Alternative Energie für zu Hause zum Selbermachen: ein Überblick über die besten Öko-Technologien

Die natürlichen Brennstoffreserven sind nicht unbegrenzt und die Energiepreise steigen ständig.Stimmen Sie zu, es wäre schön, alternative Energiequellen anstelle traditioneller zu nutzen, um nicht von Gas- und Stromlieferanten in Ihrer Region abhängig zu sein. Sie wissen aber nicht, wo Sie anfangen sollen?

Wir helfen Ihnen, die wichtigsten Quellen erneuerbarer Energien zu verstehen – in diesem Material haben wir uns die besten Öko-Technologien angesehen. Alternative Energie kann herkömmliche Energiequellen ersetzen: Sie können mit Ihren eigenen Händen eine sehr effektive Anlage für die Energieerzeugung erstellen.

In unserem Artikel werden einfache Methoden zum Zusammenbau einer Wärmepumpe, eines Windgenerators und von Solarmodulen erläutert und Fotoillustrationen einzelner Phasen des Prozesses ausgewählt. Zur Verdeutlichung sind dem Material Videos zur Herstellung umweltfreundlicher Anlagen beigefügt.

Beliebte Quellen erneuerbarer Energie

„Grüne Technologien“ werden die Haushaltskosten durch die Nutzung praktisch kostenloser Quellen deutlich senken.

Seit der Antike nutzen Menschen im Alltag Mechanismen und Geräte, deren Wirkung darauf abzielte, die Kräfte der Natur in mechanische Energie umzuwandeln. Ein markantes Beispiel hierfür sind Wassermühlen und Windmühlen.

Mit dem Aufkommen der Elektrizität war es durch die Anwesenheit eines Generators möglich, mechanische Energie in elektrische Energie umzuwandeln.

Die Wassermühle ist der Vorläufer der automatischen Pumpe, die zur Ausführung der Arbeiten nicht die Anwesenheit einer Person erfordert. Das Rad dreht sich spontan unter dem Wasserdruck und saugt selbstständig Wasser an

Heutzutage wird gerade durch Windkraftanlagen und Wasserkraftwerke eine erhebliche Menge Energie erzeugt. Neben Wind und Wasser haben die Menschen Zugang zu Quellen wie Biokraftstoffen, der Energie des Erdinneren, Sonnenlicht, der Energie von Geysiren und Vulkanen sowie der Kraft der Gezeiten.

Folgende Geräte werden im Alltag häufig zur Erzeugung erneuerbarer Energie eingesetzt:

• Sonnenkollektoren.
• Wärmepumpen.
• Windgeneratoren für zu Hause.

Die hohen Kosten sowohl für die Geräte selbst als auch für den Installationsaufwand hindern viele Menschen daran, scheinbar kostenlose Energie zu beziehen.

Die Amortisationszeit kann 15 bis 20 Jahre betragen, dies ist jedoch kein Grund, sich die wirtschaftlichen Aussichten zu entziehen. Alle diese Geräte können unabhängig voneinander hergestellt und installiert werden.

Bei der Auswahl einer alternativen Energiequelle müssen Sie sich auf deren Verfügbarkeit konzentrieren, damit mit minimalen Investitionen maximale Leistung erreicht wird

Selbstgebaute Sonnenkollektoren

Ein fertiges Solarpanel kostet viel Geld, daher kann sich nicht jeder den Kauf und die Installation leisten. Durch die Eigenfertigung des Panels können die Kosten um das 3- bis 4-fache gesenkt werden.

Bevor Sie mit dem Bau eines Solarmoduls beginnen, müssen Sie verstehen, wie alles funktioniert.

Das Funktionsprinzip einer Solarstromversorgungsanlage

Wenn Sie den Zweck jedes Elements des Systems verstehen, können Sie sich dessen Funktionsweise als Ganzes vorstellen.

Die Hauptkomponenten jeder Solarstromversorgungsanlage:

• Ein Solarpanel. Dies ist ein Komplex von Elementen, die zu einem Ganzen verbunden sind und Sonnenlicht in einen Elektronenfluss umwandeln.
• Batterien. Eins Batterie Batterienwird nicht lange halten, daher kann das System bis zu einem Dutzend solcher Geräte enthalten. Die Anzahl der Batterien wird durch die verbrauchte Leistung bestimmt. Die Anzahl der Batterien kann in Zukunft erhöht werden, indem das System um die erforderliche Anzahl von Solarmodulen erweitert wird;
• Solarladeregler. Dieses Gerät ist notwendig, um eine normale Ladung des Akkus zu gewährleisten. Sein Hauptzweck besteht darin, ein erneutes Aufladen der Batterie zu verhindern.
• Wandler. Ein Gerät, das zur Stromumwandlung erforderlich ist. Die Batterien liefern Niederspannungsstrom, und der Wechselrichter wandelt ihn in den für die Funktionalität erforderlichen Hochspannungsstrom um – Ausgangsleistung.Für ein Eigenheim reicht ein Wechselrichter mit einer Ausgangsleistung von 3-5 kW aus.

Das Hauptmerkmal von Solarmodulen besteht darin, dass sie keinen Hochspannungsstrom erzeugen können. Ein separates Element des Systems kann einen Strom von 0,5 bis 0,55 V erzeugen. Eine Solarbatterie kann einen Strom von 18 bis 21 V erzeugen, was ausreicht, um eine 12-Volt-Batterie aufzuladen.

Wenn es besser ist, Wechselrichter, Batterien und Laderegler fertig zu kaufen, ist es durchaus möglich, Solarmodule selbst herzustellen.

Eine hochwertige Steuerung und der richtige Anschluss tragen dazu bei, die Funktionsfähigkeit der Batterien und die Autonomie der gesamten Solarstation möglichst lange aufrechtzuerhalten

Herstellung einer Solarbatterie

Um eine Batterie herzustellen, müssen Sie Solarfotozellen auf Basis von Mono- oder Polykristallen kaufen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Lebensdauer von Polykristallen deutlich geringer ist als die von Einkristallen.

Darüber hinaus überschreitet der Wirkungsgrad von Polykristallen 12 % nicht, während dieser Wert bei Einkristallen 25 % erreicht. Um ein Solarpanel herzustellen, müssen Sie mindestens 36 solcher Elemente kaufen.

Eine Solarbatterie wird aus Modulen zusammengesetzt. Jedes Haushaltsmodul umfasst 30, 36 oder 72 Stück. Elemente, die in Reihe mit einer Stromquelle mit einer maximalen Spannung von etwa 50 V verbunden sind

Schritt #1 – Zusammenbau des Solarpanelgehäuses

Die Arbeit beginnt mit der Herstellung der Karosserie; hierfür werden folgende Materialien benötigt:

• Holzblöcke
• Sperrholz
• Plexiglas
• Faserplatte

Es ist notwendig, den Boden des Gehäuses aus Sperrholz auszuschneiden und in einen Rahmen aus 25 mm dicken Stangen einzusetzen. Die Größe des Bodens wird durch die Anzahl der Solarfotozellen und deren Größe bestimmt.

Entlang des gesamten Umfangs des Rahmens müssen Löcher mit einem Durchmesser von 8 bis 10 mm in Schritten von 0,15 bis 0,2 m in Stangen gebohrt werden. Sie sind erforderlich, um eine Überhitzung der Batteriezellen im Betrieb zu verhindern.

Korrekt angebrachte Löcher mit einem Abstand von 0,15–0,20 m schützen die Solarpanelelemente vor Überhitzung und gewährleisten einen stabilen Betrieb des Systems

Schritt #2 – Solarpanel-Elemente verbinden

Je nach Gehäusegröße ist es notwendig, den Träger für Solarzellen mit einem Büromesser aus der Faserplatte auszuschneiden. Bei der Installation ist auch auf das Vorhandensein von Lüftungslöchern zu achten, die alle 5 cm im Quadrat angeordnet sind. Die fertige Karosserie muss zweimal lackiert und getrocknet werden.

Solarzellen sollten kopfüber auf einem Faserplattensubstrat platziert und verkabelt werden. Wenn die fertigen Produkte nicht bereits mit angelöteten Leitern ausgestattet waren, wird die Arbeit erheblich vereinfacht. Der Entlötvorgang muss jedoch in jedem Fall durchgeführt werden.

Es muss daran erinnert werden, dass die Verbindung der Elemente konsistent sein muss. Zunächst sollten die Elemente in Reihen verbunden werden, und erst dann sollten die fertigen Reihen durch die Verbindung mit stromführenden Sammelschienen zu einem Komplex zusammengefasst werden.

Nach Fertigstellung müssen die Elemente umgedreht, bestimmungsgemäß verlegt und mit Silikon fixiert werden.

Jedes der Elemente muss mit Klebeband oder Silikon sicher am Untergrund befestigt werden, um unerwünschte Schäden in der Zukunft zu vermeiden.

Dann müssen Sie die Ausgangsspannung überprüfen. Sie sollte ungefähr im Bereich von 18-20 V liegen. Nun sollte der Akku mehrere Tage eingefahren und die Ladefähigkeit der Akkus überprüft werden.Erst nach Überprüfung der Leistungsfähigkeit werden die Fugen abgedichtet.

Schritt #3 – Zusammenbau des Stromversorgungssystems

Sobald Sie von der einwandfreien Funktionalität überzeugt sind, können Sie das Stromversorgungssystem zusammenbauen. Für den späteren Anschluss des Gerätes müssen die Eingangs- und Ausgangskontaktdrähte nach draußen geführt werden.

Aus Plexiglas sollte eine Abdeckung ausgeschnitten und mit selbstschneidenden Schrauben durch vorgebohrte Löcher an den Seiten des Gehäuses befestigt werden.

Anstelle von Solarzellen kann eine Diodenschaltung mit D223B-Dioden zur Herstellung einer Batterie verwendet werden. Ein Panel aus 36 in Reihe geschalteten Dioden kann 12 V liefern.

Um den Lack zu entfernen, müssen die Dioden zunächst in Aceton eingeweicht werden. In die Kunststoffplatte sollten Löcher gebohrt, Dioden eingesetzt und verdrahtet werden. Das fertige Panel muss in eine transparente Hülle gelegt und versiegelt werden.

Richtig ausgerichtete und installierte Solarmodule sorgen für maximale Solarenergieeffizienz und das System ist einfach und unkompliziert zu warten.

Grundregeln für die Installation eines Solarpanels

Die Effizienz des gesamten Systems hängt maßgeblich von der korrekten Installation der Solarbatterie ab.

Bei der Installation müssen Sie die folgenden wichtigen Parameter berücksichtigen:

1. Schattierung. Wenn sich die Batterie im Schatten von Bäumen oder höheren Gebäuden befindet, funktioniert sie nicht nur nicht normal, sondern kann auch ausfallen.
2. Orientierung. Um die Sonneneinstrahlung auf die Fotozellen zu maximieren, muss die Batterie der Sonne zugewandt sein. Wenn Sie auf der Nordhalbkugel leben, sollte das Panel nach Süden ausgerichtet sein, wenn Sie jedoch auf der Südhalbkugel leben, ist es umgekehrt.
3. Neigung. Dieser Parameter wird durch den geografischen Standort bestimmt. Experten empfehlen, das Panel in einem Winkel zu installieren, der der geografischen Breite entspricht.
4. Verfügbarkeit. Sie müssen die Sauberkeit der Vorderseite ständig überwachen und die Staub- und Schmutzschicht rechtzeitig entfernen. Und im Winter muss die Platte regelmäßig von angesammeltem Schnee gereinigt werden.

Es empfiehlt sich, dass beim Betrieb des Solarpanels der Neigungswinkel nicht konstant ist. Das Gerät funktioniert nur dann optimal, wenn die Sonnenstrahlen direkt auf die Abdeckung gerichtet sind.

Im Sommer ist es besser, es in einem Winkel von 30° zum Horizont aufzustellen. Im Winter empfiehlt es sich, es anzuheben und bei 70° aufzustellen.

Eine Reihe industrieller Versionen von Solarmodulen umfassen Vorrichtungen zur Verfolgung der Sonnenbewegung. Für den Hausgebrauch können Sie über Ständer nachdenken und diese bereitstellen, mit denen Sie den Winkel des Panels ändern können

Wärmepumpen zum Heizen

Wärmepumpen sind eine der fortschrittlichsten technologischen Lösungen in der Gewinnung alternative Energie für Ihr Zuhause. Sie sind nicht nur am bequemsten, sondern auch umweltfreundlich.

Ihr Betrieb wird die mit der Finanzierung der Kühlung und Heizung der Räumlichkeiten verbundenen Kosten erheblich senken.

Klassifizierung von Wärmepumpen

Ich klassifiziere Wärmepumpen nach der Anzahl der Kreisläufe, der Energiequelle und der Art ihrer Gewinnung.

Je nach Endbedarf können Wärmepumpen sein:

• Ein-, zwei- oder dreikreisig;
• Ein- oder Zwei-Kondensator;
• Mit der Möglichkeit zum Heizen oder mit der Möglichkeit zum Heizen und Kühlen.

Je nach Art des Energieträgers und der Art seiner Gewinnung werden folgende Wärmepumpen unterschieden:

• Boden - Wasser. Sie werden in gemäßigten Klimazonen mit gleichmäßiger Erwärmung der Erde, unabhängig von der Jahreszeit, eingesetzt. Zur Installation wird je nach Bodenart ein Kollektor oder eine Sonde verwendet. Für das Bohren flacher Brunnen ist keine Genehmigung erforderlich.
• Luft Wasser. Die Wärme wird aus der Luft gespeichert und zur Erwärmung des Wassers weitergeleitet. Die Installation ist in Klimazonen mit Wintertemperaturen von nicht weniger als -15 Grad geeignet.
• Wasser Wasser. Die Installation wird durch das Vorhandensein von Gewässern (Seen, Flüsse, Grundwasser, Brunnen, Absetzbecken) bestimmt. Die Effizienz einer solchen Wärmepumpe ist sehr beeindruckend, was auf die hohe Temperatur der Quelle in der kalten Jahreszeit zurückzuführen ist.
• Wasser ist Luft. In dieser Kombination fungieren dieselben Speicher als Wärmequelle, die Wärme wird jedoch über einen Kompressor direkt an die Luft übertragen, mit der die Räumlichkeiten beheizt werden. In diesem Fall fungiert Wasser nicht als Kühlmittel.
• Boden ist Luft. In diesem System ist der Wärmeleiter der Boden. Über den Kompressor wird die Erdwärme an die Luft übertragen. Als Energieträger werden nicht gefrierende Flüssigkeiten verwendet. Dieses System gilt als das universellste.
• Luft - Luft. Der Betrieb dieses Systems ähnelt dem Betrieb einer Klimaanlage, die einen Raum heizen und kühlen kann.Dieses System ist das kostengünstigste, da keine Aushubarbeiten oder das Verlegen von Rohrleitungen erforderlich sind.

Bei der Auswahl der Art der Wärmequelle müssen Sie sich auf die Geologie des Standorts und die Möglichkeit ungehinderter Aushubarbeiten sowie die Verfügbarkeit von Freiraum konzentrieren.

Bei Platzmangel müssen Sie auf Wärmequellen wie Erde und Wasser verzichten und der Luft Wärme entziehen.

Die Effizienz des Systems und die Kosten seiner Installation hängen maßgeblich von der richtigen Wahl des Wärmepumpentyps ab.

Funktionsprinzip einer Wärmepumpe

Das Funktionsprinzip von Wärmepumpen basiert auf der Nutzung des Carnot-Zyklus, der durch starke Kompression des Kühlmittels für einen Temperaturanstieg sorgt.

Die meisten Klimageräte mit Kompressoreinheiten (Kühlschrank, Gefrierschrank, Klimaanlage) funktionieren nach dem gleichen Prinzip, jedoch mit dem gegenteiligen Effekt.

Der Hauptbetriebszyklus, der in den Kammern dieser Geräte durchgeführt wird, hat den gegenteiligen Effekt – durch eine starke Expansion kommt es zu einer Verengung des Kältemittels.

Aus diesem Grund basiert eine der zugänglichsten Methoden zur Herstellung einer Wärmepumpe auf der Verwendung einzelner Funktionseinheiten, die in Klimageräten verwendet werden.

So kann aus einem Haushaltskühlschrank eine Wärmepumpe hergestellt werden. Sein Verdampfer und Kondensator werden als Wärmetauscher fungieren, indem sie der Umgebung Wärmeenergie entziehen und sie direkt zur Erwärmung des im Heizsystem zirkulierenden Kühlmittels leiten.

Minderwertige Wärme aus Erde, Luft oder Wasser gelangt zusammen mit dem Kühlmittel in den Verdampfer, wo sie in Gas umgewandelt wird und dann vom Kompressor weiter komprimiert wird, wodurch die Temperatur noch höher wird

Zusammenbau einer Wärmepumpe aus Altmaterialien

Aus alten Haushaltsgeräten bzw. deren Einzelteilen können Sie eine Wärmepumpe selbst zusammenbauen. Sehen wir uns unten an, wie dies bewerkstelligt werden kann.

Schritt #1 – Kompressor und Kondensator vorbereiten

Die Arbeit beginnt mit der Vorbereitung des Kompressorteils der Pumpe, dessen Funktionen der entsprechenden Einheit der Klimaanlage oder des Kühlschranks zugewiesen werden. Dieses Gerät muss mit einer weichen Aufhängung an einer der Wände des Arbeitsraums befestigt werden, wo es bequem ist.

Danach müssen Sie einen Kondensator herstellen. Ideal hierfür ist ein 100-Liter-Edelstahltank. Darin müssen Sie eine Spule installieren (Sie können ein fertiges Kupferrohr aus einer alten Klimaanlage oder einem alten Kühlschrank nehmen).

Der vorbereitete Tank muss mit einer Schleifmaschine der Länge nach in zwei gleiche Teile geschnitten werden – dies ist für den Einbau und die Befestigung der Spule im Gehäuse des zukünftigen Kondensators erforderlich.

Nach dem Einbau der Spule in eine der Hälften müssen beide Teile des Tanks so verbunden und verschweißt werden, dass ein geschlossener Tank entsteht.

Zur Herstellung des Kondensators wurde ein 100-Liter-Edelstahltank verwendet, der mit einer Mühle in zwei Hälften geschnitten, eine Spule installiert und umgekehrt geschweißt wurde.

Bitte beachten Sie, dass Sie beim Schweißen spezielle Elektroden und noch besser das Argonschweißen verwenden müssen, nur so kann eine maximale Nahtqualität gewährleistet werden.

Schritt #2 – Herstellung eines Verdampfers

Um einen Verdampfer herzustellen, benötigen Sie einen versiegelten Kunststofftank mit einem Volumen von 75 bis 80 Litern, in den Sie eine Rohrschlange mit einem Durchmesser von ¾ Zoll einbauen müssen.

Um eine Spule herzustellen, reicht es aus, ein Kupferrohr um ein Stahlrohr mit einem Durchmesser von 300–400 mm zu wickeln und anschließend die Windungen mit einem Lochwinkel zu befestigen

An den Rohrenden müssen Gewinde geschnitten werden, um später die Verbindung mit der Rohrleitung sicherzustellen. Nach Abschluss der Montage und Überprüfung der Dichtheit sollte der Verdampfer mit Halterungen entsprechender Größe an der Wand des Arbeitsraums befestigt werden.

Überlassen Sie die Montage lieber einem Fachmann. Während ein Teil der Montage selbst durchgeführt werden kann, sollte das Löten der Kupferrohre und das Einpumpen des Kältemittels von einem Fachmann durchgeführt werden. Der Zusammenbau des Hauptteils der Pumpe endet mit dem Anschluss der Heizbatterien und eines Wärmetauschers.

Es ist zu beachten, dass dieses System stromsparend ist. Daher ist es besser, wenn die Wärmepumpe ein zusätzlicher Bestandteil des bestehenden Heizsystems wird.

Schritt #3 – Anordnung und Anschluss eines externen Geräts

Die beste Wärmequelle ist Wasser aus einem Brunnen oder Bohrloch. Es friert nie und selbst im Winter sinkt die Temperatur selten unter +12 Grad. Es wird notwendig sein, zwei solcher Brunnen zu installieren.

Aus einem Brunnen wird Wasser entnommen und anschließend dem Verdampfer zugeführt.

Grundwasserenergie kann ganzjährig genutzt werden. Seine Temperatur wird nicht durch Wetterbedingungen und Jahreszeiten beeinflusst

Anschließend wird das Abwasser in den zweiten Brunnen eingeleitet. Es bleibt nur noch, alles an den Einlass des Verdampfers und an den Auslass anzuschließen und abzudichten.

Im Prinzip ist das System betriebsbereit, für seine vollständige Autonomie ist jedoch ein Automatisierungssystem erforderlich, das die Temperatur des bewegten Kühlmittels in den Heizkreisläufen und den Freondruck regelt.

Zunächst können Sie mit einem gewöhnlichen Anlasser auskommen, es ist jedoch zu beachten, dass das Starten des Systems nach dem Ausschalten des Kompressors in 8-10 Minuten erfolgen kann – diese Zeit ist notwendig, um den Freondruck im System auszugleichen.

Design und Einsatz von Windgeneratoren

Windenergie wurde von unseren Vorfahren genutzt. Seit diesen fernen Zeiten hat sich im Prinzip nichts geändert.

Der einzige Unterschied besteht darin, dass die Mühlsteine ​​der Mühle durch einen Generator und einen Antrieb ersetzt werden, der die mechanische Energie der Schaufeln in elektrische Energie umwandelt.

Die Installation eines Windgenerators gilt als wirtschaftlich rentabel, wenn die durchschnittliche jährliche Windgeschwindigkeit 6 m/s übersteigt.

Die Installation erfolgt am besten auf Hügeln und Ebenen; als ideale Orte gelten die Küsten von Flüssen und großen Gewässern, abseits verschiedener Versorgungseinrichtungen.

Um die Energie der Luftmassen in Strom umzuwandeln, werden Windgeneratoren eingesetzt; in Küstenregionen sind sie am produktivsten

Klassifizierung von Windgeneratoren

Die Klassifizierung von Windgeneratoren hängt von folgenden Grundparametern ab:

• Abhängig von der Platzierung der Achsen kann dies der Fall sein vertikale Wirbeler Und horizontal. Das horizontale Design bietet die Möglichkeit, den Hauptteil automatisch zu drehen, um nach Wind zu suchen. Die Hauptausrüstung eines vertikalen Windgenerators befindet sich am Boden und ist daher einfacher zu warten, während der Wirkungsgrad vertikaler Rotorblätter geringer ist.
• Je nach Anzahl der Klingen werden sie unterschieden Ein-, Doppel-, Drei- und Mehrflügel-Windgeneratoren. Mehrflügelige Windgeneratoren werden bei niedrigen Luftströmungsgeschwindigkeiten eingesetzt und kommen aufgrund der Notwendigkeit, ein Getriebe einzubauen, selten zum Einsatz.
• Abhängig vom Material, aus dem die Klingen hergestellt werden, können die Klingen unterschiedlich sein segelnd und starr. Segelblätter sind einfach herzustellen und zu installieren, müssen jedoch häufig ausgetauscht werden, da sie unter dem Einfluss starker Windböen schnell versagen.
• Abhängig von der Steigung der Schraube gibt es veränderbar Und feste Schritte. Durch die Verwendung einer variablen Steigung kann der Betriebsgeschwindigkeitsbereich des Windgenerators deutlich vergrößert werden, dies führt jedoch zwangsläufig zu einer Komplikation der Konstruktion und einer Gewichtszunahme.

Die Leistung aller Arten von Geräten, die Windenergie in ein elektrisches Analogon umwandeln, hängt von der Fläche der Rotorblätter ab.

Windgeneratoren benötigen zum Betrieb praktisch keine klassischen Energiequellen. Durch den Einsatz einer Anlage mit einer Leistung von etwa 1 MW werden über 20 Jahre 92.000 Barrel Öl oder 29.000 Tonnen Kohle eingespart

Windgeneratorgerät

Jede Windkraftanlage enthält die folgenden Grundelemente:

• Klingenunter Windeinfluss rotieren und die Bewegung des Rotors sicherstellen;
• Generator, das Wechselstrom erzeugt;
• Blade-Controllerist für die Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom verantwortlich, der zum Laden von Batterien benötigt wird;
• Wiederaufladbare Batterien, werden zur Speicherung und zum Ausgleich elektrischer Energie benötigt;
• Wandler, führt die umgekehrte Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom durch, mit dem alle Haushaltsgeräte betrieben werden;
• Mast, ist es notwendig, die Rotorblätter über den Boden zu heben, bis die Höhe der Luftmassenbewegung erreicht ist.

Gleichzeitig der Generator Klingen, die für Rotation sorgen und der Mast gelten als Hauptbestandteile des Windgenerators, alles andere sind Zusatzkomponenten, die einen zuverlässigen und autonomen Betrieb des Gesamtsystems gewährleisten

Der Stromkreis jedes noch so einfachen Windgenerators muss einen Wechselrichter, einen Laderegler und Batterien umfassen

Windgenerator mit niedriger Drehzahl aus einem Eigengenerator

Es wird angenommen, dass dieses Design das einfachste und zugänglichste für die Eigenproduktion ist. Es kann entweder eine unabhängige Energiequelle werden oder einen Teil der Leistung des bestehenden Stromversorgungssystems übernehmen.

Wenn Sie einen Autogenerator und eine Batterie haben, können alle anderen Teile aus Altmaterialien hergestellt werden.

Schritt Nr. 1 – Ein Windrad herstellen

Die Rotorblätter gelten als einer der wichtigsten Teile eines Windgenerators, da ihr Design die Funktionsweise der übrigen Komponenten bestimmt. Für die Herstellung von Klingen können verschiedene Materialien verwendet werden – Stoff, Kunststoff, Metall und sogar Holz.

Wir werden Klingen aus Abwasserrohren aus Kunststoff herstellen. Die Hauptvorteile dieses Materials sind niedrige Kosten, hohe Feuchtigkeitsbeständigkeit und einfache Verarbeitung.

Die Arbeiten werden in der folgenden Reihenfolge ausgeführt:

1. Die Länge der Klinge wird berechnet und der Durchmesser des Kunststoffrohrs sollte 1/5 des erforderlichen Filmmaterials betragen;
2. Mit einer Stichsäge sollte das Rohr der Länge nach in 4 Teile geschnitten werden;
3. Ein Teil dient als Vorlage für die Herstellung aller nachfolgenden Klingen;
4. Nach dem Schneiden des Rohres müssen Grate an den Kanten mit Schleifpapier bearbeitet werden;
5. Die Schnittmesser müssen mit der mitgelieferten Befestigung auf einer vorbereiteten Aluminiumscheibe befestigt werden;
6. Außerdem müssen Sie nach der Änderung einen Generator an diese Festplatte anschließen.

Bitte beachten Sie, dass PVC-Rohre nicht stark genug sind und starken Windböen nicht standhalten können. Für die Herstellung von Schaufeln verwenden Sie am besten ein PVC-Rohr mit einer Dicke von mindestens 4 cm.

Die Größe des Blattes spielt eine wichtige Rolle für die Größe der Belastung. Daher wäre es nicht verkehrt, die Möglichkeit in Betracht zu ziehen, die Größe der Schaufeln durch eine Erhöhung ihrer Anzahl zu verringern.

Die Rotorblätter des Windgenerators werden nach einer Schablone aus ¼ PVC-Abwasserrohr mit einem Durchmesser von 200 mm gefertigt und entlang der Achse in 4 Teile geschnitten

Nach der Montage sollte das Windrad ausgewuchtet werden. Dazu müssen Sie es im Innenbereich horizontal auf einem Stativ montieren. Die Folge einer korrekten Montage ist die Unbeweglichkeit des Rades.

Wenn sich die Klingen drehen, müssen sie vor dem Auswuchten der Struktur mit Schleifmittel geschärft werden.

Schritt #2 – Herstellung eines Windgeneratormastes

Für die Herstellung eines Mastes können Sie ein Stahlrohr mit einem Durchmesser von 150–200 mm verwenden. Die Mindestlänge des Mastes sollte 7 m betragen. Bei Hindernissen für die Bewegung der Luftmassen auf dem Gelände muss das Windgeneratorrad auf eine Höhe angehoben werden, die das Hindernis um mindestens 1 m übersteigt.

Die Heringe zur Befestigung der Abspannseile und der Mast selbst müssen betoniert werden. Als Abspannseile können Sie Stahl- oder verzinktes Kabel mit einer Dicke von 6-8 mm verwenden.

Maststreben verleihen dem Windgenerator zusätzliche Stabilität und reduzieren die mit der Errichtung eines massiven Fundaments verbundenen Kosten. Ihre Kosten sind viel geringer als bei anderen Masttypen, aber es wird zusätzlicher Platz für die Abspannung benötigt

Schritt Nr. 3 – Umrüstung des Autogenerators

Die Modifikation besteht lediglich aus dem Umwickeln des Statordrahtes sowie der Herstellung eines Rotors mit Neodym-Magneten. Zuerst müssen Sie die Löcher bohren, die zur Befestigung der Magnete in den Rotorpolen erforderlich sind.

Der Einbau der Magnete erfolgt mit Wechselpolen. Nach Abschluss der Arbeiten müssen die intermagnetischen Hohlräume mit Epoxidharz gefüllt und der Rotor selbst in Papier eingewickelt werden.

Beim Zurückspulen der Spule muss berücksichtigt werden, dass der Wirkungsgrad des Generators von der Anzahl der Windungen abhängt. Die Spule muss in einem Drehstromkreis in einer Richtung gewickelt sein.

Der fertige Generator muss getestet werden; das Ergebnis korrekt durchgeführter Arbeiten ist ein Messwert von 30 V bei 300 U/min des Generators.

Der umgebaute Generator ist bereit für die Nennspannungsprüfung, bevor die endgültige Installation des gesamten Windkraftanlagensystems mit niedriger Drehzahl erfolgt

Schritt Nr. 4 – Abschluss der Montage des Niedergeschwindigkeits-Windgenerators

Die Drehachse des Generators besteht aus einem Rohr mit zwei montierten Lagern, und das Heckteil ist aus verzinktem Eisen mit einer Dicke von 1,2 mm geschnitten.

Vor der Befestigung des Generators am Mast muss ein Rahmen angefertigt werden, am besten eignet sich hierfür ein Profilrohr. Bei der Befestigung ist zu berücksichtigen, dass der Mindestabstand vom Mast zum Rotorblatt mehr als 0,25 m betragen muss.

Unter dem Einfluss der Windströmung bewegen sich die Rotorblätter und der Rotor, wodurch das Getriebe rotiert und elektrische Energie erzeugt wird

Um das System zu betreiben, müssen Sie einen Laderegler, Batterien und einen Wechselrichter nach dem Windgenerator installieren.

Die Batteriekapazität wird durch die Leistung des Windgenerators bestimmt. Dieser Indikator hängt von der Größe des Windrades, der Anzahl der Flügel und der Windgeschwindigkeit ab.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Herstellung eines Solarpanels mit Kunststoffgehäuse, Materialliste und Arbeitsablauf

Funktionsprinzip und Überblick über Erdwärmepumpen

Umrüstung eines Autogenerators und Herstellung eines Windgenerators mit niedriger Drehzahl mit eigenen Händen

Eine Besonderheit alternativer Energiequellen ist ihre Umweltfreundlichkeit und Sicherheit.

Die eher geringe Leistung der Anlagen und ihre Anbindung an bestimmte Geländebedingungen ermöglichen den effektiven Betrieb nur kombinierter Systeme aus traditionellen und alternativen Quellen.

Nutzt Ihr Zuhause alternative Energiequellen für Wärme und Strom? Haben Sie selbst einen Windgenerator zusammengebaut oder Sonnenkollektoren hergestellt? Bitte teilen Sie Ihre Erfahrungen in den Kommentaren zu unserem Artikel.