Mechanická konstrukce větrného generátoru v jeho čisté formě je pouze součástí plnohodnotné větrné elektrárny. Plně funkční systém má kromě mechanické konstrukce řadu elektronických součástí.
Například je nezbytně nutný ovladač pro generátor větru - zařízení funkčně navržené ke stabilizaci parametrů nabití baterie během provozu větrné turbíny.
Zjistíme, jaké funkce zařízení vykonává, a vlastníma rukama dáme montážní diagramy regulátoru. Dále nastiňujeme vlastnosti práce a vhodnost nákupu čínské elektronické jednotky pro větrnou turbínu.
Generátory větru a regulátory nabíjení baterií
Je-li mechanický větrný mlýn zcela možné vyrobit na vlastní pěst, je možné vyrobit si větrný mlýn vlastníma rukama?
Abychom měli představu o řadičích větrných generátorů a úspěšně reprodukovali toto vybavení vlastními rukama, základní informace o těchto zařízeních nebudou zbytečné.
Galerie Obrázků
Foto z
Větrné mlýny - elektrárny vyrábějící proud, které poskytují schopnost přijímat energii na místech vzdálených od infrastruktury: horské tábory, neelektrifikované vesnice, dočasné parkování
Jednotky lišící se konstruktivními řešeními vytvářejí energii pomocí nevyčerpatelného potenciálu pohybu atmosférické hmoty
Dodavatelé zelené energie bohužel zatím nevyrábějí dostatek energie k pokrytí všech potřeb obyvatel domu. Protože se používají jako doplňkové zdroje v komplexu i samostatně
Pro napájení řady domácích spotřebičů lze větrnou turbínu připojit přímo ke spotřebitelům. Toto rozhodnutí je však iracionální, protože větrnou energii nelze ovládat. Pro stabilizaci proudu potřebujete regulátor
Pokud je v domácnosti instalována sada „zelených“ systémů, používá se společná sada zařízení, včetně ovladače, který slouží jak solárním panelům, tak větrné turbíně.
Činnost ovladače v komplexu zařízení spočívá v regulaci množství zátěže. Omezuje napětí, když je překročeno, a přepne systém na ABA v případě pádu
Regulátor zabraňuje varu baterií, chrání zařízení před přehřátím a předčasným selháním
Za účelem řízení provozu autonomní elektrárny a sledování stavu zařízení se doporučuje, aby byl do obvodu zahrnut měřič výkonu.
Výroba elektřiny v turistickém komplexu
Vertikální generátor větrné lopatky
Komplex větrných mlýnů a solárních panelů
Model ovladače pro standardní větrný mlýn
Zařízení autonomní elektrárny
Zařízení pro údržbu zelených elektráren
Baterie pro skladování energie
Měřič výkonu pro monitorování provozu elektrárny
Řadič, který obsluhuje baterie, je primárně určen k řízení procesu nabíjení baterie. Toto je jeho hlavní funkce, ale mělo by být podmíněně rozděleno do několika podfunkcí.
Například jedna funkční monitoruje nabíjecí proud a samonabíjecí proud. Další funkční implementuje akce zaměřené na měření teploty a tlaku. Třetí je zodpovědný za kompenzaci rozdílu energetických toků, když je baterie nabíjena současně s aktuální spotřebou zátěží.
Řadič nabíjení baterie pro malý větrný generátor. Sledování některých systémových parametrů se provádí pomocí vestavěného LCD
Průmyslová výrobní zařízení jsou vybavena plnou funkčností. To však nelze říci o amatérských vzorech. Zařízení vyrobená na základě nejjednodušších obvodových řešení doma vlastními rukama jsou regulátory, které zdaleka nejsou dokonalými modely.
Přesto fungují a docela produktivně vám umožňují provozovat různé typy větrných generátorů. U staveb vyrobených vlastními silami je zpravidla implementována pouze jedna funkce - ochrana před přepětím a hlubokým vybitím.
Jedna z mnoha variant řadičů pro větrné mlýny. Tyto konstrukce se vyznačují jednoduchými technickými řešeními a nejjednodušším provedením instalace
Proč je nutné zavedení řídicí jednotky do větrného mlýna?
Protože v režimu napájení z baterie bez použití ovladače je třeba očekávat nepříjemné následky:
- Degradace struktury baterie kvůli nekontrolovaným chemickým procesům.
- Nekontrolované zvýšení tlaku a teplota elektrolytu.
- Ztráta vlastností dobíjení baterie v souvislosti s dlouhodobým výbojem.
Regulátor náboje pro schéma větrného generátoru je zpravidla ve formě samostatného elektronického modulu. Tento modul je vyjímatelný a rychle odpojitelný. Průmyslová zařízení jsou nezbytně vybavena indikací režimů a podmínek - světlem nebo vizuálně přenášeným přes displej.
V praxi lze použít dva typy zařízení - vestavěné přímo do skříně větrného generátoru a připojené k baterii.
DIY montážní řešení
Od doby, kdy se objevily první domácí větrné mlýny, počet řešení obvodů pro řadiče neustále rostl. Mnoho návrhů obvodů zdaleka není dokonalé, ale existují i takové možnosti, kterým byste měli věnovat pozornost.
Pro domácí použití jsou samozřejmě důležité jednoduché systémy, které vyžadují malé finanční investice, efektivní a spolehlivé.
Na základě těchto požadavků můžete začít s ovladačem pro větrný generátor vytvořeným na základě ovladačů automobilových relé. V obvodu jsou použitelná jak relé se záporným kontrolním kontaktem, tak relé se pozitivním kontrolním kontaktem.
Tato možnost zaujme malým počtem dílů a jednoduchou instalací. Bude vyžadovat pouze jedno relé, jeden výkonový tranzistor (pole), jeden odpor.
Okruh ovladače, nakreslený určitým elektronickým inženýrem vlastními rukama. Všechno je zde jednoduché a jasné beze slova. Vlastně, stejně jako v samotném technologickém rozhodnutí. Minimální detaily - maximální úspory (+)
Schéma se nazývá „předřadník“, protože používá další zátěž ve formě konvenční žárovky. Seznam dílů bude tedy doplněn dalším prvkem - lampou.
Používá se lampa automobilu (nebo několik lamp) s 12 volty, v závislosti na výkonu systému. Místo tohoto prvku je rovněž možné použít odpor jiného typu: silný odpor, elektrický ohřívač, ventilátor atd.
Práce okruhu „balastu“ s minusem
Činnost automobilového reléového regulátoru přímo souvisí s úrovní nabití baterie. Pokud napětí na svorkách baterie vzroste nad 14,2 V, relé sepne a otevře záporný obvod výkonového tranzistoru.
Na tranzistoru se zase otevře křižovatka, která k baterii připojí přímou žárovku. Výsledkem je, že nabíjecí proud je vybíjen vláknem žárovky. Pokud je napětí na svorkách baterie sníženo, proces zpětného chodu. To udržuje stabilní úroveň napětí baterie.
Jak funguje „balast“ s plusem
Mírně modernizovaná verze regulátoru náboje „předřadníku“ pro větrnou turbínu je druhým obvodem na reléovém ovladači s kontaktem pro pozitivní ovládání. Vhodná jsou například relé z automobilů VAZ.
Rozdíl od předchozího obvodu spočívá v použití polovodičového relé, například GTH6048ZA2, při proudu 60A místo tranzistoru. Výhody jsou zřejmé: obvod vypadá ještě jednodušeji a současně má větší spolehlivost a efektivitu.
Další jednoduchý obvodový obvod pro montáž regulátoru nabíjení baterie větrného generátoru. Účinnost a spolehlivost obvodu je zvýšena použitím polovodičového relé (+)
Charakteristickým rysem tohoto jednoduchého řešení je přímé připojení k bateriovým terminálům generátoru větrné turbíny. Vodiče regulátoru nabíjení jsou také „zasazeny“ přímo na kontakty baterie.
Ve skutečnosti obě tyto části obvodu nejsou nijak propojeny. Napětí z generátoru větru je do baterie dodáváno nepřetržitě. Když napětí na svorkách baterie dosáhne 14,2 W, polovodičové relé připojí zátěž a resetuje se. Baterie je tedy zařízení chráněna před přebíjením.
Zde může jako zátěž působit nejen zářivka. Je docela možné připojit jakékoli jiné zařízení o jmenovitém proudu až 60 A. Například elektrický trubkový ohřívač.
Co je v tomto schématu důležitější - činnost polovodičového relé je charakterizována plynule rostoucí amplitudou. Ve skutečnosti je efekt profesionálně vyráběného PWM regulátoru evidentní.
Složitá verze řídicího obvodu
Pokud předchozí verze návrhu obvodu regulátoru nabíjení baterie připomíná pouze zařízení PWM (modulace šířky pulsu), je tento princip implementován konkrétně.
Tento řídicí obvod pro větrnou turbínu s třífázovým generátorem se v některých obtížích liší, protože zahrnuje použití mikroobvodů - zejména operační zesilovače s tranzistory s polním efektem jako součást sestavy TL084.
Na desce plošných spojů však vše nevypadá tak komplikovaně jako na listu papíru.
Schéma zapojení pro sestavení řídicí jednotky, kde je použita mikrosestava TL084. Princip činnosti je také vytvořen pomocí relé pro přepínání režimů, ale je možné upravit mezní body (+)
Stejně jako v předchozích řešeních se relé používá jako spínací prvek pro zatížení zátěže. Relé je navrženo pro práci s 12 V baterií, ale v případě potřeby si můžete vybrat model pro 24 wattů.
Předřadník je vyroben ve formě silného odporu (navíjení na keramický nichrom). K úpravě rozsahu provozního napětí (11,5–18 W) používá obvod proměnné odpory zahrnuté v řídicím obvodu mikroelektronické sestavy TL084.
Takový regulátor nabíjení baterie větrného mlýna funguje následovně. Třífázový proud přijímaný větrným generátorem je usměrňován výkonovými diodami.
Na výstupu diodového můstku je generováno konstantní napětí, které je přiváděno na vstup obvodu prostřednictvím reléových kontaktů, další diody, baterie a poté do obvodového stabilizátoru (78L08) a na vstup sestavy TL084.
Okamžik, kdy je spouštěč přepnut do jednoho ze stavů, je určen hodnotami proměnných rezistorů (nízké V a vysoké V) dolních a horních napěťových prahů.
Dokud napětí baterie nepřesáhne 14,2 voltů (splňuje nastavenou hodnotu R High V), provede se nabíjení. Jakmile se hodnoty změní ve směru zvýšení, operační zesilovač TL084 vyšle signál do základny tranzistoru, který je řízen relé.
Výrobek vyrobený podle schématu s mikromontáží TL084. Všechno je velmi jednoduché, i když je místo desky s vysoce kvalitními deskami plošných spojů vybrána deska pro kloubovou instalaci. Domácí designy s takovými okamžiky vždy potěší.
Relé se spouští, výkonový obvod obvodu se přeruší a uzavře k předřadníku. Reset balastu proběhne, dokud není baterie vybita v blízkosti nastavení proměnného odporu Low V.
Jakmile je tato hodnota dosažena, přepne se obvod druhého operačního zesilovače TL084 do obráceného stavu. Takto pracuje ovladač.
Čínská elektronická alternativa
Výroba řídicí jednotky generátoru větru do-it-yourself je prestižní záležitost. S ohledem na rychlost vývoje elektronických technologií však význam sebestavení často ztrácí svůj význam. Většina navrhovaných systémů je navíc již zastaralá.
Ukázalo se, že je levnější koupit hotový výrobek vyrobený profesionálně s kvalitní instalací na moderních elektronických součástkách. Například můžete na Aliexpress zakoupit vhodné zařízení za rozumnou cenu.
Rozsah nabídek na čínské stránce je působivý. Řadiče pro větrné generátory pro různé úrovně výkonu se prodávají za cenu 1 000 rublů. Pokud stavíte na této částce, pokud jde o sestavení zařízení vlastními rukama, hra rozhodně nestojí za svíčku.
Například mezi nabídkami čínského portálu existuje model větrné turbíny o výkonu 600 W. Zařízení v hodnotě 1070 rublů. vhodný pro použití s 12/24 V bateriemi, provozní proud až 30 A.
Velmi slušný, určený pro generátor větru o výkonu 600 W, regulátor nabíjení v čínském designu. Takové zařízení si lze objednat z Číny a obdržet e-mailem asi za měsíc a půl
Vysoce kvalitní pouzdro pro ovládání každého počasí o rozměrech 100x90 mm je vybaveno výkonným chladicím chladičem. Konstrukce skříně odpovídá třídě ochrany IP67. Rozsah vnějších teplot je od - 35 do + 75ºС. Na tělese je zobrazena světelná indikace stavových režimů větrného generátoru.
Otázka zní, jaký je důvod, proč trávit čas a úsilí sestavením jednoduchého designu vlastními rukama, pokud existuje reálná příležitost ke koupi něčeho podobného a technicky vážného?
Pokud tento model nestačí, Číňané mají velmi skvělé možnosti. Takže mezi novými příchody byl zaznamenán model 2 kW pro provozní napětí 96 voltů.
Čínský produkt z nového seznamu příjezdu. Poskytuje ovládání baterie při práci ve spojení s generátorem větru 2 kW. Přijímá vstup až 96 voltů
Je pravda, že náklady na tento řadič jsou již pětkrát dražší než v předchozím vývoji. Ale pak znovu, pokud změříte náklady na výrobu něčeho podobného svými vlastními rukama, nákup vypadá jako racionální rozhodnutí.
Jediná věc, která zaměňuje čínské produkty, je to, že v nejnepříhodnějších případech mají tendenci náhle přestat pracovat. Zakoupené zařízení proto musí být často připomenuto - samozřejmě vlastními rukama. Ale to je mnohem jednodušší a jednodušší než výroba generátoru náboje pro větrný generátor vlastními rukama od nuly.
Pro milovníky domácích produktů na našem webu existuje řada článků věnovaných výrobě větrných generátorů:
- DIY větrný generátor z automobilového generátoru: technologie montáže větrného mlýna a analýza chyb
- Jak postavit do-it-sami lopatky pro větrný generátor: příklady vlastních lopatek pro větrnou turbínu
- Do-it-yourself vítr generátor z pračky: montážní návod pro větrný mlýn
- Jak vypočítat větrný generátor: vzorce + praktický příklad výpočtu
Touha vyrábět domácí vybavení pro domácí použití je někdy silnější než jednodušší řešení - nákup levného zařízení. Co se stalo, podívejte se na video:
Při posuzování vyhlídek na výrobu elektroniky samostatně, bez ohledu na její účel, je třeba se setkat s myšlenkou, že věk „domácího“ končí.
Trh je přesycen hotovými elektronickými zařízeními a modulárními komponenty pro téměř každý domácí produkt. Nadšenci amatérské elektroniky nyní zbývají jen jednu věc - sestavit domácí designéry.
Existuje něco, co doplnit, nebo máte otázky týkající se montáže a použití ovladačů pro generátor větru? Můžete zanechat komentáře, klást otázky a přidat fotografie svých domácích produktů - kontaktní formulář je ve spodním bloku.