Tua bin gió là một thiết bị cơ khí đơn giản tương tự như cối xay gió. Các cánh quạt sẽ đón luồng gió bằng cách sử dụng chuyển động để tác động năng lượng cơ học vào cần điều khiển. Cần gạt này sau đó sẽ bật các thành phần của máy phát điện, dẫn đến năng lượng tái tạo sạch cho ngôi nhà của bạn và giảm hóa đơn tiền điện. Ngoài ra, tuabin rất dễ chế tạo với nhiều loại vật liệu đơn giản có thể mua ở cửa hàng kim khí địa phương.
Bươc chân
Phần 1/5: Lập kế hoạch tuabin gió
Bước 1. Xác định tốc độ gió trung bình tại vị trí bạn muốn xây dựng
Để sản xuất điện tiết kiệm, các tuabin gió hiệu quả đòi hỏi tốc độ gió ít nhất từ 11 đến 16 km một giờ. Hầu hết các tuabin gió sẽ chạy tối ưu ở tốc độ gió từ 19 đến 32 km một giờ. Để tìm tốc độ gió trung bình trong khu vực của bạn, hãy xem bản đồ gió trực tuyến.
- Bạn cũng có thể mua thiết bị đo gió được gọi là máy đo gió. Sử dụng công cụ này để đo tốc độ gió tại vị trí tua bin mong muốn. Làm điều đó mỗi ngày trong một vài khoảnh khắc.
- Nếu tốc độ gió trong khu vực của bạn là khá ổn định, hãy đo tốc độ đó trong hơn một tháng, mặc dù việc thay đổi các mùa có thể có tác động lớn. Sau đó, tính toán giá trị tốc độ trung bình để xem liệu vị trí đặt tuabin có phù hợp hay không.
Bước 2. Nghiên cứu giấy phép xây dựng liên quan đến tuabin gió
Các giấy phép này khác nhau tùy theo khu vực, vì vậy hãy kiểm tra với chính quyền địa phương của bạn để đảm bảo rằng bạn không vi phạm chúng. Một số giấy phép yêu cầu khoảng cách tối thiểu giữa các tuabin, ngoài việc các tuabin cách đường tài sản bao xa. Tuabin cũng có thể bị hạn chế chiều cao. Hãy tính đến tất cả những điều này khi xây dựng.
Thảo luận kế hoạch của bạn với hàng xóm trước khi dành quá nhiều thời gian để hoàn thiện và xây dựng chúng. Bằng cách này, bạn có thể lắng nghe những lo lắng của họ về tua-bin và giải quyết mọi hiểu lầm có thể phát sinh từ tiếng ồn, nhiễu các kênh radio và việc tiếp nhận các kênh truyền hình
Bước 3. Thực hiện đánh giá không gian cho tuabin gió của bạn
Mặc dù điều này không đòi hỏi nhiều không gian, nhưng để tránh xung đột tiềm ẩn với hàng xóm, hãy đảm bảo bạn dành ít nhất 0,2 mẫu không gian cho các tuabin sản xuất công suất tối đa 3 kilowatt và 0,4 mẫu cho các tuabin sản xuất tối đa 10 kilowatt sức mạnh. Bạn cũng sẽ cần phải có đủ bậc thang thẳng đứng để xây dựng các tuabin đủ cao để giữ cho các tòa nhà và cây cối xung quanh cản gió.
Bước 4. Chọn giữa các cánh tuabin gió Tự làm hoặc Tự làm
Loại cánh bạn sử dụng và cài đặt của chúng sẽ ảnh hưởng đến thiết kế tuabin. Cối xay gió ở các trang trại cũ chỉ đơn giản là các cánh quạt gắn với một trục quay, nhưng các tuabin gió đại diện cho các động cơ lớn và có các cánh quạt lớn hình giọt nước. Các cánh này phải được đo và lắp đặt đúng cách để tuabin hoạt động hiệu quả.
- Nếu bạn chọn tự làm, hãy sử dụng gỗ hoặc một đoạn ống PVC. Hướng dẫn có thể được tìm thấy trực tuyến thông qua tìm kiếm chung trên Internet. Sử dụng cụm từ khóa “cánh tua-bin gió tự chế” hoặc “cánh tua-bin gió tự chế” (bằng tiếng Anh).
- Cho dù bạn muốn chế tạo hay mua, hãy đảm bảo có 3 cánh quạt cho tuabin. Sử dụng số chẵn, chẳng hạn như 2 hoặc 4, làm cho tuabin có nhiều khả năng rung hơn khi nó quay. Thêm nhiều cánh quạt sẽ làm tăng công suất, nhưng tuabin cũng sẽ quay chậm hơn.
- Những lưỡi dao này cũng có thể được làm từ các sản phẩm gia dụng, chẳng hạn như xẻng đã được sửa đổi. Nếu bạn định đi con đường này, hãy chọn một chiếc xẻng chắc chắn. Bạn có thể thay thế tay cầm bằng gỗ bằng một thứ gì đó chắc chắn hơn, chẳng hạn như một thanh kim loại.
Bước 5. Chọn một máy phát điện
Tua bin gió phải được kết nối với máy phát điện để tạo ra điện. Hầu hết các máy phát điện đều chứa dòng điện một chiều (DC), có nghĩa là bạn phải cắm chúng vào bộ kích hoạt điện để máy phát điện tạo ra dòng điện xoay chiều (AC) có khả năng cung cấp năng lượng cho các thiết bị gia dụng.
- Bạn có thể sử dụng động cơ AC làm máy phát điện, mặc dù nó có thể không chứa đủ từ trường để tạo ra dòng điện mạnh.
- Máy phát điện phụ thuộc rất nhiều vào chuyển động, trong trường hợp này là chuyển động của các cánh quạt và lực từ trường để tạo ra điện. Máy phát điện làm sẵn là lựa chọn dễ dàng nhất cho người mới bắt đầu, nhưng bạn có thể tìm thấy các hướng dẫn tự chế tạo trên Internet. Nhập cụm từ khóa “chế tạo máy phát tuabin gió” hoặc “chế tạo máy phát tuabin gió” (bằng tiếng Anh).
- Nếu bạn quyết định mua máy phát điện một chiều, hãy tìm loại có điện áp cao và tốc độ quay thấp (vài trăm vòng thay vì vài nghìn vòng / phút). Bạn phải sản xuất ít nhất 12 vôn liên tục.
- Máy phát điện cũng phải được kết nối với bình ắc quy tuổi thọ cao và bộ điều khiển điện ở giữa và bộ biến tần. Điều này rất quan trọng để biến tần và pin được bảo vệ khỏi đoản mạch. Ngoài ra, phương pháp này cũng sẽ cung cấp năng lượng cho biến tần khi gió thổi không nhiều.
- Máy phát điện ô tô không được khuyến khích sử dụng làm máy phát điện. Máy phát điện này phải quay nhanh hơn nhiều so với tuabin gió để duy trì nguồn điện.
Phần 2/5: Cài đặt Trục dọc và Bán kính
Bước 1. Cài đặt trục của bạn
Bạn có thể phải hàn nó, nhưng hầu hết các thiết bị tuabin gió được bán với trục được lắp đặt. Nếu bạn muốn chế tạo một tuabin từ các bộ phận hoặc bộ phận mua riêng không hoạt động và cần được hàn, hãy đảm bảo bạn mang thiết bị an toàn cá nhân thích hợp, chẳng hạn như kính hàn, găng tay hàn, áo khoác hàn và ủng bảo hộ lao động.
Bằng cách đặt các thành phần trục lại với nhau trước, bạn có thể chế tạo tuabin từng phần một. Phương pháp này có thể hiệu quả hơn việc cố gắng xây dựng một tuabin đầy đủ ngay lập tức nếu bạn đang thực hiện dự án này một mình
Bước 2. Trượt trung tâm vào vị trí trên trục
Để tránh va chạm và xói mòn của hai thành phần này, hãy đặt ổ trục giữa chúng. Gắn nó vào phần cuối của trục nhô ra khỏi đĩa, sau đó trượt nó vào đĩa cho đến khi nó bị ép chặt vào phần dày hơn của trục. Sau đó, trượt trục trên ổ trục để các bộ phận cọc hướng lên trên.
- Giữa trục và ổ trục cần có khe hở khoảng 10,2 cm. Ở những khu vực có tốc độ gió lớn, tuabin có thể bị uốn cong khiến các cánh quạt làm hỏng trục.
- Nếu bạn không có thiết bị và đang xây dựng một trung tâm từ đầu, hãy xem xét sử dụng một trung tâm rơ moóc 4 trên 4. Bạn có thể mua nó ở hầu hết các cửa hàng bán thiết bị xe kéo, chẳng hạn như cửa hàng phụ tùng ô tô gần nhất.
Bước 3. Gắn mặt bích ngón tay dưới vào trung tâm
Mặt bích phải có lỗ để trụ trung tâm đi qua, cũng như các bộ phận nhô ra để lắp. Căn chỉnh các mặt bích với các trụ trung tâm và gắn chúng lại với nhau. Sau khi các mặt bích được đặt đều, cố định chúng bằng đai ốc. Cài đặt các đai ốc bằng tay trước sau đó sử dụng cờ lê.
Bước 4. Kết nối tất cả các nan hoa
Bạn sẽ có hai bán kính cho mỗi cánh tuabin, tạo ra tổng cộng sáu cho một tuabin ba cánh. Bạn sẽ cần bu lông để kết nối các nan hoa với các tab mặt bích dưới cùng, cũng như một miếng đệm đệm để tách chúng khỏi đỉnh. Sau đó:
- Trượt bu lông qua lỗ trên một trong các mấu mặt bích, gắn các nan hoa, sử dụng miếng đệm, gắn chấu thứ hai vào bu lông, sau đó kẹp tất cả các nan hoa và miếng đệm bằng mặt bích trên cùng. Cả mặt bích trên cùng và dưới cùng phải có cùng hình dạng, cũng như số lượng các mấu lắp.
- Vặn chặt bu lông trên mặt bích trên bằng tay, sau đó siết chặt bu lông khác. Lặp lại quá trình này cho tất cả các nan hoa.
- Khi tất cả các ngón tay được bắt giữa mặt bích trên và dưới, hãy sử dụng cờ lê để siết chặt các bu lông. Sau đó, đảm bảo các mặt bích và nan hoa trên cùng và dưới cùng chắc chắn và dễ xoay với trục trên ổ trục.
- Vì tuabin sẽ tiếp xúc với sức mạnh phù hợp của gió và các yếu tố môi trường khác, hãy đảm bảo các bu lông kết nối các nan hoa một cách chắc chắn. Để làm điều này, hãy sử dụng hợp chất liên kết, có thể mua ở hầu hết các cửa hàng phần cứng.
Bước 5. Gắn bốn trụ vào mặt bích trên cùng
Các cọc này phải có ren và dài 6 cm, dày 0,635 cm. Bạn có thể cần phải sử dụng cưa kim loại để cắt các thanh ren có độ dày chính xác theo chiều dài chính xác. Sau đó, gắn các trụ này bằng tay vào đầu của mặt bích trên cùng, sao cho từng bu lông được phân bố đều quanh trục của trục tuabin.
- Gắn các cọc này cách nhau đủ xa để chúng đều thẳng đứng và chắc chắn. Cột buồm phải nhô ra khỏi mặt bích một khoảng bằng nhau.
- Khi sử dụng cưa kim loại, hãy cẩn thận để không làm hỏng ren của trụ. Một sợi chỉ bị hỏng có thể khiến bạn không thể thắt chặt nó đúng cách.
- Đảm bảo rằng tất cả các trụ được cố định chắc chắn, giống như các bu lông bạn đã sử dụng cho nan hoa tuabin. Sử dụng hợp chất liên kết để giữ chặt các trụ này.
Phần 3/5: Cài đặt Nam châm Trục dọc
Bước 1. Gắn rôto từ phía dưới vào các cực
Bạn có thể tạo rôto từ trên và dưới bằng các tấm 5 x 2,5 x 1,25 inch, epoxy và nam châm neodymium. Hoặc, bạn có thể mua sản phẩm làm sẵn như một phần của bộ máy phát tua bin từ nhà sản xuất. Gắn tấm đáy của rôto từ tính vào bốn trụ đã được vặn vào mặt bích. Đảm bảo nam châm hướng lên trên.
- Dù tự chế tạo hay sử dụng rôto từ tính làm sẵn, hãy cẩn thận. Từ trường rất mạnh và có thể gây thương tích nếu bạn bất cẩn.
- Nam châm neodymium rất giòn. Bạn sẽ cần 24 cái trong số đó, 12 cái cho rôto nam châm trên cùng và 12 cái cho rôto nam châm phía dưới, nhưng hãy mua một ít phụ tùng để phòng trường hợp một cái bị hỏng. Những nam châm này có thể được mua trực tuyến.
Bước 2. Làm một rôto từ tính nếu cần
Nếu bạn đang sử dụng bộ cố định có chứa đĩa rôto từ tính, bạn chỉ cần gắn đĩa vào các trụ như mô tả. Đối với rôto nam châm có vỏ, đảm bảo rằng mọi thứ được phân bố đều xung quanh ngoại vi của rôto. Để tránh đặt nam châm không đúng cách có thể phá hủy rôto, hãy vẽ mẫu đặt nam châm trên bìa cứng hoặc giấy.
- Khuôn mẫu này sẽ chiếm tâm của rôto không bị nhiễm từ. Các đường từ tâm đến các cạnh của tiêu bản cho biết vị trí của các nam châm trên rôto. Bạn có thể sử dụng băng dính để đính kèm mẫu. Tìm kiếm các ví dụ trực tuyến.
- Bạn phải đánh dấu các cực của tất cả các nam châm trước khi bắt đầu đặt chúng. Bạn có thể làm điều này với một điểm đánh dấu. Nếu các nam châm dính vào nhau và bạn không thể phân tích các cực, hãy thử kiểm tra nó bằng cách gắn một nam châm yếu vào một que kem.
- Đi qua cực "U" của máy thử trước nam châm neodymium. Nếu bạn cảm thấy một lực đẩy, điều đó có nghĩa là các nam châm ở cùng một phía của các cực. Nếu bạn cảm thấy có một lực kéo, các cực của nam châm bạn đang thử ngược chiều nhau.
- Sử dụng một loại epoxy có kích thước bằng hạt đậu khi gắn nam châm. Gắn vào đáy của mỗi nam châm trước khi đặt.
- Hãy cẩn thận và đảm bảo rằng các ngón tay của bạn không nằm giữa nam châm và rôto. Sau đó, đưa nam châm chuyển động từ từ đến góc của đĩa rôto. Nam châm sẽ dính. Sau đó, trượt nam châm vào đúng vị trí theo mẫu của bạn.
Bước 3. Lắp các miếng đệm vào các cột tuabin
Bạn có thể sử dụng một đoạn ống kim loại 1,375cm (3,175cm) để tạo khoảng trống. Cắt càng chính xác càng tốt. Trượt nó qua cực nhô ra khỏi rôto từ.
- Miếng đệm có chiều dài không đồng đều có thể làm cong đĩa từ trên cùng. Điều này có thể nguy hiểm và ảnh hưởng tiêu cực đến hiệu suất tuabin.
- Phải có nhiều hơn 2,5 cm không gian còn lại phía trên các miếng đệm trên các bài viết. Bằng cách này, các đai ốc có thể được siết chặt trên rôto từ tính và tất cả các bộ phận ở giữa.
Bước 4. Đặt stato lên trên rôto từ dưới
Stato là một bộ dây đồng quan trọng đối với tất cả các loại máy phát điện. Bạn có thể mua nó như một phần của bộ tuabin gió hoặc tự làm. Các cực bao quanh trục của trục phải nhô ra phía trên qua tâm của stato.
- Stato cần ba nhóm gồm 24 dây đồng, mỗi nhóm quấn 320 vòng. Làm cho nó có thể khó khăn và mất thời gian.
- Nếu bạn quyết định muốn tự chế tạo, hãy tìm kiếm trực tuyến các cụm từ chính “cách làm stato tuabin gió” hoặc “cách chế tạo stato tuabin gió” (bằng tiếng Anh) để giúp bạn.
Bước 5. Làm các cuộn dây stato cho stato vỏ
Bạn có thể sử dụng gỗ vụn và đinh. Nối hai miếng ván ép bằng bốn chiếc đinh sao cho có khoảng cách 2,5 cm giữa chúng. Các đinh nên được đặt cách nhau theo hình lưới tương ứng với kích thước của nam châm. Điều này sẽ giúp bạn cuộn dây đồng được sử dụng để làm stator dễ dàng hơn.
- Khi chế tạo stator của riêng bạn, hãy đảm bảo bạn đánh dấu điểm bắt đầu và kết thúc. Mỗi lớp phải được quấn theo cùng một hướng. Cân nhắc dán băng dính điện màu vào mỗi đầu của các cuộn này.
- Để cuộn không bị bung ra khi bạn hoàn thành, hãy băng nó bằng băng dính điện và cố định nó bằng epoxy hai phần. Để epoxy và stator khô trên giấy sáp theo chỉ dẫn trên nhãn epoxy.
Bước 6. Lắp đặt rôto từ trên cùng
Hãy chắc chắn rằng bạn rất cẩn thận; Đây là một trong những bộ phận nguy hiểm nhất của tuabin gió. Xếp bốn bảng trên stato ở hai bên của trục trung tâm. Tấm nền phải dày hơn và tấm ván trên cùng phải mỏng hơn. Bạn có thể sử dụng bảng 5 x 10 cm cho bảng trên cùng.
- Giữ rôto từ tính trên cùng sao cho các ngón tay của bạn nằm trong khoảng trống giữa các bảng xếp chồng lên nhau. Hạ từ từ về phía rôto thấp hơn. Hãy thử căn chỉnh rôto trên cùng với các chốt tuabin trong khi thực hiện việc này.
- Một từ trường sẽ dính vào đĩa trên và kéo nó về phía bảng bạn đã đặt. Sau đó, hạ rôto từ tính trên cùng xuống các trụ bằng cách gài các tấm bảng một cách lần lượt. Đầu tiên, nâng một bảng trên cùng, sau đó nhấc bảng còn lại.
- Lặp lại quá trình này trên bảng dưới để điều động sao cho rôto từ phía trên ở đúng vị trí. Sau đó, sử dụng đai ốc trên các trụ để siết chặt cánh quạt vào vị trí. Khi hoàn thành, rôto trên cùng phải tựa vào các miếng đệm, chỉ có một phần nhỏ của cột nhô ra khỏi đỉnh.
- Bạn có thể phải vuốt bo mạch để giải phóng nó khỏi rôto từ tính trên cùng. Lực từ ở đây sẽ rất mạnh.
Phần 4/5: Hoàn thành Tua bin
Bước 1. Loại bỏ khung khỏi trục của nó
Tiếp theo, bạn phải kết nối trục này với Tháp. Thực hiện điều này khi khung tuabin đã vào vị trí là rất khó. Bạn cũng phải uốn cong nó, hướng trục quay lên để tuabin kết thúc.
Kéo tất cả các bộ phận của khung (bao gồm trục, nan hoa, rôto từ, stato và các bộ phận được kết nối khác) khỏi trục theo chuyển động hướng lên. Sau đó, đặt khung trên khu vực làm việc với mặt trung tâm hướng lên trên
Bước 2. Hàn mặt bích trục vào tháp của bạn
Nếu bạn đã mua một bộ tua-bin, những bộ phận này có thể sẵn có, nhưng nếu không, bạn sẽ cần phải gắn một tấm kim loại vào ống kim loại dày và chắc chắn cho phần tháp. Đảm bảo rằng đường ống này có thể chịu được sức gió do tuabin tạo ra.
Tháp phải được lắp đặt ở một vị trí chắc chắn. Bạn có thể phải đổ bê tông trên nền của tháp để làm cho nó ổn định hơn
Bước 3. Lắp bộ hạn chế trục và chấu
Thanh chắn hoặc lồng này phải bao quanh trục giống như một cái vòng cổ. Sau đó, sử dụng bu lông để gắn nó vào tháp. Sau đó, cắt cọc chỉ có đường kính 0,375 cm thành bốn đoạn dài 11,25 cm. Trước tiên, sử dụng hợp chất liên kết, sau đó là đai ốc và vòng đệm để gắn nó vào lồng. Đối mặt.
Các quả hạch nên được đặt trên trụ có đường kính 0,375 cm, khoảng từ đỉnh. Đai ốc này sẽ cho phép bạn điều chỉnh vị trí của stato trong khi cột buồm duy trì nó
Bước 4. Đặt con lăn trên trục
Trước khi thực hiện, bạn nên tra một ít dầu vào ổ trục. Sau đó, trượt ổ trục có ren vào trục để nó tựa vào đáy.
Quá trình bôi dầu dễ thực hiện nhất với các ngón tay của bạn. Chuẩn bị sẵn khăn giấy hoặc khăn lau để dễ dàng vệ sinh lưới sau khi ổ trục đã được tra dầu mỡ và đặt
Bước 5. Lắp đặt khung chính của tuabin
Nâng khung chính lên sao cho trục quay về phía trước và gắn nó vào trục với vị trí ổ trục có ren bên dưới. Các lỗ lắp trên stato phải song song với các thanh ren vặn vào lồng.
- Khi khung đã ở đúng vị trí, hãy gắn một ổ trục có ren khác vào đầu trục. Dầu với dầu ổ trục chung.
- Trên đó, gắn đai ốc hình lục giác. Đai ốc này phải được siết chặt bằng ngón tay.
- Nếu đai ốc khó xoay, hãy tháo nó ra cho đến khi khoảng trống bằng với lỗ trên trục. Trượt một chốt trong lỗ này và dùng kìm uốn cong để có thể siết chặt đai ốc.
Bước 6. Vặn chặt stato và hoàn thành tuabin bằng cách sử dụng nắp mỡ
Lắp một đai ốc lục giác cho mỗi trụ để cố định stato vào khung tuabin. Sau đó, sử dụng hai mỏ lết, điều chỉnh vị trí của các đai ốc bên sườn stato sao cho chúng vừa khít giữa hai nam châm rôto.
Sau khi vị trí stato chính xác, bạn chỉ cần thêm nắp dầu ở đầu của trung tâm. Tuabin đã được hoàn thành
Phần 5/5: Lắp đặt các thành phần điện trong tuabin
Bước 1. Kết nối bộ điều khiển hiện tại với pin hoặc mạch
Kết nối bộ điều khiển dòng điện với pin trước khi kết nối với tuabin sẽ tránh được hiện tượng đoản mạch. Bằng cách đó, thiết bị của bạn cũng sẽ không bị hỏng.
Bước 2. Kết nối dây bọc với bộ điều khiển hiện tại
Dây sẽ chuyển điện từ máy phát điện sang bộ điều khiển dòng điện. Từ đây, điện sẽ đi vào pin hoặc mạch điện.
Dây này phải giống như dây bên trong dây nguồn, với cả hai được liên kết với nhau bằng cách điện tương tự. Bạn có thể sử dụng dây nối cũ với phần phích cắm đã được tháo ra
Bước 3. Luồn dây kim loại qua các giá đỡ và đáy tháp
Đưa nó vào trong tháp cho đến khi nó chạm đến khung tuabin ở trên. Bạn có thể cần dùng chỉ hoặc băng dính nặng để giúp định vị dây trong tháp. Sau đó, kết nối dây này với máy phát điện.
Bước 4. Kết nối pin hoặc mạch
Sau khi máy phát điện được kết nối với bộ điều khiển điện và đi qua chân tháp, bạn đã sẵn sàng hoàn thành tuabin. Luôn tham khảo ý kiến của thợ điện chuyên nghiệp bất cứ khi nào bạn kết nối nguồn điện bên ngoài với mạch điện chính của ngôi nhà. Nhiều khu vực yêu cầu dịch vụ của một chuyên gia được cấp phép để xử lý kiểu sắp xếp cáp này.
Lời khuyên
- Bạn phải đậy bộ điều khiển điện để bảo vệ nó khỏi độ ẩm. Bạn cũng có thể nối dây đồng hồ đo điện áp để theo dõi nguồn điện mà tuabin đang sản xuất.
- Thực hiện một số nghiên cứu về sự di cư của chim trong khu vực của bạn. Nếu có loài nào bay ngang qua khu vực này, hãy tránh xây dựng các tua-bin.
