Trong những năm gần đây, chủ đề năng lượng xanh đã trở nên vô cùng phổ biến. Một số thậm chí dự đoán rằng năng lượng như vậy trong tương lai gần sẽ thay thế hoàn toàn các nhà máy điện than, khí đốt, hạt nhân. Một trong những lĩnh vực năng lượng xanh là năng lượng gió. Máy phát điện chuyển đổi năng lượng gió thành điện, không chỉ là công nghiệp, là một phần của các trang trại gió, mà còn nhỏ, phục vụ một trang trại tư nhân.
Bạn thậm chí có thể làm một máy phát điện gió bằng tay của chính bạn - vật liệu này được dành riêng cho nó.
Máy phát điện là gì
Theo nghĩa rộng, máy phát điện là một thiết bị tạo ra một loại sản phẩm hoặc chuyển đổi một loại năng lượng thành một loại năng lượng khác. Ví dụ, đây có thể là máy tạo hơi nước (tạo hơi nước), máy tạo oxy, máy tạo lượng tử (nguồn bức xạ điện từ). 
Nhưng trong khuôn khổ của chủ đề này, chúng tôi quan tâm đến máy phát điện. Tên này đề cập đến các thiết bị chuyển đổi các loại năng lượng phi điện thành điện.
Các loại máy phát điện
Máy phát điện được phân loại là:
- cơ điện - họ chuyển đổi công việc cơ khí thành điện;
- nhiệt điện - chuyển đổi năng lượng nhiệt thành điện năng;
- quang điện (pin quang điện, tấm pin mặt trời) - chuyển đổi ánh sáng thành điện năng;
- từ tính (Máy phát điện MHD) - điện được tạo ra từ năng lượng plasma di chuyển qua từ trường;
- hóa chất - chuyển đổi năng lượng của các phản ứng hóa học thành điện năng.
Ngoài ra, máy phát điện cơ được phân loại theo loại động cơ. Có các loại sau:
- máy phát điện tua bin được điều khiển bởi một tuabin hơi;
- hydrogenerators sử dụng một tuabin thủy lực làm động cơ;
- máy phát điện diesel hoặc máy phát điện xăng được sản xuất trên cơ sở động cơ diesel hoặc xăng;
- máy phát điện gió chuyển đổi năng lượng của khối không khí thành điện bằng cách sử dụng tuabin gió.
Tua bin gió
Thêm chi tiết về tuabin gió (chúng còn được gọi là tuabin gió). Tua bin gió công suất thấp đơn giản nhất thường bao gồm cột buồm, như một quy luật, được tăng cường bởi các vết rạn, trên đó tua bin gió được lắp đặt.
Tua bin gió này là không có ốc vít điều khiển cánh quạt của máy phát điện. Thiết bị, ngoài máy phát điện, còn có pin với bộ điều khiển sạc và biến tần được kết nối với nguồn điện.
Bạn có biết không Vào năm 2016, tổng công suất của tất cả các nhà máy tạo gió trên thế giới là 432 GW. Do đó, năng lượng gió đã vượt qua năng lượng hạt nhân về sức mạnh.
Sơ đồ hoạt động của thiết bị này khá đơn giản: dưới tác động của gió, trục vít quay, tháo rôto, máy phát điện tạo ra một dòng điện xoay chiều, được bộ điều khiển sạc chuyển đổi thành dòng điện trực tiếp. 
Hiện tại đang sạc pin. Dòng điện trực tiếp đến từ pin được biến tần chuyển đổi thành dòng điện xoay chiều, các tham số tương ứng với các tham số của lưới điện.
Các thiết bị công nghiệp được gắn trên tháp. Ngoài ra, chúng còn được trang bị cơ chế quay, máy đo gió (thiết bị đo tốc độ và hướng gió), thiết bị thay đổi góc quay của cánh quạt, hệ thống phanh, tủ điện với mạch điều khiển, hệ thống chữa cháy và chống sét, hệ thống truyền dữ liệu về hoạt động lắp đặt, v.v.
Các loại máy phát điện gió
Vị trí của trục quay so với các tuabin gió bề mặt trái đất được chia thành dọc và ngang. Mô hình dọc đơn giản nhất là giá treo rôto Savonius..
Nó có hai hoặc nhiều lưỡi, đó là nửa hình trụ rỗng (hình trụ được cắt làm đôi theo chiều dọc). 
Rôto Savonius Có nhiều tùy chọn khác nhau cho cách bố trí và thiết kế của các lưỡi dao này: cố định đối xứng, đặt các cạnh của nhau, với cấu hình khí động học.
Ưu điểm của rôto Savonius là sự đơn giản và độ tin cậy của thiết kế, hơn nữa, hoạt động của nó không phụ thuộc vào hướng gió, nhược điểm là hiệu quả thấp (không quá 15%).
Bạn có biết không Cối xay gió xuất hiện vào khoảng năm 200 trước Công nguyên. er ở Ba Tư (Iran). Chúng được sử dụng để làm bột từ ngũ cốc. Ở châu Âu, những nhà máy như vậy chỉ xuất hiện trong thế kỷ XIII.
Một thiết kế thẳng đứng khác là cánh quạt Darier. Lưỡi của nó là đôi cánh với một hồ sơ khí động học. Chúng có thể được uốn cong, hình chữ H, xoắn ốc. Các lưỡi dao có thể là hai hoặc nhiều hơn. 
Cánh quạt Daria Những lợi thế của máy phát điện gió như vậy là:
- hiệu quả cao của nó,
- giảm tiếng ồn trong công việc,
- thiết kế tương đối đơn giản.
Trong những nhược điểm cần lưu ý:
- tải mast lớn (do hiệu ứng Magnus);
- việc thiếu một mô hình toán học về công việc của rôto này, làm phức tạp sự cải tiến của nó;
- hao mòn nhanh do tải trọng ly tâm.
Một kiểu lắp đặt dọc khác là rôto helicoid.. Nó được trang bị các lưỡi dao được xoắn dọc theo trục mang. 
Cánh quạt Helicoid Điều này đảm bảo độ bền và hiệu quả cao. Nhược điểm là chi phí cao do sự phức tạp của sản xuất.
Loại đa lưỡi của cối xay gió là một cấu trúc với hai hàng lưỡi dọc - bên ngoài và bên trong. Thiết kế này cho hiệu quả cao nhất, nhưng có chi phí cao.
Mô hình ngang khác nhau:
- số lượng lưỡi dao (lưỡi đơn và với số lượng lớn);
- vật liệu mà từ đó các lưỡi được chế tạo (thuyền cứng hoặc linh hoạt);
- lưỡi dao thay đổi hoặc cố định.
Về mặt cấu trúc, chúng đều giống nhau. Nhìn chung, các tuabin gió loại này được phân biệt bởi hiệu quả cao, nhưng chúng cần điều chỉnh liên tục theo hướng gió, điều này được giải quyết bằng cách sử dụng cánh gió thời tiết trong thiết kế hoặc định vị tự động của việc lắp đặt bằng cơ chế xoay theo chỉ số cảm biến.
Máy phát điện gió DIY
Sự lựa chọn của các mô hình máy phát điện gió trên thị trường là rộng nhất, các thiết bị có thiết kế khác nhau và công suất khác nhau có sẵn. Nhưng một cài đặt đơn giản có thể được thực hiện độc lập.
Chúng tôi khuyên bạn nên đọc về cách xây dựng bể bơi, bồn tắm, hầm rượu và mái hiên, cũng như cách tạo ra một lò than, pergola, vọng lâu, suối khô, thác nước và một con đường bê tông bằng tay của chính bạn.
Tìm kiếm vật liệu phù hợp
Là một máy phát điện, nên lấy nam châm vĩnh cửu ba pha, ví dụ máy kéo. Nhưng bạn có thể làm nó từ một động cơ điện, như sẽ được thảo luận chi tiết hơn dưới đây. Câu hỏi về việc lựa chọn lưỡi dao rất quan trọng. Nếu tuabin gió là loại thẳng đứng, các biến thể của rôto Savonius thường được sử dụng. 
Máy phát điện kéo Để sản xuất lưỡi dao, một thùng chứa hình trụ, ví dụ, đun sôi cũ, là khá phù hợp. Nhưng, như đã đề cập ở trên, các tuabin gió loại này có hiệu suất thấp, và không chắc là có thể chế tạo các lưỡi có hình dạng phức tạp hơn cho một cối xay gió thẳng đứng. Trong các sản phẩm tự chế thường sử dụng bốn lưỡi dao hình trụ.
Đối với các tuabin gió thuộc loại nằm ngang, việc chế tạo một lưỡi là tối ưu cho việc lắp đặt công suất thấp, tuy nhiên, đối với tất cả sự đơn giản rõ ràng của nó, sẽ rất khó để chế tạo một lưỡi cân bằng theo cách thủ công, và nếu không có nó, tuabin gió thường sẽ thất bại.
Điều quan trọng là! Bạn không nên tham gia vào một số lượng lớn lưỡi dao, bởi vì khi chúng hoạt động, chúng có thể tạo thành cái gọi là "nắp khí", do đó không khí sẽ đi xung quanh cối xay gió và không đi qua nó. Đối với các thiết bị tự chế thuộc loại nằm ngang, ba lưỡi của loại cánh được coi là tối ưu.
- Trong cối xay gió ngang bạn có thể sử dụng hai loại lưỡi dao: buồm và cánh. Đi thuyền rất đơn giản, nó chỉ là những làn đường rộng trông giống như những lưỡi dao của cối xay gió. Nhược điểm của các yếu tố như vậy là hiệu quả rất thấp. Về vấn đề này, cánh cánh hứa hẹn hơn nhiều. Ở nhà, chúng thường được làm bằng ống nhựa 160 mm theo mẫu.
Nhôm cũng có thể được sử dụng, nhưng nó sẽ đắt hơn nhiều. Ngoài ra, sản phẩm ống PVC ban đầu có một uốn cong, mang lại cho nó các đặc tính khí động học bổ sung. 
Các lưỡi của ống PVC Chiều dài của các lưỡi được chọn theo nguyên tắc sau: công suất đầu ra của cối xay gió càng mạnh thì chúng càng dài; càng có nhiều, chúng càng ngắn. Ví dụ, đối với tuabin gió ba cánh ở 10 W, chiều dài tối ưu là 1,6 mét, đối với tuabin gió bốn cánh - 1,4 m.
Nếu công suất là 20 W, chỉ báo sẽ thay đổi thành 2,3 m đối với ba cánh và 2 m đối với bốn cánh.
Các công đoạn chính của sản xuất
Dưới đây là một ví dụ về việc tự sản xuất một cài đặt ba cánh ngang với sự thay đổi trong một máy phát động cơ không đồng bộ từ máy giặt.
Động cơ làm lại
Một trong những khoảnh khắc quan trọng của việc tạo ra một máy phát điện gió bằng tay của chính bạn là việc chuyển đổi động cơ điện thành máy phát điện. Để thay đổi, một động cơ điện từ máy giặt cũ vẫn còn sản xuất của Liên Xô được sử dụng.
- Rôto được lấy ra khỏi động cơ và một rãnh rộng được xuyên qua nó.
- Trên toàn bộ chiều dài của rãnh, nam châm neodymium có hình chữ nhật (kích thước 19x10x1 mm) được dán theo cặp, một nam châm ở mỗi cạnh của rãnh đối diện nhau, mà không tính đến độ phân cực của chúng. Sửa chữa nam châm dán có thể được epoxy.
- Xe máy đang đi.
- Bộ sạc cho 5 V và 1 Điện thoại di động được sử dụng để thu thập thiết bị chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện trực tiếp (bạn không thể sử dụng thiết bị trên chip, chỉ có bóng bán dẫn).
- Việc cung cấp điện được tháo rời.
- USB được cắm và cắm.
- Các bảng của ba nguồn cung cấp năng lượng chuẩn bị được kết nối thành chuỗi và lắp ráp thành một bộ lắp ráp duy nhất.
- Đầu vào của cụm lắp ráp 220 V được kết nối với máy phát, đầu ra được kết nối với bộ điều khiển sạc pin.
Video: cách làm lại động cơ cho máy phát điện gió Để tăng dòng điện, bạn có thể sử dụng nhiều cụm được kết nối song song.
Mỗi chủ sở hữu của một ngôi nhà riêng hoặc khu vực ngoại ô sẽ hữu ích để tìm hiểu: cách làm thùng gỗ, bệ làm bằng gỗ, cách làm ấm sàn gỗ, cách làm ghế sofa bằng pallet, ghế bập bênh, xây hầm trong nhà để xe, lò sưởi, lò sưởi thiết kế cảnh quan bằng tay của bạn .
Tạo vỏ và lưỡi dao
Bước tiếp theo trong sản xuất cối xay gió là lắp ráp chân đế mà trên đó các yếu tố của máy phát điện gió được gắn.
- Đế được hàn từ các ống thép dưới dạng cấu trúc, một đầu được chia đôi, được củng cố bằng các phần tử ngang, một đầu còn lại để cố định đuôi của thiết bị.
- Ở đầu chia hai, 4 lỗ được khoan để lắp máy phát điện.
- Gắn một phần xoay trên cơ sở của vòng bi.
- Mặt bích với các lỗ gắn được gắn vào ổ đỡ.
- Đuôi được làm bằng tấm kim loại.
- Thiết kế được làm sạch và sơn.
- Đuôi có màu.
- Vỏ bảo vệ-fairing được làm và sơn từ một tấm kim loại mỏng.
- Sau khi làm khô các phần tử được sơn, một máy phát điện được lắp đặt trên đế, vỏ và đuôi được gắn vào.
- Các cánh quạt được gắn trên bánh công tác từ hệ thống làm mát của động cơ máy kéo.
- Miếng đệm được hàn vào lưỡi dao (trong trường hợp này là lưỡi kim loại).
Điều quan trọng là! Chiều cao cột buồm của máy phát điện gió tối thiểu phải là 6 mét. Nền tảng được bê tông hóa dưới nó.
Như bạn có thể thấy, để lắp ráp một tuabin gió bằng tay của chính bạn không đơn giản như vậy. Điều này đòi hỏi những kỹ năng và kiến thức nhất định về kỹ thuật điện và điện tử. Nhưng đối với những người có kiến thức như vậy, nhiệm vụ này hoàn toàn có khả năng. Ngoài ra, tuabin gió tự chế sẽ có giá rẻ hơn nhiều so với thiết kế mua.
