo búrku s rýchlosťou vetra 37 m/s.
• Keď sme vyrábali laminátovú vrtuľu, napadla mi myšlienka vyrobiť inú (ortogonálnu) vrtuľu, ako je znázornené na obrázku nižšie. Základ konštrukcie, vyrobený z ľahkého duralového uhlu, je zakončený veľkými oválnymi lopatkami z lakovaného plechu. Bohužiaľ, tento nápad sme kvôli časovej tiesni nemohli realizovať, ale možno by ste chceli vytvoriť niečo podobné.

Ďalej budeme potrebovať malé ozubené koleso a hriadeľ (12), na ktorý sa natlačí. Hriadeľ upevníme v špeciálnych upevňovacích prvkoch tak, aby nevyskočil, ale zároveň sa voľne otáčal. Posledná vec, ktorú budeme potrebovať, je príruba na pripojenie rotačného hriadeľa ku generátoru. Hriadeľ vyrobíme zo zváraných výstužných tyčí.

Niektorí by sa mohli opýtať: „Prečo sa obťažovať so všetkou touto zložitosťou? Rotor s kopou ozubených kolies a pastorkov?“ V skutočnosti je to úplne opodstatnené, pretože zaťaženie vetrom je vo veľkej časti Ruska veľmi nerovnomerné. Vietor často mení smer a rýchlosť, čo negatívne ovplyvňuje mechanizmus štandardnej veternej turbíny, ktorá by sa často pokazila, čo je neprijateľné. Mechanizmus veternej turbíny, ktorý sme navrhli, vyrobený z motora práčky, je oveľa robustnejší a ak je dobre vyrobený, vydrží dlho.

Postavme si veternú turbínu sami

Koncept návrhu bol definovaný, diely boli vybrané a na ich základe bol vytvorený výkres. Teraz môžeme začať s montážou veternej turbíny z motora práčky. Najprv určíme umiestnenie veternej turbíny. Stĺp by mal byť umiestnený na otvorenom, veternom mieste, najlepšie na kopci. Stĺp by mal byť čo najvyššie; v našom prípade (ako sme už spomenuli) sme použili 10 metrov vysoký drevený stĺp elektrického vedenia, odpojený od elektrickej siete, ktorý sa nachádza na našom pozemku. Ďalej postupujeme nasledovne.

1. Stožiar sme namontovali na podperu pomocou špeciálnych upevňovacích prvkov. Na montáž sme použili montážne čeľuste.
2. Predtým zostavenú prevodovku s obežným kolesom namontujeme na stožiar a uistíme sa, že správne funguje.
3. Hriadeľ pripájame k hlavnému ozubenému kolesu (5), ktoré sa nachádza na stožiari v spodnej časti prevodovky.
4. Hriadeľ upevňujeme do špeciálnych upevňovacích prvkov opísaných vyššie.
5. Rotujúci hriadeľ pripojíme ku generátoru, ktorý musí byť najskôr upevnený na oceľovej podpere zvarenej z uhlov vertikálne priamo oproti hriadeľu. Podpera môže byť akéhokoľvek druhu, pokiaľ bezpečne drží generátor.
6. Na ochranu generátora pred dažďom a snehom môžete nad ním postaviť niečo ako prístrešok alebo pevnú kôlňu. To mu pomôže vydržať oveľa dlhšie.

Takže sme načrtli proces vytvorenia veterného generátora z motora práčky. Teraz ho môžete začať testovať. Dúfame, že vám to pomôže urobiť ďalší krok k autonómnemu napájaniu vašej chaty alebo súkromného domu.

   

Komentáre čitateľov