Wie baut man eine Windkraftanlage

Autor: Ellen Moore
Erstelldatum: 18 Januar 2021
Aktualisierungsdatum: 1 Juli 2024
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Inhalt

Windturbinen erzeugen wie alte Mühlen Energie. Doch anders als die Mühle, die zum Mahlen von Getreide verwendet wurde, zähmen moderne Turbinen den Wind, um Strom zu erzeugen und zu speichern und so den Bedarf an Ökostrom zu decken. Der Einsatz von Industrieturbinen ist für einzelne Haushalte zu groß, sodass Sie eine kleine Hausversion bauen können, um Ihren Energiebedarf zu decken. Weitere Informationen finden Sie unter Schritt 1.

Schritte

Methode 1 von 4: Planen Sie Ihre Windmühle

  1. 1 Bestimmen Sie die durchschnittliche Windgeschwindigkeit in dem Gebiet, in dem Sie eine Windkraftanlage bauen möchten. Damit Ihre Windkraftanlage wirtschaftlich ist, muss sie dort installiert werden, wo Windgeschwindigkeiten von 11,2 - 16 km erreicht werden. pro Stunde, und im besten Fall sollte die Windgeschwindigkeit auf 19,2 - 32 km / h ansteigen. Um die Windgeschwindigkeit zu bestimmen, befolgen Sie die Anweisungen unter http://www.mywindpowersystem.com/2009/05/wind-finder-wind-speed-anemometer/.
  2. 2 Informieren Sie sich über Bauvorschriften für die Installation von Mühlen und Windkraftanlagen. SNiP kann Mindestanforderungen an den Abstand zwischen den Rohren sowie deren Entfernung von den Grundstücksgrenzen festlegen.
    • Wichtig ist auch, den Bau der Anlage mit den Nachbarn zu besprechen, um eventuelle Bedenken zu klären und Konflikte zu lösen, die durch die Geräuschentwicklung der Anlage oder Störungen von Radio und Fernsehen entstehen können .
  3. 3 Bestimmen Sie, wie viel horizontaler und vertikaler Platz die Windkraftanlage benötigt. Obwohl die Turbine nicht viel Platz einnimmt, müssen Sie, um unnötige Konflikte mit Nachbarn zu vermeiden, mindestens 0,2 Hektar Freifläche für die Windkraftanlage haben, die 3 Kilowatt Strom erzeugt und 0,4 Hektar, wenn Sie wollen die Windkraftanlage 10 Kilowatt produzieren. Sie benötigen auch genügend Kopffreiheit – Gebäude und Bäume sollten den Wind von der Turbine nicht blockieren.
  4. 4 Entscheiden Sie, ob Sie Windturbinenblätter bauen oder kaufen möchten. Während ältere Mühlen kleine Flügel haben, die an einer rotierenden Welle befestigt sind, sind Windmühlen wie ein riesiger Propeller mit großen tropfenförmigen Blättern. Diese Rotorblätter müssen die richtige Größe haben, damit die Windkraftanlage richtig funktioniert. Sie sollten 20 bis 60 Prozent der Höhe der Windkraftanlage betragen.
    • Wenn Sie sich entscheiden, die Klingen selbst zu bauen, können Sie sie aus Holz oder einem PVC-Rohrquerschnitt herstellen. Eine Anleitung finden Sie hier http://www.yourgreendream.com/diy_pvc_blades.php.
    • Ob Sie sich entscheiden, Ihre eigenen Rotorblätter zu kaufen oder zu bauen, spielt keine Rolle, Sie werden wahrscheinlich das Design der meisten 3-Blatt-Windturbinen ausleihen wollen. Die Verwendung einer geraden Anzahl von Rotorblättern, z. B. 2 oder 4, führt dazu, dass die Windturbine beim Drehen ständig vibriert, während das Hinzufügen von Rotorblättern das Drehmoment erhöht, aber die Turbine dreht sich viel langsamer.
  5. 5 Wählen Sie einen Generator aus. Ihre Turbine muss an einen Generator angeschlossen werden, um Strom zu erzeugen. Die meisten Generatoren erzeugen Gleichstrom, d. h. sie dienen der direkten Energieversorgung des Hauses. Sie müssen den Generator an einen invertierenden Leistungsverstärker anschließen, um Wechselstrom zu erzeugen. Sie können jedoch einen Wechselstrommotor als Generator verwenden, obwohl möglicherweise nicht genügend Restmagnetismus vorhanden ist, um ein ausreichendes elektrisches Feld zu erzeugen.
    • Wenn Sie sich für den Kauf eines Gleichstromgenerators entscheiden, wählen Sie einen, der hohe Spannungen erzeugt und bei niedrigen Drehzahlen verwendet werden kann (einige hundert Umdrehungen pro Minute, nicht ein paar tausend).Sie müssen über einen längeren Zeitraum mindestens 12 Volt erzeugen. Ihr Generator sollte an eine Tiefenlade-/Entladebatterie mit mehreren Zyklen und einen Laderegler zwischen Generator und Wechselrichter angeschlossen werden, um den Wechselrichter und die Batterie vor plötzlichen Spannungsspitzen zu schützen und eine konstante Stromversorgung des Wechselrichters bei niedrigen Drehzahlen zu gewährleisten.
    • Autogeneratoren werden nicht als Windturbinengenerator empfohlen, da sie mit viel höheren Geschwindigkeiten rotieren müssen, um Strom zu erzeugen.

Methode 2 von 4: Installieren der Oberseite der Windkraftanlage

  1. 1 Schrauben Sie die Blätter auf die Nabe. Die Hülse kommuniziert mit den Blättern mit der Generator- / Motorwelle. Die Messer müssen so angebracht werden, dass sie in einem bestimmten Winkel, in die gleiche Richtung, im gleichen Abstand stehen. Bei einer Turbine mit drei Blättern beträgt der Winkel zwischen den Blättern 120 Grad, bei einer 4-Blatt-Turbine 90 Grad.
    • Wenn Sie keine fertige Buchse haben, müssen Sie 2 Metallteile miteinander verbinden, zuerst die Klingen anbringen und dann die gesamte Struktur auf die Generatorwelle schieben.
    • Nachdem Sie die Struktur zusammengebaut haben, möchten Sie vielleicht eine konische oder halbkugelförmige Buchsenabdeckung hinzufügen, um der Struktur ein passenderes Aussehen zu verleihen.
  2. 2 Bohren Sie ein Loch in die Hauptwelle. Eine einfache Hauptwelle kann 2 x 4 lang sein, um die Rotorblätter weit vom Windturbinenmast entfernt zu halten und genügend Platz für eine anständige Wetterfahne zu lassen, um die Brise beim Richtungswechsel einzufangen. Das Loch sollte etwa ein Drittel oder ein Viertel des Abstands von einem Ende der 2 x 4 zum anderen betragen. Es muss lang genug sein, um das Generatorkabel hindurchzuführen.
  3. 3 Befestigen Sie den Generator an der Hauptwelle. Sie können den Motor mit Metallband befestigen und ihn vor den Auswirkungen verschiedener Elemente schützen, indem Sie ihn mit PVC oder Metallrohr abdecken. Möglicherweise müssen Sie auch einen kleinen Holzblock unter den Generator legen, bevor Sie ihn installieren.
    • Sobald die Holzteile angebracht sind, können Sie diese lackieren, um sie vor Umwelteinflüssen zu schützen.
  4. 4 Befestigen Sie die Wetterfahne am anderen Ende der Hauptwelle. Eine Wetterfahne kann aus einem Stück Blech hergestellt werden und ist etwa ein Drittel der Länge des 2 x 4-Standards, der zur Herstellung der Hauptwelle verwendet wird. Der einfachste Weg, eine Wetterfahne zu installieren, besteht darin, einen 2 x 4 Schnitt in das Teil zu schneiden, halb so dick wie das Holz, und das Teil in die Nut einzuführen.
  5. 5 Schrauben Sie den 2,5 cm Rohrabdeckflansch auf die Rückseite der Hauptwelle. Dadurch wird die Wellenunterstützung verstärkt.
  6. 6 2,5 cm anschrauben. Rohrnippel an Flansch. Der Rohrnippel dient als Befestigung, damit sich die Windkraftanlage frei drehen kann, wenn der Wind die Richtung ändert.
  7. 7 Bringen Sie die Klingen und die Buchse an der Generatorwelle an. Nachdem Sie dies getan haben, heben Sie die Struktur an und überprüfen Sie die Balance. Der Flügel am langen Ende sollte auf gleicher Höhe mit dem Generatorabschnitt am kurzen Ende sein. Wenn nicht im Gleichgewicht, fügen Sie Gewichte am Ende der Wetterfahne hinzu, damit die Seiten ausbalanciert sind.

Methode 3 von 4: Bau eines Windturbinenturms

  1. 1 Bauen Sie ein solides Fundament. Die Konstruktion des Windturbinensockels hängt davon ab, ob Sie die Turbine an einem Ort installieren oder die Windturbine von Ort zu Ort bewegen möchten. In jedem Fall muss der Sockel der Turbine einen festen Halt bieten und ein Umkippen der Konstruktion bei starkem Wind verhindern.
    • Um eine Windmühle an einem festen Standort zu installieren, benötigen Sie eine breite Basis, die stark und schwer ist. Sie können Beton oder Sandsäcke auf den Sockel gießen, um ihn auf den Holzsockel der Struktur zu drücken, der Sockel sollte etwa ein Drittel der Höhe des Turms betragen. Für einen 1,5-Meter-Turm sollte die Basis 45-50 cm2 und 44 kg gepresst sein.Befestigen Sie ein Rohrstück (2,5 mm Durchmesser) am Sockel (oder legen Sie es vor dem Trocknen in den Beton ein, stecken Sie dann ein Ende des 2,5 cm langen T-Stücks mit dem langen Ende in das Rohr und das andere Ende in den Rohrnippel.
    • Schneiden Sie für eine bewegliche Basis eine schwere Sperrholzscheibe aus (für einen 1,5-Turm reichen 0,6 m Sperrholz). Fädeln Sie das Rohr (2,5 cm Durchmesser) durch das Rohr-T-Stück (2,75 cm Durchmesser). Befestigen Sie das Abzweigrohr auf einer Seite an einem langen Rohr und befestigen Sie die Struktur mit Eisenflanschen, die den Buchstaben "U" bilden, an der Sperrholzplatte, in denen sich das T-Stück frei drehen kann. Bringen Sie einen Rohrverbinder an der verbleibenden Öffnung des T-Stücks an und verbinden Sie dann eines der langen Enden des T-Stücks mit dem anderen Ende des Rohrverbinders. Verbinden Sie den Rohrnippel mit dem anderen Ende des T-Stücks. Wir empfehlen Ihnen, Löcher in die Sperrholzscheibe zu bohren, dann können Sie Stifte einsetzen, um die Basis zu sichern.
  2. 2 Schneiden Sie den PVC-Schlauch oder das Kabel ab, das als Turm für Ihre Turbine dient. Das Rohr sollte einen kleineren Durchmesser haben als der zur Abstützung verwendete Rohrnippel und die Nut im Sockel, ca. 2,75 cm Die Länge des Rohres richtet sich nach der Höhe des Turms.

Methode 4 von 4: Installation einer Windkraftanlage

  1. 1 Verbinden Sie den Laderegler mit der Batterie. Verbinden Sie den Laderegler mit der Batterie, bevor Sie ihn an die Windkraftanlage anschließen. Dadurch werden Überspannungen vermieden, die das Gerät beschädigen könnten.
  2. 2 Verbinden Sie das isolierte Kabel mit dem Laderegler. Dieser Draht überträgt Strom vom Generator zum Controller und zur Batterie. Ihr Kabel sollte wie ein Netzkabel mit zwei verdrillten Drähten aussehen. Sie können ein altes Verlängerungskabel ohne Stecker verwenden, wenn Sie möchten.
    • Sobald Sie das Kabel an den Laderegler angeschlossen haben, möchten Sie es möglicherweise anschließen, damit die Ausgangsleistung auf die absorbierende Last übertragen wird und nicht auf die Batterie oder einen Kurzschluss. Dies verlangsamt oder ruiniert die Windkraftanlage, sobald sie eingesteckt ist, drehen sich die Rotorblätter nicht, selbst wenn Sie die Windkraftanlage anheben oder absenken.
  3. 3 Ziehen Sie den isolierten Draht durch die Basis und den Turm. Führen Sie den Draht durch das T-Stück nach oben. Ziehen Sie es dann über den Turm. Möglicherweise benötigen Sie ein Stück Draht oder eine Angelrute, um den Draht entlang des Rohrs zu führen.
  4. 4 Setzen Sie den Turm auf die Basis. Möglicherweise möchten Sie einen Spanndraht installieren, um den Turm zu sichern.
  5. 5 Installieren Sie die Oberseite der Turbine auf dem Turm. Ziehen Sie den Draht durch die Halterung zur Oberseite der Struktur und schließen Sie ihn an den Generator an.
    • Wenn der Turm an einem festen Standort installiert wird, ist es möglicherweise am besten, wenn Sie die Flügel vor der Installation entfernen und sie wieder einsetzen, wenn die Struktur fertig ist.
  6. 6 Verbinden Sie das andere Ende des Kabels mit dem Generator. Anschließend können Sie die Konfiguration des Ladereglers so ändern, dass die Leistungsabgabe zum Akku geleitet wird.

Tipps

  • Sie müssen den Laderegler in eine Schublade / einen Behälter legen, um ihn vor Feuchtigkeit zu schützen. Sie können es auch an ein Voltmeter anschließen, um die gelieferte Leistung zu überwachen.
  • In regelmäßigen Abständen können Sie die Drähte trennen und aufdrehen, wenn die Turbine sie verwirrt.
  • Erfahren Sie mehr über Vogelzüge in Ihrer Nähe. Bauen Sie keine Windkraftanlage, wenn Sie sich in einem Vogelzuggebiet befinden.

Warnungen

  • Wenn Sie planen, eine Windkraftanlage an Ihr Stromnetz anzuschließen, wenden Sie sich an einen zugelassenen Elektriker, der mit speziellen Wechselrichtern und Schaltern vertraut ist. In einigen Regionen ist es laut SNiP zwingend erforderlich, dass solche Arbeiten von einem Elektriker durchgeführt werden.
  • Wenn Sie Überkapazitäten an Versorgungsunternehmen verkaufen möchten, sollten Sie wissen, dass diese Energie zu Einzelhandelspreisen verkaufen und zu Großhandelspreisen kaufen. Sie müssen einen Synchronwechselrichter installieren, der der Frequenz der Wechselstromleitung des Versorgungsunternehmens und einer speziellen Schaltanlage entspricht.Möglicherweise haben Sie nicht genug Energie, um die Installationskosten auszugleichen, geschweige denn einen Gewinn zu erzielen.

Was brauchst du

  • Turbinenschaufeln
  • Ärmel
  • Gleichstrom- oder Wechselstromgenerator
  • 2 x 4
  • Metallband
  • Eisenrohr (2,5 cm Durchmesser)
  • Abdeckrohrflansch aus Eisen (2,5 cm Durchmesser)
  • Eisenrohrnippel (2,5 cm Durchmesser)
  • Eisenpfeifen-T-Stück (2,5 cm Durchmesser und 2,75 cm Durchmesser)
  • Metallrohrleitung
  • Isoliertes Netzkabel
  • Laderegler
  • Tiefenlade-Entlade-Mehrzyklusbatterie
  • Voltmeter (optional)