K pohonu generátoru větru se vyrábí rotorová turbína se svislou osou otáčení. Tento typ rotoru je velmi silný a odolný, má relativně nízkou rychlost otáčení a lze jej snadno vyrobit domů podmínky bez kardanu s aerodynamickým profilem křídla a další problémy spojené s výrobou vrtule pro generátor větru s vodorovnou osou otáčení. Navíc taková turbína pracuje téměř tiše a bez ohledu na to, kde fouká vítr. Práce je prakticky nezávislá na turbulenci a častých změnách síly a směru větru. Turbína se vyznačuje vysokými točivými momenty, které fungují při relativně nízkých otáčkách. Účinnost této turbíny je malá, ale to stačí k napájení zařízení s nízkým výkonem, vše se vyplatí s jednoduchostí a spolehlivostí konstrukce.
Elektrický generátor
Jako generátor se používá modifikovaný kompaktní permanentní startér do automobilu. Výstup generátoru: střídavý proud s výkonem 1,0 ... 6,5 W (v závislosti na rychlosti větru).
V článku je popsána varianta přeměny startéru na generátor: Alternátor od startéru
Výroba větrné turbíny
Tato větrná turbína je prakticky bezcenné a snadno vyrobitelná.
Konstrukce turbíny se skládá ze dvou nebo více polovičních válců namontovaných na svislé hřídeli. Rotor se otáčí v důsledku různého odporu větru každého z listů otočených k větru s různými zakřiveními. Účinnost rotoru je mírně zvýšena díky centrální mezeře mezi lopatkami, protože určité množství vzduchu navíc působí na druhou lopatku, když opouští první.
Generátor je upevněn na stojanu pro výstupní hřídel, skrz který vychází drát s přijatým proudem. Tato konstrukce eliminuje kluzný kontakt pro odstranění proudu. Rotor turbíny je namontován na skříni generátoru a upevněn na volných koncích montážních kolíků.
Disk s průměrem 280 ... 330 mm nebo čtvercová deska zapsaná v tomto průměru se vyřízne z hliníkového plechu o tloušťce 1,5 mm.
Pokud jde o střed disku, je označeno a vyvrtáno pět otvorů (jeden ve středu a 4 v rozích desky) pro instalaci lopatek a dva otvory (symetrické ke středu) pro upevnění turbíny k generátoru.
V otvorech umístěných v rozích desky jsou umístěny malé rohy hliníku o tloušťce 1,0 ... 1,5 mm pro upevnění lopatek.
Lopatky turbín vyrábíme z plechovky o průměru 160 mm a výšce 160 mm. Sklenice je řezána podél osy na polovinu, což vede ke dvěma identickým nožům. Hrany plechovky po řezu v šířce 3 ... 5 mm jsou ohnuty o 180 stupňů a zvlněny, aby se okraje zpevnily a eliminovaly ostré řezné hrany.
Obě lopatky turbíny jsou ze strany otevřené části plechovky vzájemně propojeny propojkou ve tvaru písmene U a otvorem uprostřed. Propojka tvoří mezeru 32 mm širokou mezi středovou částí lopatek, aby se zvýšila účinnost rotoru.
Na protilehlé straně plechovky (dole) jsou čepele propojeny propojkou o minimální délce. V tomto případě je po celé délce nože zachována mezera o šířce 32 mm.
Montovaný blok lopatek je namontován a namontován na disk ve třech bodech - pro středový otvor propojky a dříve nainstalované hliníkové rohy. Lopatky turbíny jsou upevněny na desce přísně proti sobě.
Pro připojení všech součástí můžete použít nýty, samořezné šrouby, šroubové spojení M3 nebo M4, úhly nebo použít jiné metody.
Generátor je nainstalován v otvorech na druhé straně disku a upevněn maticemi na volných koncích montážních kolíků.
Pro spolehlivé samočinné spuštění větrného generátoru je nutné do turbíny přidat druhou podobnou vrstvu lopatek. V tomto případě jsou čepele druhé vrstvy posunuty podél osy vzhledem k čepelím první vrstvy o úhel 90 stupňů. Výsledkem je čtyřlistý rotor. Tím je zajištěno, že vždy existuje alespoň jedna lopatka, která je schopna zachytit vítr a poskytnout turbíně podporu pro otáčení.
Pro zmenšení velikosti větrného generátoru lze vytvořit a upevnit druhou vrstvu lopatek turbíny kolem generátoru. Vyrábíme dvě čepele široké 100 mm (výška generátoru), 240 mm dlouhé (podobné délce první čepele) z hliníkového plechu o tloušťce 1,0 mm. Ohýbejte čepele o poloměru 80 mm, podobně jako čepele první vrstvy.
Každá čepel druhé (spodní) vrstvy je upevněna pomocí dvou rohů.
Jeden je nainstalován do volného otvoru na obvodu disku, podobně jako u upevnění lopatek horní vrstvy, ale s posunem o 90 stupňů. Druhý roh je připevněn ke kolíku nainstalovaného generátoru. Na fotografii, pro přehlednost, montáž spodních vrstev lopatek, je generátor odstraněn.
Pro konstrukční pevnost jsou po obecné montáži obě lopatky spodní vrstvy přes otvory ve spodní části lopatek dodatečně přitahovány k generátoru drátovou svorkou.
Po sestavení turbíny a instalaci na generátor se tento návrh ukázal:
Testy prováděné v přírodě ukázaly, že konstrukce generátoru větru je funkční, ale nezačne dobře při nízkých rychlostech větru. Proto se na horní vrstvu lopatek turbíny kromě dvou dostupných lopatek přidávají další dvě lopatky (podobné těm existujícím) nebo z hliníkové fólie o tloušťce 1,0 mm, podobné konstrukcí a velikostí. Čepele spodní vrstvy jsou poněkud protáhlé, aby se zvýšil počáteční točivý moment.
Video o provozu větrné turbíny