Turbin Angin dan Listrik 3

Apakah Anda membangun sendiri, atau membeli satu, Anda akan perlu semacam controller untuk turbin angin Anda. Kepala sekolah umum di belakang controller adalah bahwa ia memonitor tegangan baterai (s) di sistem anda dan baik mengirimkan daya dari turbin ke dalam baterai untuk mengisi ulang, atau pembuangan daya dari turbin menjadi beban sekunder jika baterai terisi penuh (untuk mencegah over-pengisian dan menghancurkan baterai). Skema dan menulis-up pada halaman web di atas melakukan pekerjaan yang baik menjelaskannya.

Para charge controller untuk turbin angin

Ini adalah gambar dari kontroler  dibangun.  


Sedikit Perf-board di pusat lebih rendah dengan IC dan bit lainnya di atasnya adalah sirkuit pengontrol yang sebenarnya. Braket perak di bawahnya memiliki dua tombol yang memungkinkan saya untuk secara manual beralih antara unit baterai pengisian dan pembuangan daya ke beban sekunder. , Besar pendingin hitam di kiri bawah memiliki dua 40 Amp dioda memblokir melesat ke dalamnya. Ini hanya menggunakan satu sekarang, tapi aku bisa dengan mudah menambahkan turbin angin kedua atau bahkan sebuah panel surya fotovoltaik untuk sistem menggunakan satu detik. Baris ganda persegi panjang emas yang di atas adalah dummy load terdiri dari tinggi Watt resistor. Memiliki keran pada 2 interval Ohm. Ini menggunakannya sebagai beban sekunder untuk membuang listrik dari turbin ke dalam ketika baterai terisi penuh. Ini juga menggunakannya untuk tujuan pengujian untuk memuat menguji turbin. Akhirnya kelebihan listrik dari turbin itu akan dibuang ke sesuatu yang lebih berguna seperti pemanas air atau bank baterai kedua. Bawah dan ke kiri dari dummy load adalah sekering utama untuk turbin angin. Kubus abu-abu kecil adalah 40 Amp SPDT otomotif relay yang mengirimkan kekuatan turbin baik ke baterai atau ke dummy load. Sepanjang sisi kanan adalah blok terminal yang memungkinkan  untuk menyambungkan semuanya.Dalam operasi, turbin angin terhubung ke controller. Garis kemudian jalankan dari controller ke baterai. Semua beban yang diambil langsung dari baterai. Jika tegangan baterai turun di bawah 11,9 volt, controller switch daya turbin untuk mengisi daya baterai. Jika tegangan baterai naik sampai 14 volt, controller beralih ke dumping daya turbin ke dummy load. Ada trimpots untuk menyesuaikan level tegangan di mana controller toggles bolak-balik antara kedua negara. Ini memilih 11.9V untuk titik debit dan 14V untuk jalur terisi penuh sesuai dengan nasihat dari banyak situs web yang berbeda pada subjek dengan benar pengisian baterai asam timbal. Situs yang direkomendasikan semua tegangan yang sedikit berbeda. Aku seperti rata-rata mereka dan datang dengan nomor saya. Ketika tegangan baterai adalah antara 11.9V dan 14V, sistem dapat beralih antara baik pengisian atau dumping. Sepasang tombol push memungkinkan saya untuk beralih di antara negara kapan saja, untuk tujuan pengujian. Biasanya sistem berjalan secara otomatis. Saat mengisi baterai, LED kuning menyala. Bila daya baterai telah diisi dan daya yang dibuang ke beban dummy, LED hijau menyala. Ini memberi saya beberapa umpan balik minimal pada apa yang terjadi dengan sistem. Ini juga menggunakan multimeter  untuk mengukur baik tegangan baterai, dan tegangan keluaran turbin. Ini mungkin akan akhirnya menambahkan baik panel meter, atau otomotif gaya tegangan dan biaya / debit meter ke sistem.
Ini menggunakan tegangan variabel  bangku pasokan listrik untuk mensimulasikan baterai di berbagai negara biaya dan debit untuk menguji dan menyetel kontroler. Aku bisa mengatur tegangan dari catu daya ke 11.9V dan mengatur trimpot untuk jalur perjalanan tegangan rendah. Lalu aku bisa engkol tegangan sampai 14V dan mengatur trimpot untuk trimpot tegangan tinggi. Aku harus mendapatkannya mengatur sebelum saya membawanya ke lapangan karena aku tidak punya cara untuk menyetel itu di luar sana.Update: Saya sekarang menggunakan 14.8V untuk titik muatan penuh setelah meneliti lebih lanjut pengisian yang tepat dari baterai timbal-asam. Ini merenungkan beralih ke dalam siklus baterai saat yang saya sekarang telah mulai gagal.Update: Ini telah menemukan cara yang keras bahwa penting dengan desain controller untuk menghubungkan baterai pertama, kemudian menghubungkan turbin angin dan / atau panel surya. Jika Anda menghubungkan turbin angin pertama, ayunan tegangan liar yang datang dari turbin tidak akan merapikan oleh beban dari baterai, controller akan bekerja tidak konsisten, relay akan klik liar, dan paku tegangan dapat merusak IC tersebut. Jadi selalu terhubung ke baterai (s) pertama, kemudian menghubungkan turbin angin. Selain itu, pastikan Anda melepas turbin angin pertama saat mengambil sistem terpisah. Lepaskan baterai (s).

Update: Akhirnya, dengan permintaan yang sangat populer, ini memiliki skema charge controller .
Ini hanya bervariasi sedikit dari yang di link di atas. Ini diganti beberapa bagian  harus di tangan untuk yang di desain aslinya. Dengan begitu aku hanya harus membeli beberapa hal untuk membangun controller. Anda bisa melakukan hal yang sama. Hal ini tidak penting untuk menduplikasi persis desain ini. Ini menggunakan chip op-amp yang berbeda dan MOSFET berbeda dari desain aslinya. Sebagian besar nilai-nilai resistor tidak kritis. Jika Anda memiliki pengetahuan untuk melakukannya, jangan ragu untuk mengganti. Juga, jangan ragu untuk bereksperimen.

Akhirnya, semua bagian dari proyek ini adalah lengkap. Semua itu dilakukan hanya seminggu sebelum liburan  tiba. Itu pemotongan itu dekat. Ini dibongkar turbin dan hati-hati dikemas bagian dan tools yang saya butuhkan untuk merakit itu untuk perjalanan mereka di seluruh negeri. Lalu aku sekali lagi aku pergi ke properti remote di Arizona selama seminggu off-grid relaksasi, tapi kali ini dengan harapan memiliki beberapa listrik yang sebenarnya di situs.

Urutan pertama bisnis sedang menyiapkan dan menguatkan menara. Setelah tiba di properti saya muat van saya, saya pergi ke Home Depot terdekat (sekitar 60 mil sekali jalan) dan membeli potongan panjang 10 kaki 1 1/4 inci saluran yang saya butuhkan untuk menara. Setelah saya memiliki itu, perakitan pergi dengan cepat. Saya menggunakan tali nilon untuk jangkar tiang sampai empat taruhan kayu besar didorong di dalam tanah. Turnbuckles pada ujung bawah dari setiap baris-orang diperbolehkan untuk saya plumb up menara. Dengan melepaskan baris baik dari saham sesuai dengan engsel di dasar, saya bisa menaikkan dan menurunkan menara mudah. Akhirnya garis nilon dan taruhan kayu akan diganti dengan saham baja dan kabel baja. Untuk pengujian meskipun, pengaturan ini bekerja dengan baik.

Foto ini menunjukkan closeup bagaimana orang-garis pasang di dekat bagian atas menara. Saya menggunakan kawat kurung pagar sebagai titik-garis dasi untuk pria saya. Tanda kurung pagar tidak cukup menekan erat pada saluran yang lebih kecil dengan diameter dari tiang pagar mereka biasanya digunakan bersama dengan. Jadi ada selang baja penjepit di kedua ujung tumpukan kurung untuk menjaga mereka di tempat.





Foto ini menunjukkan dasar menara, mempertaruhkan ke tanah, dan dengan kawat dari turbin angin yang keluar dari Tee bawah menara saluran. Saya menggunakan kabel sambungan tua oranye dengan steker rusak untuk menghubungkan antara turbin dan controller. Saya hanya memotong kedua ujungnya mati dan di lugs sekop. Threading kawat melalui menara ternyata menjadi mudah. Pagi itu dingin dan kabel itu sangat kaku. Saya bisa saja mendorongnya melalui panjang menara saluran. pada hari yang hangat saya mungkin akan harus menggunakan fishtape atau baris string untuk menarik kabel melalui saluran tersebut. Aku beruntung.

Foto ini menunjukkan kepala turbin terpasang di atas menara. Aku gemuk ke pipa di bagian bawah kepala dan meluncur ke bagian atas saluran tersebut. Hal itu membuat pengaruh besar, sama seperti aku sudah merencanakan. Kadang-kadang saya bahkan memukau diriku sendiri.

Sayang sekali tidak ada orang sekitar untuk mendapatkan Bendera Iwo Jima Raising gambar jenis saya mengangkat menara dengan kepala diinstal.

Sekarang aku hanya menunggu angin bertiup. Tidakkah Anda tahu, itu adalah tenang mati pagi itu. Hari itu adalah hari tenang pertama yang pernah saya lihat di luar sana. Angin selalu bertiup setiap kali lain aku ada di sana. Nah, tidak ada hubungannya kecuali menunggu.
Akhirnya! Angin sudah bangun dan turbin berputar. Angin benar-benar luar biasa menyala sepanjang waktu aku berada di properti saya kali ini. Turbin angin masih membuat jumlah yang baik kekuasaan meskipun, bahkan dengan angin yang paling berhasil sampai ke hanya sedikit lebih dari 20 mph di kali.




Foto ini menunjukkan elektronik controller, baterai dan terkait semua kabel up. Saya punya inverter 120V terhubung dengan baterai dan multimeter untuk melacak tegangan baterai dan angin tegangan turbin output. Juga alat cukur listrik saya dan pengisi baterai yang dipasang ke inverter dan melarikan diri dari 120V AC. Kemudian saya terpasang kabel ekstensi panjang ke inverter dan membentang kembali ke lokasi kemah saya. Aku tahu setup ini adalah benar-benar berantakan, tapi aku terburu-buru untuk bangun dan berjalan untuk mengambil keuntungan dari angin setelah mulai bertiup. Itu alasan saya, dan saya berpegang teguh pada itu.

Foto ini adalah closeup elektronik. Meter menunjukkan bahwa turbin angin menghasilkan 13,32 Volt. Alat cukur listrik saya dan pengisi baterai yang menyediakan beban pada sistem melalui inverter AC.







Berikut meter menunjukkan turbin memproduksi 13,49 volt. Tegangan dari turbin naik hanya sedikit saat kecepatan angin meningkat setelah memiliki beban untuk daya. Setelah angin mulai bertiup, kepala turbin terpasang sekitar ke dalamnya dan mulai berputar ke atas. Bumi berputar dengan cepat sampai tegangan output melebihi tegangan baterai ditambah drop dioda blocking (sekitar 13,2 volt, tergantung pada keadaan daya baterai). itu benar-benar berjalan tanpa beban sampai saat itu. Setelah tegangan yang telah terlampaui, turbin tiba-tiba memiliki beban karena mulai pembuangan daya ke baterai. Setelah di bawah beban, RPM hanya sedikit meningkat dengan meningkatnya kecepatan angin. Angin lebih berarti lebih banyak arus ke dalam baterai yang berarti beban lebih pada generator. Jadi sistem ini cukup banyak pemerintahan sendiri. Saya melihat ada tanda-tanda over-reving. Tentu saja dalam badai-kencang, semua taruhan dibatalkan. Switching controller untuk membuang listrik ke dummy load melakukan pekerjaan yang baik pengereman turbin dan memperlambat jalan turun bahkan dalam hembusan kuat. Sebenarnya korslet output turbin adalah rem lebih baik. Ini membawa turbin berhenti sekarang, bahkan dalam angin kencang. Korslet output adalah bagaimana saya membuat turbin aman untuk menaikkan dan menurunkan, jadi saya tidak akan mendapatkan diiris dan dipotong dadu dengan pisau berputar. Peringatan meskipun, unit kepala keseluruhan masih dapat berayun dan retak Anda keras pada piala kecil jika angin perubahan arah sementara Anda bekerja pada hal-hal ini. Jadi hati-hati di luar sana.

Akhirnya saya memutuskan setup saya terlalu berantakan dan berbahaya. Memiliki koneksi tinggi arus listrik dan sarang tikus kabel di meja Aluminium adalah tidak cerdas. Bahaya arus pendek spektakuler terlalu tinggi, jadi saya neatened semuanya. Saya mengatur semua elektronik di selembar kayu lapis di atas sebuah kotak penyimpanan plastik dan neatened sampai kabel. Lalu aku lari kabel ekstensi panjang dari belakang inverter ke kamp situs saya dan terpasang semua barang saya ke sana.





Berikut adalah tampilan lama dari setup lengkap.





















Bagaimana manis itu! Saya memiliki listrik! Di sini saya memiliki komputer laptop saya mengatur dan terhubung ke daya yang disediakan oleh inverter, yang pada gilirannya didukung oleh turbin angin. Saya biasanya hanya memiliki sekitar dua jam baterai pada laptop saya. Jadi saya tidak bisa menggunakannya banyak sementara aku berkemah. Ini sangat berguna meskipun untuk men-download foto dari kamera saya ketika kartu memori akan penuh, membuat catatan pada proyek-proyek seperti ini, bekerja pada novel Amerika besar berikutnya, atau hanya menonton film DVD. Sekarang saya tidak memiliki masalah baterai, setidaknya selama angin bertiup. Selain laptop, saya juga bisa sekarang mengisi ulang semua baterai saya yang lain peralatan bertenaga seperti ponsel saya, kamera saya, alat cukur listrik saya, pompa udara kasur saya, dll Hidup digunakan untuk mendapatkan nyata primitif di perjalanan berkemah sebelumnya bila baterai dalam semua saya barang-barang elektronik berlari ke bawah.

Jadi berapa banyak biaya semua ini untuk membangun? Yah, aku disimpan semua kwitansi untuk semua yang saya beli yang berhubungan dengan proyek ini.

Part

Origin	Cost
Motor/Generator	Ebay	$26.00
Misc. pipe fittings	Homecenter Store	$41.49
Pipe for blades	Homecenter Store	$12.84
Misc hardware	Homecenter Store	$8.00
Conduit	Homecenter Store	$19.95
Wood & Aluminum	Scrap Pile	$0.00
Power Cable	Old extension cord	$0.00
Rope & Turnbuckles	Homecenter Store	$18.47
Electronic Parts	Already on hand	$0.00
Relay	Auto Parts Store	$13.87
Battery	Borrowed from my UPS	$0.00
Inverter	Already on hand	$0.00
Paint	Already on hand	$0.00
Total		$140.62

Tidak terlalu buruk. Aku ragu aku bisa membeli turbin komersial dibuat dengan daya output yang sebanding, ditambah controller biaya komersial yang dibuat, ditambah sebuah menara komersial yang dibuat untuk kurang dari $ 750 - $ 1000.

Modifikasi Masa Depan Dan perangkat tambahan saya ingin membuat untuk SISTEM termasuk:

     Pasang elektronik di kandang cuaca-bukti.
     Tambahkan meter untuk memonitor tegangan baterai dan biaya / debit saat ini.
     Tambahkan tachometer jadi saya tahu seberapa cepat itu berputar.
     Tambahkan baterai lebih untuk meningkatkan kapasitas penyimpanan cadangan.
     Tambahkan turbin angin kedua atau panel surya untuk meningkatkan produksi listrik.
     Dapatkan inverter Watt lebih tinggi.
     Beberapa metode untuk secara otomatis furl atau rem unit dalam angin kencang.
     Sebuah fondasi beton untuk menara.
     Sebuah menara tinggi dengan taruhan baja dan kawat baja pria.
Sebagian besar modifikasi yang tidak akan dilakukan sampai saya tinggal di situs secara permanen, atau semi-permanen. Salah satu modifikasi saya akan bekerja pada menyelesaikan dalam beberapa bulan berikutnya sebelum perjalanan berikutnya saya keluar ada kandang cuaca-bukti dan mungkin menambahkan meter.

Sekian, terimakasih telah membacanya! Sumber: How I Home built