Najjednostavniji krug generatora vjetrenjača

Post objašnjava kako napraviti jednostavan krug generatora vjetrenjača koji se može besplatno koristiti za punjenje baterija ili za rad bilo koje željene električne opreme tijekom cijelog dana i noći.

Solarna ploča vs vjetrenjača

Jedan od najvećih nedostataka električne energije od solarnih panela je taj što je dostupan samo danju i to samo kad je nebo vedro. Nadalje, sunčevo svjetlo na vrhuncu samo tijekom podneva, a ne tijekom dana, čini njegovo iskorištavanje vrlo neučinkovitim. Suprotno ovome, generator vjetrenjača koji ovisi o snazi ​​vjetra čini se mnogo učinkovitijim jer je vjetar dostupan tijekom cijelog dana, a ne oslanjati se na sezonske promjene.

Međutim, generator vjetrenjača može raditi s najvećom učinkovitošću samo ako je instaliran ili postavljen na određenim regijama, poput većih nadmorskih visina, u blizini mora ili riječnih obala itd.

Da bi domaći generator vjetrenjača bio najučinkovitiji, mora se postaviti na krov kuće kako bi se postigla najveća moguća učinkovitost brzine vjetra, što je veća to bolja.

Kaže se da su brzine vjetra preko 100 metara od tla maksimalne i da su aktivne tijekom cijele godine bez prestanka, pa to dokazuje da je veća nadmorska visina bolja učinkovitost vjetra.

Projektiranje generatora vjetrenjača

Ovdje predstavljeni jednostavni koncept sklopa generatora vjetrenjača može izraditi bilo koji hobi za punjenje malih baterija kod kuće, potpuno besplatno i uz zanemarive napore.

Veći modeli istih mogu se isprobati za postizanje veće izlazne snage koja se može koristiti za napajanje malih kuća.

Načelo djelovanja

Načelo rada temelji se na tradicionalnom konceptu generatora motora gdje je vreteno motora s permanentnim magnetom integrirano s turbinom ili propelerskim mehanizmom za potrebno iskorištavanje snage vjetra.

Kao što se može vidjeti na gornjem dijagramu, upotrijebljeni propeler ili struktura turbine izgledaju drugačije. Ovdje se koristi uvijeni sustav propelera u obliku slova „S“ koji ima izrazitu prednost u odnosu na tradicionalni avionski tip propelera.

U ovom se projektu rotacija turbine ne oslanja na smjerove vjetra, već reagira jednako dobro i učinkovito, bez obzira na to s koje strane vjetar može teći, što omogućuje sustavu da se riješi složenog mehanizma kormila, koji se obično koristi u konvencionalnim vjetrenjačama u kako bi se propeler držao samopodešavajući svoj prednji položaj u skladu s protokom vjetra.

U prikazanom konceptu motor povezan s turbinom nastavlja se okretati s maksimalnom učinkovitošću bez obzira na to s koje strane ili iz kuta se vjetar pojavljuje, što omogućuje vjetrenjači da bude izuzetno učinkovita i aktivna tijekom cijele godine.

Integriranje elektroničkog regulatora napona

Električna energija generirana rotacijom zavojnice motora kao odgovor na zakretni moment iz turbine može se koristiti za punjenje baterije ili može biti za pogon LEd žarulje ili bilo kojeg željenog električnog opterećenja prema željama korisnika.

Međutim, budući da brzine vjetra mogu biti fluktuirajuće, a nikad konstantne, možda će biti neophodno uključiti neku vrstu stabilizacijskog kruga preko izlaza motora.

Korištenje Buck Boost Convertera

Problem možemo riješiti dodavanjem pojačivača ili kruga pretvarača prema specifikacijama priključenog opterećenja.

Ali ako su specifikacije vašeg napona motora malo veće od opterećenja i ako ima dovoljno vjetra, možete isključiti uključeni krug pojačanja i izravno povezati izlaz vjetrenjače s opterećenjem nakon ispravljača mosta.

Na dijagramu možemo vidjeti pojačivač koji se koristi nakon ispravljanja električne energije vjetrenjače kroz mrežu ispravljača mosta.

Sljedeća slika objašnjava detalje uključenih sklopova, koji također nisu toliko složeni i mogu se graditi pomoću većine uobičajenih komponenata.

Postavljanje sheme kruga

Gornja slika prikazuje jednostavan krug pretvarača pojačanja s stupnjem regulatora pojačala s povratnom pogreškom. Izlaz iz vjetrenjače prikladno se ispravlja pridruženom mrežom ispravljača mostova i dovodi u krug pojačala usmjerenja na temelju IC 555.

Pod pretpostavkom da je prosječna snaga motora vjetrenjače oko 12V, može se očekivati ​​da će pojačani krug povećati ovaj napon do 60V +, međutim stupanj T2 u krugu dizajniran je da ograniči taj napon na zadani stabilizirani izlaz.

Zener dioda na bazi T2 odlučuje o razini regulacije i može se odabrati prema potrebnim specifikacijama ograničenja opterećenja.

Dijagram prikazuje bateriju za prijenosno računalo koja je priključena za punjenje iz generatora vjetrenjača, druge vrste baterija također se mogu puniti pomoću istog kruga, jednostavno podešavanjem vrijednosti T2 zener diode.

Alternativno, broj okretaja pojačavača prigušnice također se može promijeniti i prilagoditi za postizanje drugih raspona napona, ovisno o pojedinačnim specifikacijama primjene.

Video:

Sljedeći video prikazuje malu vjetrenjaču postavljenu u kojoj se može vidjeti pretvarač pojačanja koji je priključen na motor i koji pretvara izlaznu snagu iz motora u osvjetljenje LED od 1 W.

Ovdje se motor ručno rotira prstima, tako da rezultati nisu tako dobri. Ako je uređaj pričvršćen turbinom, ishod se može znatno poboljšati.

Još jedan video isječak koji prikazuje mali motor s pričvršćenim prijenosnikom koji generira dovoljno energije za jako osvjetljenje LED od 1 W. Ovaj se motor može konfigurirati s propelerima i koristiti u uvjetima jakog vjetra za punjenje Li-Ion baterije ili bilo koje preferirane baterije: