Mehanički dizajn generatora vjetra u svom čistom obliku samo je dio cjelovite vjetroelektrane. Osim mehaničkog dizajna, u potpunosti operativni sustav ima niz elektroničkih komponenti.
Tako je, na primjer, potreban regulator za generator vjetra - uređaj koji je funkcionalno osmišljen za stabilizaciju parametara punjenja baterije tijekom rada vjetroturbine.
Shvatit ćemo koje funkcije uređaj obavlja i dati vlastitim rukama dijagrame montaže regulatora. Uz to, izdvajamo značajke rada i poželjnost kupnje kineske elektroničke jedinice za vjetrenjaču.
Generatori vjetra i kontroleri napunjenosti baterije
Ako je mehaničku vjetrenjaču u potpunosti moguće izraditi sami, je li moguće izraditi regulator vjetrenjače vlastitim rukama?
Kako biste imali neku ideju o kontrolerima vjetroelektrana i uspješno reproducirali takvu opremu vlastitim rukama, osnovne informacije o tim uređajima neće biti suvišne.
Galerija slika
Fotografija s
Vjetrenjače - postojeće instalacije za proizvodnju energije koje pružaju mogućnost primanja energije na mjestima udaljenim od infrastrukture: planinski kampovi, neelektrizirana sela, privremeni parking
Jedinice koje se razlikuju u konstruktivnim rješenjima stvaraju energiju koristeći neiscrpni potencijal kretanja atmosferske mase
Nažalost, dobavljači zelene energije još uvijek ne proizvode dovoljno energije kako bi pokrili sve potrebe stanovnika kuće. Jer se koriste kao dodatni izvori i u kompleksu i odvojeno
Da bi se napajala mnoštvo kućanskih aparata, vjetrenjača se može spojiti izravno na potrošače. Međutim, ta je odluka neracionalna, jer snaga vjetra se ne može kontrolirati. Za stabiliziranje napajanja strujom potreban vam je regulator
Ako je za pokrivanje troškova energije kod kuće instaliran skup "zelenih" sustava, koristi se uobičajeni skup opreme, uključujući regulator koji služi i za solarne panele i za vjetrenjaču.
Rad regulatora u kompleksu opreme sastoji se u regulaciji balasta balansa. Ograničava napon kad ga prekoračite i prebaci sustav na ABA u slučaju pada
Regulator sprječava ključanje baterija, štiti opremu od pregrijavanja i preranog kvara
Da bi se nadgledao rad autonomne elektrane i pratio stanje opreme, preporučuje se u krug uključiti mjerač snage
Proizvodnja električne energije u turističkom kompleksu
Vertikalni generator vjetra s oštricom
Kompleks vjetrenjača i solarnih panela
Model kontrolera za standardnu vjetrenjaču
Oprema autonomne elektrane
Uređaji za servisiranje zelenih elektrana
Baterije za skladištenje energije
Mjerač snage za nadzor rada elektrane
Regulator koji opslužuje baterije dizajniran je prije svega za kontrolu procesa punjenja baterije. To je njegova glavna funkcija, ali treba je uvjetno podijeliti u brojne podfunkcije.
Na primjer, jedna funkcionalna nadzire struju punjenja i struju samo-pražnjenja. Sljedeća funkcionalna značajka odnosi se na mjerenje temperature i tlaka. Treći je odgovoran za nadoknadu razlike u protoku energije kada se baterija puni istovremeno s trenutnom potrošnjom opterećenja.
Regulator napunjenosti baterije za mali generator vjetra. Nadgledanje nekih parametara sustava vrši se putem ugrađenog LCD zaslona
Uređaji za industrijsku proizvodnju obdareni su punom funkcionalnošću. Ali to se ne može reći za amaterske dizajne. Uređaji napravljeni na temelju najjednostavnijih rješenja kod kuće s vlastitim rukama su kontroleri koji su daleko od savršenih modela.
Ipak, djeluju i prilično produktivno omogućuju vam uporabu različitih vrsta generatora vjetra. U pravilu se u samostalno izrađenim konstrukcijama provodi samo jedna funkcija - zaštita od prenapona i od dubokog pražnjenja.
Jedna od mnogih varijanti kontrolera za vjetra. Takvi se dizajni odlikuju jednostavnim tehničkim rješenjima i najjednostavnijom izvedbom ugradnje
Zašto je uvođenje regulatora u sustav vjetrenjače nužno?
Budući da se u načinu uključivanja baterije bez korištenja kontrolera, trebaju očekivati neugodne posljedice:
- Degradacija strukture akumulatora zbog nekontroliranih kemijskih procesa.
- Nekontrolirano povećanje tlaka i temperatura elektrolita.
- Gubitak svojstava punjenja baterije u vezi s dugotrajnim pražnjenjem.
Regulator naboja za shemu generatora vjetra u pravilu je u obliku zasebnog elektroničkog modula. Ovaj se modul može ukloniti i brzo se odspojiti. Uređaji industrijske izrade nužno su opremljeni s naznakom načina i uvjeta - svjetlost ili vizualno se prenose kroz zaslon.
U praksi se mogu koristiti dvije vrste uređaja - ugrađeni izravno u slučaj generatora vjetra i spojeni na akumulator.
Napravite samostalna rješenja za montažu
Za sva vremena od pojave prvih domaćih vjetrenjača, broj kružnih rješenja za regulatore mnogo je puta porastao. Mnogi su dizajni sklopovi daleko od savršenih, ali postoje i takve opcije na koje biste trebali obratiti pozornost.
Za domaću upotrebu, naravno, relevantni su jednostavni programi koji zahtijevaju mala financijska ulaganja, učinkovita i pouzdana.
Na temelju tih zahtjeva možete započeti s regulatorom za generator vjetra izrađenim na temelju regulatora automobilskih releja. U krugu su primjenjena oba releja s negativnim upravljačkim kontaktom i releji s pozitivnim upravljačkim kontaktom.
Ova opcija privlači malim brojem dijelova i jednostavnom instalacijom. Trebat će samo jedan relej, jedan tranzistor snage (polje), jedan otpornik.
Krug regulatora, koji je nacrtao određeni elektronički inženjer vlastitim rukama. Sve je ovdje jednostavno i jasno bez riječi. Zapravo, kao i u samoj tehnološkoj odluci. Minimalni detalji - maksimalna ušteda (+)
Shema se naziva "balast", jer koristi dodatno opterećenje u obliku konvencionalne žarulje. Tako će popis dijelova biti dopunjen drugim elementom - svjetiljkom.
Koristi se automobilska svjetiljka (ili nekoliko svjetiljki) od 12 volti, ovisno o snazi sustava. Također, umjesto ovog elementa, dopušteno je koristiti otpornost na opterećenje različitog tipa: snažni otpornik, električni grijač, ventilator itd.
Rad kruga "balast" s minusom
Djelovanje automobilskog rele-regulatora izravno je povezano s razinom napunjenosti baterije. Ako napon na priključcima akumulatora poraste iznad 14,2 volta, relej se isključuje i otvara negativni krug naponskog tranzistora.
Zauzvrat, na tranzistoru se otvara spoj koji spaja izravnu žarulju sa baterijom. Kao rezultat, struja punjenja se pušta kroz žarulju žarulje sa žarnom niti. Kada se napon na priključnicama akumulatora smanji, obrne se postupak. Na taj se način održava stabilna razina napona akumulatora.
Kako shema "balast" s plusom
Nešto modernizirana verzija regulatora naboja "balast" za vjetroturbanu drugi je krug na regulatoru releja s pozitivnim upravljačkim kontaktom. Na primjer, releji VAZ automobila su prikladni.
Razlika od prethodnog kruga je uporaba čvrstog stanja releja, na primjer, GTH6048ZA2 pri struji 60A umjesto tranzistora. Prednosti su očite: krug izgleda još jednostavnije, a istovremeno ima veću pouzdanost i učinkovitost.
Još jedan jednostavan dizajn sklopa za sastavljanje regulatora punjenja baterije generatora vjetra. Učinkovitost i pouzdanost kruga poboljšana je korištenjem čvrstog releja (+)
Značajka ovog jednostavnog rješenja je izravna veza s priključcima akumulatora na generatoru vjetroturbina. Provodnici regulatora naboja također se "postavljaju" izravno na kontakte akumulatora.
Zapravo, oba ova dijela kruga ni na koji način nisu međusobno povezana. Napon iz generatora vjetra stalno se napaja na akumulator. Kad napon na stezaljkama baterije dosegne 14,2 W, relejni krug spaja opterećenje za resetiranje. Na taj način je uređaj zaštićen od prekomjernog punjenja.
Ovdje ne samo da žarulja sa žarnom niti može djelovati kao opterećenje balasta. Sasvim je moguće spojiti bilo koji drugi uređaj nazivnog za struju do 60 A. Na primjer, električni cijevni grijač.
Ono što je važnije u ovoj shemi - djelovanje solid-state releja karakterizira glatko rastuća amplituda. Zapravo, postoji efekt profesionalno proizvedenog PWM regulatora.
Složena verzija sklopa regulatora
Ako je prethodna verzija dizajna kruga regulatora napunjenosti baterije samo nalik PWM uređaju (modulacija širine impulsa), ovdje se ovaj princip posebno primjenjuje.
Ovaj krug regulatora za vjetrenjaču s trofaznim generatorom razlikuje se u nekim poteškoćama, jer uključuje uporabu mikrokontrole - posebno, operativnih pojačala s tranzistorima s efektom polja kao dio sklopa TL084.
Međutim, na sklopnoj ploči sve ne izgleda tako komplicirano kao na limu papira.
Učinite sami sklop za sastavljanje regulatora pomoću TL084 mikro-sastavljanja. Princip rada također je izgrađen pomoću releja za prebacivanje načina rada, ali moguće je podesiti točke isključivanja (+)
Kao i u prethodnim rješenjima, rele se koristi kao prekidački element za opterećenje balasta. Relej je dizajniran za rad s 12-voltnom baterijom, ali po želji možete odabrati model od 24 vata.
Balast je izrađen u obliku snažnog otpora (navijanje na keramičkom nichromeu). Za podešavanje raspona radnog napona (11,5-18 W), krug koristi promjenjive otpornike uključene u upravljački krug mikroelektronskog sklopa TL084.
Takav regulator napunjenosti baterije za vjetrenjače djeluje na sljedeći način. Trofazna struja primljena od generatora vjetra ispravljana je pomoću dioda.
Na izlazu diodnog mosta stvara se konstantan napon koji se dovodi do ulaza u krug preko kontakata releja, dodatne diode, akumulatora, a zatim do stabilizatora u krugu (78L08) i do ulaza sklopa TL084.
Trenutak kad se okidač prebaci u jedno od stanja određuje se vrijednostima promjenjivih otpornika (niski i visoki V) donjeg i gornjeg naponskog praga.
Sve dok napon akumulatora ne prelazi 14,2 volta (zadovoljavajući postavljenu vrijednost R High V), provodi se punjenje. Čim se vrijednosti promijene u smjeru povećanja, operativno pojačalo TL084 šalje signal na bazu tranzistora, kojom upravlja relej.
Samostalni proizvod po shemi s mikro-sklopom TL084. Sve je krajnje jednostavno, čak i umjesto visokokvalitetne ploče s tiskanim krugom odabrana je ploča za ugradnju u šarkama. Domaći dizajni uvijek oduševe takvim trenucima.
Relej se pokreće, strujni krug kruga prekida i zatvara se pred balastnim otpornikom. Poništavanje balasta odvija se sve dok se baterija ne isprazni blizu postavke niskonaponskog varijabilnog otpornika.
Nakon postizanja ove vrijednosti, drugi krug operativnog pojačala TL084 prelazi u obrnuto stanje. Ovako radi kontroler.
Kineska elektronička alternativa
Izraditi sam od sebe kontroler generatora vjetra prestižna je stvar. Ali s obzirom na brzinu razvoja elektroničkih tehnologija, značenje samo-sastavljanja često gubi na važnosti. Osim toga, većina predloženih programa već je zastarjela.
Ispada da je jeftinije kupiti gotov proizvod izrađen profesionalno, s kvalitetnom ugradnjom, na modernim elektroničkim komponentama. Na primjer, na Aliexpressu možete kupiti odgovarajući uređaj po razumnoj cijeni.
Raspon ponude na kineskom mjestu je impresivan. Regulatori za vjetrogenerate za razne razine snage prodaju se po cijeni od 1000 rubalja. Ako gradite na ovoj količini, u smislu sastavljanja uređaja vlastitim rukama, igra očito ne vrijedi svijeću.
Tako, na primjer, među ponudama kineskog portala nalazi se model za vjetrenjaču od 600 vati. Uređaj vrijedan 1070 rubalja. pogodno za rad sa baterijama 12/24 volta, u režimu rada do 30 A.
Vrlo pristojan, dizajniran za 600-vatni generator vjetra, regulator punjenja u kineskom dizajnu. Takav uređaj se može naručiti iz Kine i dobiti putem pošte za otprilike mjesec i pol
Visokokvalitetni kućište regulatora za vremenske uvjete dimenzija 100x90 mm opremljen je snažnim radijatorom za hlađenje. Dizajn kućišta je u skladu sa zaštitnom razredom IP67. Raspon vanjskih temperatura je od - 35 do + 75ºS. Na tijelu se prikazuje svjetlosna indikacija stanja načina rada generatora vjetra.
Pitanje je, koji je razlog trošiti vrijeme i trud na sastavljanju jednostavnog dizajna vlastitim rukama, ako postoji stvarna prilika za kupnju nečeg sličnog i tehnički ozbiljnog?
Pa, ako ovaj model nije dovoljan, Kinezi imaju vrlo cool mogućnosti. Dakle, među novim dolascima zapažen je model snage 2 kW za radni napon od 96 volti.
Kineski proizvod s nove liste dolaska. Omogućuje kontrolu baterije tijekom rada u tandemu s generatorom vjetra od 2 kW. Prihvaća do 96 volti
Istina, troškovi ovog kontrolera već su pet puta skuplji od prethodnog razvoja. Ali opet, ako izmjerite troškove izrade nečeg sličnog vlastitim rukama, kupnja izgleda kao racionalna odluka.
Jedino što zbunjuje kineske proizvode jest da oni iznenada prestanu raditi u najprimjerenijim slučajevima. Stoga se kupljeni uređaj često mora voditi računa - naravno, vlastitim rukama. Ali to je mnogo lakše i jednostavnije od izrade generatora naboja za generator vjetra vlastitim rukama od nule.
Za ljubitelje domaćih proizvoda na našoj web stranici postoji niz članaka posvećenih proizvodnji vjetroelektrana:
- Napravite samostalni generator vjetra od automobila: tehnologija montaže vjetrenjače i analiza pogreške
- Kako sagraditi noževe koji rade sami, za vjetroelektrane: primjeri vlastitih lopatica za vjetrenjaču
- Napravite sam generator vjetra iz perilice rublja: upute za montažu vjetrenjače
- Kako izračunati generator vjetra: formule + praktični primjer izračuna
Želja za proizvodnjom opreme za kućnu upotrebu ponekad je jača od jednostavnijeg rješenja - kupnje jeftinog uređaja. Što je od toga došlo pogledajte u videu:
Procjenjujući izglede za samostalnu proizvodnju elektronike, bez obzira na njezinu svrhu, treba naići na misao da je doba "domaće proizvodnje" kraj.
Tržište je zasićeno gotovim elektroničkim uređajima i modularnim komponentama za gotovo svaki proizvod u domaćinstvu. Ljubiteljima elektroničke elektronike sada preostaje samo jedno - okupiti dizajnere doma.
Postoji li nešto za nadopuniti ili imate pitanja o sastavljanju i korištenju regulatora za vjetroelektrane? Možete ostavljati komentare, postavljati pitanja i dodavati fotografije svojih domaćih proizvoda - kontakt obrazac nalazi se u donjem bloku.