Windgenerator zum Selbermachen aus einem Autogenerator: Montagetechnik für Windkraftanlagen und Fehleranalyse

Windkraftanlagen sind eine vielversprechende Alternative zur herkömmlichen Energie.In Strom umgewandelte Windenergie verspricht günstig, einfach zu produzieren und kostengünstig zu sein. Und wenn wir die Rechnungen berücksichtigen, die jetzt für Strom anfallen, dann lohnt es sich, um Geld zu sparen, den Versuch, einen eigenen Windgenerator zu bauen, finden Sie nicht auch?

Es gibt reale Beispiele für die Schaffung von Anlagen, die eine angemessene Menge Energie erzeugen. Dennoch liegen die Leistungsfähigkeiten von Windkraftanlagen immer noch deutlich vor denen von Wettbewerbern, die der traditionellen Art der Stromerzeugung standhalten können.

Wir haben eine Anleitung vorgestellt, nach der Sie mit Ihren eigenen Händen einen Windgenerator aus einem Autogenerator zusammenbauen können. Der Ihnen zur Verfügung gestellte Artikel befasst sich ausführlich mit den häufigsten Fehlern, die beim Entwurf von Windkraftanlagen gemacht werden. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wird der Artikel von thematischen Foto- und Videomaterialien begleitet.

Über selbstgebaute Windmühlen für zu Hause

Ein besonderes Interesse an Windenergie zeigt sich auf Haushaltsebene. Dies ist verständlich, wenn man einen Blick auf die nächste Rechnung für die verbrauchte Energie wirft. Daher werden Handwerker aller Art aktiver und nutzen alle Möglichkeiten, Strom kostengünstig zu beziehen.

Eine dieser durchaus realen Möglichkeiten hängt eng mit einer Windmühle aus einem Autogenerator zusammen. Ein fertiges Gerät – ein Autogenerator – muss nur noch ausgerüstet werden richtig gemachte Klingen, um einen gewissen Wert an elektrischer Energie aus den Generatoranschlüssen entnehmen zu können.

Allerdings funktioniert es nur dann effektiv, wenn das Wetter windig ist.

Ein Beispiel aus der Praxis der häuslichen Nutzung von Windgeneratoren. Ein gut entwickeltes und recht effektives praktisches Windmühlendesign. Es ist ein dreiflügeliger Propeller verbaut, was bei Haushaltsgeräten selten vorkommt

Für den Bau einer Windmühle ist die Verwendung praktisch jedes Autogenerators zulässig. Normalerweise versuchen sie jedoch, ein leistungsstarkes Modell für die Aufgabe auszuwählen, das hohe Ströme liefern kann. Hier erfreut sich die Konstruktion von Generatoren aus LKWs, großen Personenbussen, Traktoren etc. größter Beliebtheit.

Für die Herstellung einer Windmühle benötigen Sie neben dem Generator eine Reihe von Komponenten:

• Zwei- oder Dreiblattpropeller;
• Autobatterie;
• elektrisches Kabel;
• Mast, Stützelemente, Befestigungselemente.

Das Design des Propellers mit zwei oder drei Blättern gilt als das optimalste für einen klassischen Windgenerator. Aber ein Haushaltsprojekt ist oft weit entfernt von einem Klassiker der Ingenieurskunst. Daher versuchen sie meistens, vorgefertigte Schrauben für eine Hausstruktur auszuwählen.

Ein Laufrad eines Autoventilators, das als Propeller für eine Heimwindkraftanlage verwendet wird. Leichtigkeit und große Nutzfläche für die Luftwaffe ermöglichen den Einsatz solcher Optionen

Dabei kann es sich beispielsweise um ein Laufrad einer Außeneinheit einer Split-Klimaanlage oder um einen Lüfter desselben Autos handeln. Wenn Sie jedoch den Traditionen des Windgeneratorbaus folgen möchten, müssen Sie den Windmühlenpropeller von Anfang bis Ende mit Ihren eigenen Händen bauen.

Bevor Sie sich für die Montage und Installation eines Windgenerators entscheiden, lohnt es sich, die klimatischen Daten des Standorts zu beurteilen und die Amortisation zu berechnen. Eine wesentliche Hilfe dabei wird die Information sehr leisten interessanter Artikel, das wir zur Einarbeitung empfehlen.

Montagetechnik für Windgeneratoren

Die optimale Basis für einen Heimwindmühlengenerator scheint das Modell AT-700 zu sein, das einem Traktor der DT-Serie entnommen wurde. Zwar ist dieser Traktorgenerator in seiner ursprünglichen Form für Rotordrehzahlen bis 6000 U/min ausgelegt. Für die Gestaltung einer Heimwindmühle ist dieser Parameter eindeutig übertrieben.

Aus dieser Situation gibt es zwei Auswege:

1. Verwenden Sie eine Art Übersetzungsgetriebe, das das erforderliche Übersetzungsverhältnis liefert.
2. Wickeln Sie die vorhandene AT-700-Statorwicklung bei niedriger Geschwindigkeit zurück.

Grundsätzlich sind beide Möglichkeiten zur Aufrüstung des Gerätes realisierbar. Den Bewertungen erfahrener Konstrukteure zufolge ist die Möglichkeit, die Statorwicklung neu zu wickeln, jedoch akzeptabler. Berücksichtigt man außerdem das Gewicht des AT-700-Generators selbst, erreicht er 6 kg.

Traktorgenerator AT-700. Auf Basis dieses Geräts, das über eine hohe Stromleistung verfügt, wurden zahlreiche Projekte im Haushaltsbereich entwickelt. Braucht aber eine kleine Modernisierung

Wird das Gerät mit einem Getriebe ergänzt, verdoppelt sich das Gewicht des Gesamtmoduls. Und das ist ein wichtiger Parameter für die Auslegung einer Windkraftanlage. Wir versuchen immer, Gewicht zu reduzieren.

Beim Einsatz des K 701-Generators bei der Konstruktion einer Windkraftanlage sind einige Modernisierungsmaßnahmen erforderlich:

Schritt 1. Propeller einer Windkraftanlage

Das Material für die Herstellung von Propellerblättern ist ein 0,7 - 1,0 m langes Aluminiumgussrohr (d = 200 mm), das zunächst der Länge nach in vier Abschnitte geschnitten wird und anschließend aus zwei oder drei resultierenden Blättern Blätter der gewünschten Form herausgeschnitten wird Teile.

Da es sich bei Aluminium um einen leicht zu verarbeitenden Werkstoff handelt, ist das Ausschneiden der gewünschten Klingenform aus einem Rohrstück kein Problem. Die Hauptsache ist, die Vorlage richtig zu berechnen und zu zeichnen.

Die gefertigten Blätter des zukünftigen Propellers müssen irgendwie auf der Generatorwelle befestigt und montiert werden. Diese Arbeit ist komplexer und erfordert eine präzise Balance, insbesondere bei der Ausführung einer dreiflügeligen Konstruktion.Es gibt viele Möglichkeiten, eine Propellerscheibe herzustellen. Eine davon besteht darin, dieses Teil aus Aluminiumplatten herzustellen.

Sie müssen den Durchmesser der Propellerscheibe unter Berücksichtigung der Meterlänge der Blätter berechnen. Bei einer Flügelspannweite von 2 Metern kann der geschätzte Durchmesser der Scheibe 150–200 mm betragen. Basierend auf dem berechneten Durchmesser wird die benötigte Anzahl runder Platten (6-7 Stk.) aus Aluminiumblech geschnitten.

Ein Beispiel für die Herstellung eines Windgeneratorpropellers aus einem zweihundert Millimeter dicken Aluminiumrohr, das auf landwirtschaftlichen Feldern zur Bewässerung von Feldfrüchten verwendet wird. Das Ergebnis ist ein leichtes und effizientes Design

Die zugeschnittenen Rundplatten werden übereinander gelegt, an den Kanten ausgerichtet und befestigt. Zum Verkleben verwenden Sie am besten hochwertigen Epoxidkleber. Aber auch andere Befestigungsarten sind möglich.

Auf der fertig geklebten Scheibe ist es notwendig, an der zentralen Stelle ein Loch für die Montage auf der Generatorwelle anzuzeichnen und zu bohren. Ändern Sie das Loch mit einer Keilnut, damit sie der Größe der auf der Rotorwelle des Generators installierten Passfeder entspricht.

Die so vorbereitete Propellerscheibe ist für die Montage der Flügel markiert. Bohren Sie entlang der markierten Linien Löcher für die Befestigungsschrauben der Halterungen. Auch diese Teile bestehen aus Aluminium, dessen Dicke ausreichend gewählt ist, um die übertragenen Kräfte zu kompensieren.

Es müssen nur noch die zuvor gefertigten Schaufeln an den vorgesehenen Verbindungspunkten an der Scheibe befestigt, auf einer ebenen Fläche ausgewuchtet und mit Bolzen befestigt werden.

Schritt 2. Aus einem Rohr einen Mast bauen

Der Traktorgenerator AT-700, ausgestattet mit einem selbstgebauten Propeller, ist bereits eine echte Windmühle. Um die maximale Wirkung der Struktur zu erzielen, empfiehlt es sich, sie um 5-7 Meter anzuheben und zusätzlich eine 360°-Kreisbewegung zu ermöglichen.

Daher wird die Windfahne auf einem Mast angebracht, der sich am einfachsten auf der Basis eines Metallrohrs herstellen lässt.

Installierter Mast aus Metallrohr mit einem Durchmesser von 50 mm mit einem oben angebrachten Windgenerator. Um die Stabilität des Mastes zu gewährleisten, werden Abspannseile aus Metallkabel verwendet

Ein 5-7 Meter hoher Mast, der oben mit einem Windgenerator ausgestattet ist, wird erheblichen Belastungen ausgesetzt sein. Dementsprechend muss der Durchmesser des Metallrohrs recht groß sein – mindestens 50 mm Außenmaß.

Der Mast wird durch vier Abspanndrähte gesichert, die von oben näher an der Windmühle befestigt und gegeneinander gespannt werden.

Ein Paar passender Lager wird unter der Oberkante des Mastrohres in den Innenbereich gedrückt oder auf andere Weise befestigt. Dabei handelt es sich um einen tragenden Drehblock, in den eine Wetterfahne mit Generator und Propeller passen. Es bleibt nur noch, die Wetterfahne selbst herzustellen und alle notwendigen Geräte darauf zu installieren.

Schritt 3. Wie man eine Wetterfahne aus Aluminium herstellt

Es wird empfohlen, eine Wetterfahnenstruktur aus einem leichten, haltbaren Material herzustellen, an deren einem Ende Platz für einen Autogenerator mit Propeller und am anderen Ende Platz für einen „Schaft“ ist.

Beispielsweise würde ein Aluminiumrohr mit rechteckigem Profil genau unter den Sockel passen. Zur Befestigung des Generators am Profilrohr ist es bequemer, Schellen aus weichem Metallband (vorzugsweise rostfrei) zu verwenden.

Ein Beispiel für eine mögliche Montage eines Generatorgehäuses an einem Profilrohr einer Wetterfahne. Es verwendet einen Metallrahmen mit anschraubbaren Halterungen vorne und hinten

Das Heck der Wetterfahne kann aus dem gleichen Aluminiumblech gefertigt und mit Ecken am Profilrohr befestigt werden.Am Schwerpunktpunkt am Profilrohr ist es notwendig, einen Edelstahl-Metallstift zu verstärken.

Dieses Teil hat die Form einer langen Schraube (250–300 mm) mit einem Durchmesser von ca. 30 mm (berechnet), verläuft durch den Körper des Profilaluminiumrohrs und wird von unten mit einer Mutter befestigt. Auf die Mutter wird eine Kontermutter aufgesetzt.

Der Durchmesser des Bolzengewindes sollte etwas kleiner sein als der Innendurchmesser der in das Mastrohr eingepressten Lagerringe. In der Mitte des Bolzens wird entlang seiner Achse ein 7-10 mm großes Loch gebohrt. Das Stromkabel vom Generator wird durch dieses Loch geführt und durch das Rohr zum Anschlusspunkt geführt.

Schritt 4. Installation und Anschluss eines Windgenerators

Nach allen beschriebenen Vorbereitungen (unbedingt bei ruhigem Wetter) fahren Sie mit der Installation fort:

1. Ein Traktorgenerator wird mit Klammern an der Basis der Wetterfahne befestigt.
2. Heben Sie den Mast 1,5 bis 2 Meter vom Boden an und montieren Sie die Wetterfahne mit einem Stützbolzen an den Lagern.
3. Führen Sie gleichzeitig das Kabel vom Generator durch den Bolzenkörper und weiter im Rohrinneren zum unteren Austrittspunkt.
4. Außerdem ist direkt unter der Basis der Wetterfahne ein Begrenzer fest installiert, der es der Wetterfahne ermöglicht, sich um 360° in die eine oder andere Richtung zu drehen, aber nichts weiter.
5. Abschließend wird der Mast angehoben und mit Kabelstreben verstärkt.
6. Verbinden Sie die Enden des Kabels mit dem Empfangsgerät (normalerweise durch). Regler zur Batterie).

Zu diesem Zeitpunkt kann der Bau des Windgenerators als abgeschlossen betrachtet werden. Allerdings gibt es noch viele individuelle Details des Vorgangs, mit denen Sie sich bei der Nutzung des Gerätes auseinandersetzen müssen.

Blockschaltbild einer vollwertigen Windkraftanlage: 1 – Windkraftanlage, 2 – Batterieladewandler; 3 – Autobatterie; 4 – Wechselrichter 24/220; 5.6 – Spannungsausgänge 220V und 24V

Diese Details sind bereits mit der Automatisierung verbunden, die die Ansammlung und Verteilung von Energie regelt. Geräte wie ein Laderegler, ein Wechselrichter und andere sind zwingende Bestandteile von Windgeneratoren.

Fotobeispiel für den schrittweisen Zusammenbau einer Windmühle

Betrachten wir ein Beispiel für den Aufbau einer 24-V-Windmühle, die auf der Basis eines Autogenerators aufgebaut ist. Das selbstgemachte Produkt beginnt bei einer Windstärke von 5 m/s stabil zu arbeiten. Bei mäßig windigem Wetter mit Böen von 15 m/s liefert die Anlage 8 bis 11 A, an Tagen mit starkem Wind steigt der Wirkungsgrad. Leistung nicht mehr als 300 W.

Tatsächlich ist die ganze Arbeit getan, es bleibt nur noch, die unterschiedlichen Komponenten einer nützlichen Installation für den Alltag zu verbinden:

Die selbstgebaute Anlage erzeugt 24 V und kann zum Laden von Batterien mobiler Geräte und zur Energieversorgung von Lichtlinien mit Energiesparlampen verwendet werden.

Analyse von Designfehlern

Einen Windgenerator zu Hause mit eigenen Händen zusammenzubauen, ist natürlich keine unfehlbare Aufgabe.Selbst bei der Konstruktion industrieller Windkraftanlagen machen Ingenieure Fehler. Aber sie lernen aus Fehlern, wie gut etablierte Haushaltsstrukturen beweisen.

Unter den Fehlern bei der Konstruktion von Haushaltswindgeneratoren taucht daher häufig ein Detail wie das Fehlen eines Bremsmoduls bei der Konstruktion des Generators auf. Die Standardversion solcher Geräte (Automobil oder Traktor) sieht einen solchen Teil nicht vor. Dies bedeutet, dass der Generator geändert werden muss.

Allerdings möchte sich nicht jeder „Designer“ mit dieser heiklen Angelegenheit befassen. Viele Menschen ignorieren dieses Detail und hoffen auf ein „Vielleicht“. Dadurch erreicht der Propeller bei starkem Wind unglaublich hohe Geschwindigkeiten. Die Generatorlager halten dem nicht stand und brechen die Sitze der Aluminiumabdeckungen. Der Rotor verkeilt sich.

Zerstörter Windgenerator aufgrund von Konstruktionsfehlern. Fehler bei der Planung und Installation solcher Bauwerke haben schwerwiegende Folgen.

Das gleiche Problem betrifft den Mangel, der mit dem Fehlen eines Drehbegrenzers der Wetterfahne zusammenhängt. Oft wird einfach vergessen, diese Komponente zu installieren und sich erst daran zu erinnern, wenn Windströmungen beginnen, den „Hahn“ um seine Achse zu drehen, wie der Kreisel im Programm „Was?“ Wo? Wann?". Das Ergebnis ist katastrophal.

Der minimale Schaden besteht im Abknicken und Brechen des Elektrokabels und in schweren Fällen in der Zerstörung der gesamten Struktur.

Ein weiterer bemerkenswerter Montagefehler war die falsche Berechnung des Schwerpunkts auf der Basis der Wetterfahne. In diesem Fall funktioniert das Gerät möglicherweise einige Zeit normal. Doch mit der Zeit kommt es zu einer Fehlausrichtung der Lageranordnung, die Rotationsfreiheit wird eingeschränkt und die Effizienz der Struktur in Bezug auf die Energieabgabe nimmt stark ab.

Wie Den Windgenerator richtig berechnen, erfahren Sie aus dem von uns vorgeschlagenen Artikel.

Oft wird versucht, die Batterie direkt mit dem vom Generator empfangenen Strom zu versorgen. Schon bald wundern sie sich, warum der Akku die Ladung nicht hält, oder stellen fest, dass 2-3 Dosen kaputt sind.

Dies ist ein banaler und natürlicher Fehler, da die Batterie in jedem Fall unter Bedingungen bestimmter Ströme und Spannungen geladen werden muss. Hier brauchen wir die Kontrolle über diesen Prozess.

Für Heimwerker, die sich für das Thema interessieren WindgeneratorbaugruppenWir empfehlen Ihnen, sich mit einer anderen Originaloption vertraut zu machen. Dieser Artikel beschreibt die Herstellung einer Stromerzeugereinheit aus Abfallwaschmaschinenteilen.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Sogar ein gewöhnlicher Elektroschrauber kann zu einer Windmühle werden, wenn Sie die Grundlagen eines Windgenerators kennen.

Das Interesse an Windgeneratoren nimmt nicht ab. Vielmehr wird diese Möglichkeit zur Erzeugung elektrischer Energie zunehmend auch auf der Ebene der Landgrundstückseigentümer in Betracht gezogen.

Wenn Sie mehrere Energiearten gleichzeitig kombinieren – Wind-, Solar-, Wasserturbinen oder Kernkraftwerke – kann eine solche Kombination natürlich einen wirtschaftlichen Effekt haben. In diesem Fall wird das Risiko des Benutzers, ohne Strom zu bleiben, auf Null reduziert.

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