Vetrogenerator iz pralnega stroja z lastnimi rokami: navodila za sestavo vetrnice

Elektrika je dragocen vir, njena okoljska varnost pa je vprašljiva, saj se za pridobivanje električne energije uporabljajo ogljikovodiki. To izčrpava podzemne vire in zastruplja okolje. Izkazalo se je, da lahko hišo oskrbujete z energijo vetra. Strinjate se, da bi bilo koristno imeti rezervni vir električne energije, zlasti na območjih, kjer so pogoste prekinitve z elektriko.

Pretvorniki so predragi, toda z nekaj truda jih lahko sestavite sami. Poskusimo razumeti, kako sestaviti vetrni generator iz pralnega stroja z lastnimi rokami.

V nadaljevanju vam bomo povedali, kakšne materiale in orodja boste potrebovali za delo. V članku boste našli sheme vetrnega generatorja iz pralnega stroja, strokovne nasvete za sestavo in uporabo ter videoposnetke, ki nazorno prikazujejo sestavo naprave.

Zgradba in posebnosti uporabe vetrnice

Vetrne generatorje redko uporabljajo kot glavne vire električne energije, kot dodatni ali alternativni vir pa so idealni.

To je dobra rešitev za dače, zasebne hiše, ki se nahajajo na območjih, kjer so pogoste težave z elektriko.

Sestavljanje vetrnice iz starih gospodinjskih aparatov in kovinskega odpada je resnično dejanje za zaščito planeta. Odpadki so prav tako pereča okoljska težava kot onesnaževanje okolja s produkti zgorevanja ogljikovodikov.

Samostojno izdelan vetrni generator iz izvijača, avtomobilskega generatorja ali motorja pralnega stroja vas bo stal dobesedno drobiž, vendar vam bo pomagal prihraniti precejšnje zneske na računih za energijo.

To je dobra možnost za skrbne gospodarje, ki ne želijo preplačati in so pripravljeni vložiti nekaj truda za zmanjšanje stroškov.

Pogosto za izdelavo vetrnic doma uporabljajo avtomobilske generatorje. Niso tako privlačnega videza kot industrijsko izdelane konstrukcije, vendar so povsem funkcionalne in pokrivajo del potreb po električni energiji.

Standardni vetrni generator je sestavljen iz več mehanskih naprav, katerih funkcija je pretvarjanje vetrne kinetične energije v mehansko in nato v električno. Priporočamo, da si ogledate članek o zgradbi vetrnega generatorja in njegovem principu delovanja.

Večina sodobnih modelov je opremljena s tremi lopaticami za povečanje izkoristka in začnejo delovati, ko hitrost vetra doseže vsaj 2–3 m/s.

Hitrost vetra je ključni kazalnik, od katerega je neposredno odvisna moč naprave.

V tehnični dokumentaciji za vetrne generatorje industrijske proizvodnje so vedno navedeni nominalni parametri hitrosti vetra, pri katerih naprava deluje z maksimalnim izkoristkom. Najpogosteje ta kazalnik znaša 9–10 m/s.

Glavne prednosti vetra kot vira energije sta obnovljivost in neizčrpnost. Ljudje že od nekdaj izumljajo različne pripomočke za racionalno uporabo sile narave, vetrni generator pa je eden uspešnih poskusov ukrotitve vetra.

Obstajajo tudi parametri največje dovoljene hitrosti vetra – 25 m/s. Pri takih vrednostih se izkoristek vetrnice že občutno zmanjša, ker lopatice naprave spremenijo položaj. Če gre za doma izdelano konstrukcijo, je težko določiti njene tehnične značilnosti.

Smiselno se je orientirati po povprečnih kazalnikih in izračunati količino energije, potrebne za osnovne potrebe.

Če pa morate izdelati domačo vetrnico za 220 V, vam priporočamo, da si ogledate podrobna navodila za sestavljanje.

Katere potrebe po energiji lahko pokrije naprava?

Namestitev vetrnega generatorja je rentabilna, če hitrost vetra doseže 4 m/s.

V tem primeru je mogoče zagotoviti skoraj vse potrebe:

• Naprava z močjo 0,15–0,2 kW bo omogočila prehod na eko-energijo za osvetlitev prostorov. Prav tako bo mogoče priključiti računalnik ali televizor.
• Vetrna naprava z močjo 1–5 kW bo zadostovala za delovanje osnovnih gospodinjskih aparatov, vključno s hladilnikom in pralnim strojem.
• Za avtonomno delovanje vseh naprav in sistemov, vključno z ogrevalnim, je potreben vetrni generator z močjo 20 kW.

Pri načrtovanju in sestavljanju vetrnice iz motorja pralnega stroja je treba upoštevati nestabilnost hitrosti vetra. Elektrika lahko izgine vsak trenutek, zato naprav ni mogoče priključiti neposredno na generator.

Potrebni so akumulatorji in krmilnik polnjenja, saj električne naprave potrebujejo napetost 220 V.

Vrste vetrnih generatorjev in način njihovega delovanja

Tako industrijski kot doma izdelani vetrni generatorji so lahko različni.

Razvrščamo jih po več značilnostih:

• Značilnosti vrtenja rotorja s pritrjenimi lopaticami – navpične ali vodoravne. Prve se manj odzivajo na negativne okoljske dejavnike, druge pa odlikuje višji izkoristek.
• Število lopatic. Najbolj praktične so trilotne naprave, vendar je lahko lopatic več ali manj.
• Material. Za izdelavo lopatic se uporabljajo različni materiali – trdi ali jadrni. Prvi so običajno bolj vzdržljivi, drugi pa cenejši.
• Korak lopatic. Lahko je fiksen ali spremenljiv.

Pri izdelavi vetrnega generatorja z lastnimi rokami se je treba samostojno odločiti o zasnovi. Pri tem je treba izračunati potrebno moč in upoštevati pogoje delovanja naprave. Podroben izračun vetrnega generatorja po formulah smo obravnavali v tem članku.

Najlažje je izdelati horizontalni vetrni generator. Ljudje brez posebnih izkušenj izberejo ravno takšno zasnovo, vendar nekateri mojstri raje vložijo trud v izdelavo tihe in učinkovite vertikalne naprave.

Horizontalne vetrnice so priročne, ker za njihovo izdelavo niso potrebni visoko natančni izračuni, sama konstrukcija je preprostejša za izdelavo in se zažene ob najmanjšem vetru. Slabosti – močan hrup pri delovanju in okornost.

Vertikalni vetrni generator bo primeren za ljudi, ki so pripravljeni porabiti čas in trud za sestavljanje in vzdrževanje zapletene, a kompaktne konstrukcije. Priporočamo ogled navodil po korakih za izdelavo vertikalnega vetrnega generatorja z lastnimi rokami.

Pretvorniške naprave vetrnega generatorja transformirajo električni tok, kar povzroča velike izgube energije. Glede na značilnosti naprav lahko te izgube dosežejo 15–20 %.

Vetrni generator deluje z vrtenjem lopatic, pritrjenih na rotor. Sam rotor je pritrjen na gred generatorja, ki proizvaja električni tok. Energija se prenaša v akumulatorje. Tu se shranjuje in napaja gospodinjske električne naprave.

Vetrno napravo opremijo s krmilnikom, ki pretvarja izmenični trifazni tok v enosmernega in upravlja polnjenje akumulatorja. V shemi naprave je treba upoštevati, da mora biti za akumulatorjem priključen pretvornik.

Primerjamo prednosti in slabosti naprave

Vetrne generatorje uporabljajo že mnogo let, njihove zasnove se nenehno izboljšujejo, veter pa je lahko dostopen vir energije.

Naprave, ki delujejo na veter, so popolnoma varne za okolje in priročne, saj so nameščene na stebrih in ne zasedajo uporabnega prostora. Enostavno jih je vzdrževati in popravljati.

Zaradi nestabilnosti delovanja vetrnih generatorjev je treba izumljati načine za oskrbo hiš z dodatno energijo. Dobra možnost je kombinacija vetrnih in sončnih naprav.

Vetrniki med delovanjem povzročajo hrup. Zvok je lahko glasnejši ali tišji, vendar je vedno prisoten. Včasih to moti lastnike hiš in celo sosede.

Omenimo lahko tudi druge nevšečnosti. Veter je nepredvidljiva sila, zato je delovanje generatorjev nestabilno, energijo pa je treba shranjevati, da v obdobjih brezvetrja ne bi ostali brez elektrike.

Navodila za sestavo vetrnice iz pralnega stroja

Poglejmo, kako sestaviti preprosto napravo z lastnimi rokami, pri čemer za osnovo uporabimo elektromotor iz pralnega stroja.

Korak #1 – priprava potrebnih materialov

Za izdelavo domačega vetrnika iz motorja pralnega stroja je treba kupiti več delov.

Nekatere izmed njih boste zagotovo našli v starih gospodinjskih aparatih, nekatere pa bo treba kupiti:

• rotor z lopaticami – lopatice lahko izdelate sami;
• reduktor, ki bo uravnaval hitrost vrtenja rotorja vetrnika;
• ohišje, namenjeno zaščiti elementov vetrnika pred vlago in drugimi negativnimi vplivi okolja;
• akumulator, katerega naloga je shranjevanje energije in napajanje električnih naprav, ko se lopatice ne vrtijo;
• inverter za transformacijo toka;
• repni del, s pomočjo katerega se naprava obrača proti vetru;
• stolp, na katerem bo pritrjena konstrukcija.

Vsi ti deli posamezno stanejo denarja, za sestavo v celovito konstrukcijo pa bo treba porabiti precej časa.

Za izdelavo generatorja bo potreben elektromotor iz pralnega stroja 1,5 kW.

Prav tako bo treba kupiti 32 neodimovih magnetov velikosti 0,5, 1, 2 cm, lepilo, brusni papir ter hladno varjenje ali epoksi smolo.

Za izdelavo vetrnega generatorja so najprimernejši stari sovjetski modeli, kot sta 'Vjatka' in podobni. Ti pralni stroji so močnejši od sodobnih alternativ. Ponavadi jih je težko popraviti zaradi pomanjkanja nadomestnih delov, izdelava vetrnice pa je najbolj smotrna uporaba delov.

Neodimove magnete je mogoče naročiti prek spleta ali kupiti v fizičnih prodajalnah. Namestiti jih bo treba na rotor.

Korak #2 – izdelava ogrodja vetrnice

Z rotorja asinhronskega motorja se odstranijo jedra in se delno odrežejo s stružnico (globina 2 mm). V jedrih se izrežejo utori globine 5 mm.

Od orodij bodo potrebne klešče, izvijači, škarje, nekatere dele pa bo treba izdelati na stružnici. Delovanje končnega generatorja je mogoče preveriti z izvijačem ali vrtalnikom.

Ko so jedra pripravljena, je treba magnete namestiti na predvidena mesta. Najprej se naredi pločevinasta prevleka za jedro, nato pa se magneti postavijo na enaki razdalji drug od drugega.

Pomembno je upoštevati pravilno razdaljo, sicer se bodo magneti sčasoma zlepili, moč vetrnega generatorja pa se bo znatno zmanjšala.

Da magnete pravilno prilepimo, jih namestimo na trak pločevine, preverimo razdalje, nato pa jih pritrdimo s superlepilom. To je mukotrpno in nevarno delo, saj lahko magneti med lepljenjem odskočijo. Da ne bi poškodovali oči, je priporočljivo nositi zaščitna očala.

Končano predlogo z magneti položimo na rotor, vrzeli pa zapolnimo z elastičnim hladnim varjenjem ali epoksi smolo. Ko je delo končano, je treba rotor previdno vpeti v primež in površine zbrusiti z brusnim papirjem.

Ostane le še preveriti trdnost vijakov ohišja in ležaja. Če so deli obrabljeni, jih je bolje zamenjati.

Korak #3 – preverjanje delovanja domače izdelave

Za preverjanje sestavljenega generatorja bodo potrebne nekatere dodatne naprave:

• akumulator;
• usmernik;
• krmilnik;
• tester.

Najprej se določi, katera dva kabla vodita do delovnega navitja, vsi ostali pa se odstranijo. Ta kabla se priključita na usmernik, ta pa nato na krmilnik, povezan z akumulatorjem. Sistem za preverjanje je pripravljen.

Moč generatorja se preveri tako: na akumulator se priključita sondi voltmetra, sestavljeno napravo pa se zavrti z običajnim vrtalnikom ali izvijačem (hitrost mora biti vsaj 800 vrt./min., bolje 1000). Dobri veljajo odčitki voltmetra 200–300 V.

Pri preverjanju delovanja naprave je pomembno spremljati podatke multimetra. Če je napetost prenizka, to kaže na nepravilno namestitev magnetov. Del bo treba predelati.

Pri sestavljanju vetrne naprave z generatorjem iz pralnega stroja nastanejo težave pri izdelavi rotorja. Treba je izbrati trpežen, a lahek material.

Dobra rešitev so lopatice iz kosov steklenih vlaken. Odlikuje jih majhna teža, a so hkrati trpežne in odporne proti obrabi. Za drog bodo primerne jeklene cevi s premerom 32 mm.

Kot vidite, sestaviti vetrnico ni tako težko, vendar bo treba porabiti čas in izbrati prave materiale.

Če naročite že pripravljeno vetrno postajo z montažo, boste morali plačati 700–800 €. Zato bo vetrni generator, sestavljen iz motorja pralnega stroja, stal največ 35 €.

Razlika v ceni je tako opazna, da se odločitev za samostojno sestavljanje in namestitev vetrnice zdi smiselna. Kot rezultat lahko dobite napravo z močjo 2,5 kW, kar je povsem dovolj za delovanje gospodinjskih aparatov.

Če pa si ne želite beliti glave z izračuni, iskanjem in nakupom materialov ter sestavljanjem, lahko vedno kupite že pripravljeno napravo. Katere vrste kupljenih vetrnih generatorjev obstajajo in kako izbrati najboljšega, smo podrobno obdelali v drugem članku.

Zaključki in koristen video na to temo

Samostojno sestavljanje kakršnih koli tehničnih pripomočkov je zahtevna naloga, ki zahteva pozornost do podrobnosti. Če gre za energetske sisteme, je treba delo opraviti še posebej skrbno. Ponujamo video navodila, ki vam bodo pomagala preprečiti napake.

Kako izgleda in deluje domači vetrni generator, si lahko ogledate v videu:

Opis postopka sestavljanja vetrnega generatorja iz pralnega stroja:

Neuporabni gospodinjski aparati lahko priskočijo na pomoč v najbolj nepričakovanih situacijah. Brezupno zastarel pralni stroj lahko postane nov vir "zelene energije".

Vetrni generator bo zdržal več kot eno leto in vam pomagal prihraniti precej denarja. Najbolj prijetno je, da bo taka preobrazba stala razumno vsoto. Glavno je iskati, se učiti na izkušnjah drugih in se ne bati eksperimentirati.

Ste sami sestavili vetrni generator z uporabo elektromotorja iz pralnega stroja? Delite fotografijo svojega domačega izdelka in izkušnje s sestavljanjem – pustite komentar pod tem člankom.

Ali pa šele začenjate sestavljanje naprave in imate vprašanja, ki jih v tem gradivu nismo obravnavali – zastavite jih, mi pa vam bomo poskušali pomagati z dobrim nasvetom.