Ekoenergia - jak być przyjaznym dla środowiska?

17 października 2009, 12:42

Elektrownia wiatrowa - zrob to sam (3)

W trzecim odcinku cyklu o własnoręcznej budowie elektrowni wiatrowej obiecałem opisać zagadnienie wyboru między budową generatora prądu a jego kupieniem.

O ile sam wirnik turbiny wiatrowej jest banalny do zrobienia (co pokazałem chyba w poprzednim odcinku), o tyle z przerobieniem uzyskanego ruchu wirowego na prąd jest trudniej. Nie DUŻO trudniej, ale NIECO trudniej na pewno... ;)
Alternator własnej roboty wykonuje się z pomocą dużej ilości miedzianego drutu i neodymowych magnesów. Widziałem kilka takich projektów, najczęściej sprowadzają się one do tego, że na nieruchomej płaszczyźnie montuje się 9 lub 12 pętli uzwojenia z miedzianego drutu, a po obydwu ich stronach umieszcza się dwie tarcze wirnika, każdą wyposażoną w komplet magnesów neodymowych. Takie podejście znacznie ułatwia życie, w porównaniu do wykonania kompletu elektromagnesów i doprowadzenia do wirnika prądu (szczotki).

Pod tym odnośnikiem znajdziesz fotkę uproszczonego alternatora z pojedynczym zestawem magnesów neodymowych na wirniku. Największe znaczenie w przypadku własnoręcznej budowy alternatora ma wykonanie ciasnego montażu tak, by szczelina między magnesem a uzwojeniem była jak najmniejsza.

Dokładną metodę budowy alternatora znajdziesz na Instructables, w projekcie DIY 1000 watt wind turbine i w Faroun Savonius Wind Turbine.

Największy koszt stanowić będą magnesy neodymowe, z których każdy może kosztować ok. 20 PLN, w zależności od wielkości, rzecz jasna.

Gotowy alternator bardzo prosto jest kupić. Wystarczy tylko poszukać w sklepie z częściami samochodowymi, bo alternatory są przecież stosowane do ładowania samochodowych akumulatorów. Spodziewam się, że cenowo obie opcje wyjdą podobnie.

Alternatory z samochodów osobowych i dostawczych dają napięcie 12 V, alternatory z ciężarówek -- 24 V -- i najczęściej są większej mocy.

Z drugiej strony, alternatory są niestety przystosowane do pracy przy znacznie większych prędkościach obrotowych, przez co konieczne jest zastosowanie do ich napędu przekładni. Jako że niemal każdy alternator oryginalnie napędzany jest paskiem klinowym, taka przekładnia będzie najprostsza do zastosowania. Wystarczy tylko dorobić koło pasowe o odpowiedniej średnicy do wirnika turbiny, no i kupić odpowiednio długi pasek klinowy. ;)

Ja się jeszcze nie zdecydowałem. Z jednej strony koncepcja budowy własnego alternatora na odpowiednie napięcie, jakie sobie wymarzę, bardzo mi się podoba. Z drugiej strony, fakt wykorzystania w gotowym alternatorze elektromagnesów daje fajne możliwości. Można na przykład skonstruować taki sterownik dla turbiny, który będzie ją hamować właśnie dając więcej prądu na elektromagnes, co zwiększy obciążenie alternatora i zmniejszy prędkość turbiny.

Warto pamiętać o jednym, mianowicie taki alternator produkuje prąd zmienny, w dodatku trójfazowy. Dlatego do ładowania akumulatora trzeba wykorzystać odpowiedni mostek prostowniczy, który wyprostuje trzy fazy prądu zmiennego do jednego układu plusa z minusem. ;)

8 komentarzy:

Anonimowy pisze...

Witam.
Przeczytałem ten artykuł o budowie przydomowej elektrowni wiatrowej i chciałbym podzielić się swoim skromnym doświadczeniem w tej materii.
W październiku 2008 rozpoczołem jej budowę.
Wirnik Savoniusa wykonalem z 4 beczek stalowych 200 litowych po oleju samochodowym przeciętych na pół (wzdłuż). Cały wirnik ma wycokość ok. 3,5 m i śr. ok. 1m. Wirnik zainstalowałem wewnątrz masztu (trójnogu) z odciągami ( wysokość ok. 5,5 m). Prądnica (amerykanka, moc ok. 500W, napięcie ok. 12V trójfazowe uzwojenia połączone w trójkąt, prostownik 3-fazowy). Gdy ją budowałem byłem napalonym optymistą ile to ja z tej elektrowni wyciągnę mocy, ale po zbudowaniu mój optymizm bardzo zmalał. Przy obciążeniu grzałką (nagrzewnicą samochodową 12V ,150W )obroty wirnika bardzo spadają i nagrzewnica pracuje z pełną mocą przez 2-4 dni w roku gdyż taką moc Savonius może dostarczyć tylko przy dużżżej wichurze. Podsumowując koszt realizacji ok. 1300 zł ( w tym kupiona amerykanka 700 zł, maszt, beczki po 10 zł/szt. ze stacji samochodowej, przewody, prosta elektronika) dla zapaleńców jest do przełknięcia, ale jeśli ktoś chce ciągnąć z niej dużą moc np. do ogrzania domu to gra nie warta świeczki.
Pozdrawiam Waldek.
P.S. Gdyby ktoś chciał jakieś informacje, zdjęcia tej elektrowni to piszcie tu lub na waldi@zdnet.pl.

Krzysztof Lis pisze...

@Waldek: ja bardzo chętnie bym je obejrzał albo nawet tu wstawić. :)

Anonimowy pisze...

W chwili obecnej jestem w pracy ale jutro tj 07.11.2009 postaram się kilka wstawić.

Anonimowy pisze...

Mam kilka zdjęć ale nie wiem jak je tu wstawić.

Krzysztof Lis pisze...

@Anonimowy: wyślij e-mailem na adres krzlis@gmail.com :)

cedric pisze...

Pisałem na blogu W. Majdy o możliwości tunelowania wiatru na łopaty wirnika . Można to zrobić żywopłotem , blaszanym czy drewnianym parkanem . Byłby to rodzaj ogniskowania podmuchu . Co więcej , ukierunkowanie tylko na pracującą połowę spowodowałoby zmniejszenie hamowania na powrotnej łopacie . Jeśli łopat byłoby kilka i byłyby obudowane siła wiatru mogłaby być wykorzystana na kilku łopatach przed uwolnieniem . W Polsce wiatry najczęściej wieją od południa , zachodu i północy więc 5 takich parkanów ustawionych pod kątem 45stopni względem siebie dostarczałyby non-stop zogniskowany wiatr na łopaty . Zastosowanie obudowy z ruchomym wiatrowym pozycjonerem ( jak wiatrakach o poziomej osi obrotu ) regulowałoby zamykanie przerw między parkanami .

aPC pisze...

Czy budowa została zakończona? Można by było zamieścić doświadczenia/wnioski? Interesuję się VAWT z powodu mniejszej wrażliwości na zaburzenia przepływu powietrza. Dziękuję za zamieszczone informacje : )

1but.pl pisze...

ciekawe pomysły i fajnie napisany blog :)

Prześlij komentarz