Vor einigen Jahren habe ich ein abgelegenes Grundstück in Arizona gekauft. Ich bin Astronom und wollte einen Ort, an dem ich mein Hobby weit weg von der schrecklichen Lichtverschmutzung in der Nähe von Städten jeder Größe ausüben kann. Ich habe ein tolles Grundstück gefunden. Das Problem ist, dass es so abgelegen ist, dass kein elektrischer Service verfügbar ist. Das ist eigentlich kein Problem. Kein Strom bedeutet keine Lichtverschmutzung. Es wäre jedoch schön, wenigstens ein wenig Strom zu haben, da so viel Leben im 21. Jahrhundert davon abhängt.

Eine Sache, die mir sofort an meinem Grundstück aufgefallen ist, ist, dass die meiste Zeit der Wind weht. Fast von dem Moment an, als ich es kaufte, hatte ich die Idee, eine Windkraftanlage aufzubauen, Strom zu erzeugen und später einige Sonnenkollektoren hinzuzufügen. Dies ist die Geschichte, wie ich es gemacht habe. Nicht mit einer teuren, im Laden gekauften Turbine, sondern mit einer selbstgebauten, die kaum etwas kostet. Wenn Sie über Fertigungsfähigkeiten und elektronisches Know-how verfügen, können Sie auch eines aufbauen.

Weitere Details zu diesem Projekt und meinen anderen alternativen Energieprojekten, einschließlich meiner selbstgebauten Sonnenkollektoren und meines selbstgebauten Biomassevergasers, finden Sie auf meiner Website.

Schritt 1: Erwerb eines Generators

Ich begann mit Googeln, um Informationen über selbstgebaute Windkraftanlagen zu erhalten. Es gibt viele von ihnen in einer erstaunlichen Vielfalt an Designs und Komplexitäten. Alle hatten jedoch fünf Gemeinsamkeiten:

1. Ein Generator
2. Klingen
3. Eine Halterung, die es gegen den Wind dreht
4. Ein Turm, um es in den Wind zu bekommen
5. Batterien und ein elektronisches Steuerungssystem

Ich habe das Projekt auf nur fünf kleine Systeme reduziert. Wenn das Projekt einzeln angegriffen wurde, schien es nicht allzu schwierig zu sein. Ich beschloss, mit dem Generator zu beginnen. Meine Online-Recherche ergab, dass viele Leute ihre eigenen Generatoren bauten. Das schien zumindest für den ersten Versuch etwas zu kompliziert. Andere verwendeten in ihren Projekten überschüssige Permanentmagnet-Gleichstrommotoren als Generatoren. Dies schien ein einfacher Weg zu sein. Also begann ich zu untersuchen, welche Motoren für den Job am besten geeignet waren.

Viele Leute schienen gern alte Computer-Bandlaufwerksmotoren zu verwenden (überschüssige Relikte aus der Zeit, als Computer große Bandlaufwerke hatten). Die besten sind anscheinend ein paar Motormodelle von Ametek. Der beste Motor von Ametek ist ein 99-Volt-Gleichstrommotor, der sich hervorragend als Generator eignet. Leider sind sie heutzutage fast unmöglich zu finden. Es gibt jedoch noch viele andere Ametek-Motoren. Einige ihrer anderen Modelle stellen anständige Generatoren her und sind immer noch an Orten wie Ebay zu finden. Diese Website spricht über die Vorzüge und Laster verschiedener Ametek-Motoren, wenn sie als Generatoren verwendet werden. //www.tlgwindpower.com/ametek.htm

Ich habe es geschafft, einen der guten 30-Volt-Ametek-Motoren von Ebay für nur 26 US-Dollar zu erzielen. Sie sind heutzutage nicht so billig. Die Leute merken, dass sie großartige Windgeneratoren herstellen. Andere Marken werden funktionieren, also ärgern Sie sich nicht über den Preis, den Ameteks anstrebt. Mit Bedacht einkaufen. Wie auch immer, der Motor, den ich bekam, war in gutem Zustand und funktionierte großartig. Selbst wenn ich den Schaft nur mit meinen Fingern schnell drehen würde, würde eine 12-Volt-Lampe ziemlich hell leuchten. Ich habe es einem echten Test unterzogen, indem ich es in meine Bohrmaschine geworfen und an eine Scheinlast angeschlossen habe. Es funktioniert hervorragend als Generator und leistet mit diesem Setup problemlos ein paar hundert Watt. Ich wusste damals, dass wenn ich einen anständigen Satz Klingen zum Antreiben herstellen könnte, dies viel Strom produzieren würde.

Weitere Informationen zur Auswahl eines Motors zur Verwendung als Generator finden Sie auf meiner Website unter //www.mdpub.com/Wind_Turbine/.

Schritt 2: Herstellung der Klingen

Blades und ein Hub, mit dem sie verbunden werden konnten, waren die nächste Aufgabe. Weitere Online-Recherchen folgten. Viele Leute haben ihre eigenen Klingen hergestellt, indem sie sie aus Holz geschnitzt haben. Das sah für mich nach einer unglaublichen Menge an Arbeit aus. Ich fand heraus, dass andere Leute Klingen herstellten, indem sie Abschnitte aus PVC-Rohren herausschnitten und sie zu Tragflächen formten. Das sah für mich vielversprechender aus. Auf dieser Website erfahren Sie, wie Sie aus PVC-Rohren einen Satz Schaufeln für eine kleine Windkraftanlage herstellen.

//www.yourgreendream.com/diy_pvc_blades.php

Ich folgte ihrem allgemeinen Rezept. Ich habe die Dinge allerdings etwas anders gemacht. Ich habe schwarze ABS-Rohre verwendet, da mein örtliches Homecenter-Geschäft zufällig vorgeschnittene Längen hatte. Ich habe 6 Zoll Rohr anstelle von 4 Zoll und 24 Zoll lang anstelle von 19 5/8 verwendet. Ich begann damit, ein 24 Zoll langes Stück Rohr um seinen Umfang zu vierteln und es der Länge nach in vier Stücke zu schneiden. Dann habe ich eine Klinge ausgeschnitten und sie als Vorlage zum Ausschneiden der anderen verwendet. Das ließ mich mit 4 Klingen (3 plus eine Ersatzklinge).

Ich habe dann ein wenig mehr geglättet und geformt, indem ich meinen Band- und Handflächenschleifer an den Schnittkanten verwendet habe, um zu versuchen, sie zu besseren Tragflächen zu machen. Ich weiß nicht, ob es wirklich eine große Verbesserung ist, aber es schien nicht weh zu tun, und die Klingen sehen wirklich gut aus (wenn ich es selbst sage).

Schritt 3: Aufbau des Hubs

Als nächstes brauchte ich eine Nabe, um die Klingen an den Motor zu schrauben und daran zu befestigen. Beim Stöbern in meiner Werkstatt fand ich eine Zahnscheibe, die auf die Motorwelle passte, aber einen etwas zu kleinen Durchmesser hatte, um die Klingen anzuschrauben. Ich fand auch eine Schrottscheibe aus Aluminium mit einem Durchmesser von 5 Zoll und einer Dicke von 1/4 Zoll, auf die ich die Klingen schrauben konnte, die ich aber nicht an der Motorwelle befestigen konnte. Die einfache Lösung bestand natürlich darin, diese beiden Teile miteinander zu verschrauben, um die Nabe herzustellen. Viel Bohren, Gewindeschneiden und Verschrauben später hatte ich eine Nabe.

Schritt 4: Aufbau der Turbinenmontage

Als nächstes brauchte ich eine Halterung für die Turbine. Um es einfach zu halten, entschied ich mich, den Motor einfach an einem Stück 2 x 4 Holz festzuschnallen. Die richtige Länge des Holzes wurde durch die hochwissenschaftliche Methode berechnet, das am besten aussehende Stück Schrott 2 x 4 von meinem Schrotthaufen zu pflücken und mit der Länge zu gehen, wie lange es war. Ich habe auch ein Stück PVC-Rohr mit 4 Zoll Durchmesser geschnitten, um eine Abschirmung zu erstellen, die über den Motor geht und ihn vor dem Wetter schützt. Damit ein Schwanz nicht in den Wind gedreht wird, habe ich wieder ein Stück schweres Aluminiumblech verwendet, das ich zufällig herumliegen hatte. Ich hatte Angst, dass es nicht groß genug sein würde, aber es scheint gut zu funktionieren. Die Turbine schnappt jedes Mal, wenn sie die Richtung ändert, direkt in den Wind. Ich habe dem Bild einige Dimensionen hinzugefügt. Ich bezweifle jedoch, dass eine dieser Messungen kritisch ist.

Als nächstes musste ich über eine Art Turm und eine Art Lager nachdenken, die es dem Kopf ermöglichen würden, sich frei in den Wind zu drehen. Ich habe viel Zeit in meinen örtlichen Homecenter-Läden (Lowes und Home Depot) verbracht, um Brainstorming zu betreiben. Schließlich habe ich eine Lösung gefunden, die gut zu funktionieren scheint. Während des Brainstormings bemerkte ich, dass ein Eisenrohr mit einem Durchmesser von 1 Zoll gut in eine elektrische EMT-Stahlleitung mit einem Durchmesser von 1 1/4 Zoll passt. Ich könnte ein langes Stück 1 1/4 Zoll Rohr als Turm und 1 Zoll Rohrverbindungsstücke an beiden Enden verwenden. Für die Haupteinheit habe ich einen 1-Zoll-Eisenbodenflansch angebracht, der 7 1/2 Zoll vom Generatorende des 2X4 entfernt zentriert ist, und einen 10-Zoll-langen Eisenrohrnippel hineingeschraubt. Der Nippel würde in die Oberseite des Rohrstücks rutschen, das ich als Turm verwenden würde, und ein schönes Lager bilden. Drähte vom Generator würden durch ein Loch im 2X4 in der Mitte der Rohr- / Leitungseinheit geführt und an der Basis des Turms austreten. Brillant! (wenn ich es sage)

Schritt 5: Bauen Sie die Tower Base

Für die Turmbasis habe ich zunächst eine Scheibe mit einem Durchmesser von 2 Fuß aus Sperrholz geschnitten. Ich habe eine U-förmige Baugruppe aus 1-Zoll-Rohrverbindungsstücken hergestellt. In die Mitte dieser Baugruppe habe ich ein 1 1/4 Zoll Tee gelegt. Das T-Stück kann sich frei um das 1-Zoll-Rohr drehen und bildet ein Scharnier, mit dem ich den Turm anheben und absenken kann. Ich fügte dann einen engen Nippel, einen 1 1/4 zu 1 reduzierenden Anschluss und einen 12-Zoll-Nippel hinzu. Später fügte ich ein 1-Zoll-T-Stück zwischen dem Reduzierstück und dem 12-Zoll-Nippel hinzu, damit die Drähte aus dem Rohr austreten können. Dies wird auf einem Foto weiter unten auf der Seite gezeigt. Ich bohrte später auch Löcher in die Holzscheibe, damit ich sie mit Stahlpfählen am Boden befestigen konnte.

Das zweite Foto zeigt den Kopf und die Basis zusammen. Sie können beginnen zu sehen, wie es zusammenpassen wird. Stellen Sie sich ein 10 Fuß langes Stück Stahlrohr vor, das die beiden Teile verbindet. Da ich dieses Ding in Florida baute, es aber in Arizona verwenden wollte, beschloss ich, den Kauf des 10-Fuß-Rohrs zu unterbrechen, bis ich in Arizona ankam. Das bedeutete, dass die Windkraftanlage niemals vollständig zusammengebaut sein und keinen ordnungsgemäßen Test erhalten würde, bis ich bereit war, sie vor Ort aufzustellen. Das war ein bisschen beängstigend, weil ich nicht wissen würde, ob das Ding tatsächlich funktioniert, bis ich es in Arizona ausprobiert habe.

Schritt 6: Malen Sie alle Holzteile

Als nächstes malte ich alle Holzteile mit ein paar Schichten weißer Latexfarbe, die ich von einem anderen Projekt übrig hatte. Ich wollte das Holz vor dem Wetter schützen. Dieses Foto zeigt auch das Blei-Gegengewicht, das ich auf der linken Seite des 2X4 unter dem Heck angebracht habe, um den Kopf auszugleichen.

Schritt 7: Der fertige Kopf der Windkraftanlage

Dieses Foto zeigt die fertige Headunit mit den angebrachten Klingen. Ist das etwas Schönes oder was? Es sieht fast so aus, als ob ich weiß, was ich tue.

Ich hatte nie die Gelegenheit, das Gerät richtig zu testen, bevor ich nach Arizona ging. An einem windigen Tag nahm ich den Kopf nach draußen und hielt ihn hoch in die Luft über meinem Kopf in den Wind, nur um zu sehen, ob die Klingen ihn so gut drehen würden, wie ich es mir erhofft hatte. Dreh es, was sie getan haben. Innerhalb weniger Sekunden drehte es sich auf eine wirklich beängstigende Geschwindigkeit (keine Last auf dem Generator), und ich hielt mich an einem riesigen, sich drehenden Wirbel des Todes fest, ohne zu wissen, wie ich ihn ablegen sollte, ohne mich zu hacken zu Bits. Glücklicherweise gelang es mir schließlich, es aus dem Wind zu drehen und es auf eine nicht tödliche Geschwindigkeit zu verlangsamen. Ich werde diesen Fehler nicht noch einmal machen.

Schritt 8: Erstellen Sie den Laderegler

Nachdem ich alle mechanischen Teile aussortiert hatte, war es Zeit, mich dem elektronischen Ende des Projekts zuzuwenden. Eine Windkraftanlage besteht aus der Windkraftanlage, einer oder mehreren Batterien zum Speichern der von der Turbine erzeugten Energie, einer Sperrdiode, um zu verhindern, dass Energie aus den Batterien verschwendet wird, die den Motor / Generator drehen, und einer Sekundärlast, in die die Energie von der Turbine abgelassen wird Die Batterien sind voll aufgeladen und ein Laderegler, um alles zu betreiben.

Es gibt viele Steuerungen für Solar- und Windkraftanlagen. Jeder Ort, der alternative Energieprodukte verkauft, wird sie haben. Es gibt auch immer viele davon bei Ebay zum Verkauf. Ich beschloss jedoch, meine eigenen zu bauen. Also ging es zurück zu Googeln, um Informationen über Laderegler für Windkraftanlagen zu erhalten. Ich fand viele Informationen, einschließlich einiger vollständiger Schaltpläne, was sehr schön war, und machte den Bau meiner eigenen Einheit sehr einfach. Ich habe meine Einheit auf der Grundlage des Schaltplans auf dieser Website erstellt:

//www.fieldlines.com/story/2004/9/20/0406/27488

Diese Website enthält viele Details zum Controller, daher werde ich hier nur ziemlich allgemein darauf eingehen. Während ich ihrem allgemeinen Rezept folgte, machte ich einige Dinge anders. Als begeisterter Elektronikbastler von klein auf habe ich bereits einen riesigen Vorrat an elektronischen Bauteilen zur Hand, so dass ich sehr wenig kaufen musste, um den Controller zu vervollständigen. Ich habe einige Teile durch verschiedene Komponenten ersetzt und die Schaltung ein wenig überarbeitet, damit ich Teile verwenden konnte, die ich bereits zur Hand hatte. Auf diese Weise musste ich fast nichts kaufen, um den Controller zu bauen. Der einzige Teil, den ich kaufen musste, war das Relais. Ich habe meinen Prototyp-Laderegler gebaut, indem ich alle Teile mit einem Stück Sperrholz verschraubt habe, wie auf dem ersten Foto unten zu sehen. Ich würde es später in einem wetterfesten Gehäuse wieder aufbauen.

Egal, ob Sie Ihre eigene bauen oder eine kaufen, Sie benötigen eine Art Regler für Ihre Windkraftanlage. Das allgemeine Prinzip hinter dem Controller besteht darin, dass er die Spannung der Batterie (n) in Ihrem System überwacht und entweder Strom von der Turbine in die Batterien sendet, um diese wieder aufzuladen, oder den Strom von der Turbine in eine Sekundärlast abgibt, wenn die Batterien vorhanden sind voll aufgeladen (um ein Überladen und Zerstören der Batterien zu verhindern). Das Schema und die Beschreibung auf der obigen Webseite erklären dies gut. Weitere Informationen zum Aufbau des Ladereglers, einschließlich größerer und besser lesbarer Schaltpläne, finden Sie auf meiner Website unter //www.mdpub.com/Wind_Turbine/index.html

Im Betrieb ist die Windkraftanlage an die Steuerung angeschlossen. Die Leitungen verlaufen dann von der Steuerung zur Batterie. Alle Lasten werden direkt aus der Batterie entnommen. Wenn die Batteriespannung unter 11, 9 Volt fällt, schaltet die Steuerung die Turbinenleistung auf Laden der Batterie um. Wenn die Batteriespannung auf 14 Volt ansteigt, schaltet die Steuerung die Turbinenleistung in die Blindlast ab. Es gibt Trimpots zum Einstellen der Spannungspegel, bei denen der Controller zwischen den beiden Zuständen hin und her wechselt. Ich habe 11, 9 V für den Entladepunkt und 14 V für den vollständig geladenen Punkt gewählt, basierend auf den Ratschlägen vieler verschiedener Websites zum Thema ordnungsgemäßes Laden von Blei-Säure-Batterien. Die Standorte empfahlen alle leicht unterschiedliche Spannungen. Ich habe sie irgendwie gemittelt und mir meine Zahlen ausgedacht. Wenn die Batteriespannung zwischen 11, 9 V und 14, 8 V liegt, kann das System zwischen Laden und Entladen umgeschaltet werden. Mit zwei Drucktasten kann ich zu Testzwecken jederzeit zwischen den Zuständen wechseln. Normalerweise läuft das System automatisch. Beim Laden des Akkus leuchtet die gelbe LED. Wenn der Akku aufgeladen ist und die Dummy-Last mit Strom versorgt wird, leuchtet die grüne LED. Dies gibt mir ein minimales Feedback darüber, was mit dem System los ist. Ich benutze mein Multimeter auch, um sowohl die Batteriespannung als auch die Turbinenausgangsspannung zu messen. Ich werde dem System wahrscheinlich irgendwann entweder Panel-Messgeräte oder Spannungs- und Lade- / Entlade-Messgeräte im Automobilstil hinzufügen. Ich werde das tun, sobald ich es in einer Art Gehege habe.

Ich habe mein Banknetzteil mit variabler Spannung verwendet, um eine Batterie in verschiedenen Lade- und Entladezuständen zu simulieren und den Controller zu testen und abzustimmen. Ich könnte die Spannung des Netzteils auf 11, 9 V einstellen und den Trimpot für den Niederspannungsauslösepunkt einstellen. Dann könnte ich die Spannung auf 14 V ankurbeln und den Trimpot für den Hochspannungs-Trimpot einstellen. Ich musste es einstellen, bevor ich es ins Feld brachte, weil ich es dort draußen nicht einstellen konnte.

Ich habe auf die harte Tour herausgefunden, dass es bei diesem Controller-Design wichtig ist, zuerst die Batterie und dann die Windkraftanlage und / oder die Sonnenkollektoren anzuschließen. Wenn Sie zuerst die Windkraftanlage anschließen, werden die von der Turbine kommenden wilden Spannungsschwankungen nicht durch die Last der Batterie ausgeglichen, der Controller verhält sich unregelmäßig, das Relais klickt wild weg und Spannungsspitzen können die ICs zerstören. Schließen Sie also immer zuerst die Batterie (n) an und dann die Windkraftanlage an. Stellen Sie außerdem sicher, dass Sie zuerst die Windkraftanlage trennen, wenn Sie das System zerlegen. Trennen Sie zuletzt die Batterie (n).

Schritt 9: Errichten Sie den Turm

Endlich waren alle Teile des Projekts abgeschlossen. Es wurde alles nur eine Woche vor meinem Urlaub gemacht. Das hat es knapp gemacht. Ich zerlegte die Turbine und packte sorgfältig die Teile und Werkzeuge, die ich brauchte, um sie für ihre Reise durch das Land zusammenzubauen. Dann fuhr ich noch einmal zu meinem abgelegenen Anwesen in Arizona, um mich eine Woche lang netzunabhängig zu entspannen, diesmal jedoch mit der Hoffnung, tatsächlich Strom auf dem Gelände zu haben.

Die erste Aufgabe bestand darin, den Turm aufzubauen und zu verspannen. Nachdem ich auf meinem Grundstück angekommen war und meinen Van entladen hatte, fuhr ich zum nächsten Home Depot (ungefähr 60 Meilen in eine Richtung) und kaufte das 10 Fuß lange Stück 1 1/4 Zoll Rohr, das ich für den Turm brauchte. Sobald ich es hatte, ging die Montage schnell. Ich benutzte ein Nylonseil, um die Stange an vier großen Holzpfählen zu verankern, die in den Boden getrieben wurden. Spannschlösser an den unteren Enden jeder Abspannleine ermöglichten es mir, den Turm auszuloten. Durch Lösen der Leine von beiden Pfählen in Übereinstimmung mit dem Scharnier an der Basis konnte ich den Turm leicht anheben und absenken. Schließlich werden die Nylonschnur und die Holzpfähle durch Stahlpfähle und Stahlseile ersetzt. Zum Testen funktionierte diese Anordnung jedoch gut.

Das zweite Foto zeigt eine Nahaufnahme, wie die Abspannleinen oben am Turm befestigt werden. Ich habe Maschendrahtzaunhalterungen als Verbindungspunkte für meine Abspannleinen verwendet. Die Zaunhalterungen klemmen nicht ganz fest an der Leitung fest, deren Durchmesser kleiner ist als die Zaunpfosten, mit denen sie normalerweise verwendet werden. Daher befindet sich an beiden Enden des Halterungsstapels eine Stahlschlauchklemme, um sie an Ort und Stelle zu halten.

Das dritte Foto zeigt die Basis des Turms, die am Boden abgesteckt ist und deren Draht von der Windkraftanlage aus dem T-Stück unterhalb des Leitungsturms austritt. Ich habe ein altes orangefarbenes Verlängerungskabel mit einem defekten Stecker verwendet, um die Turbine mit der Steuerung zu verbinden. Ich schneide einfach beide Enden ab und ziehe Spatenstollen an. Das Einfädeln des Drahtes durch den Turm erwies sich als einfach. Es war ein kalter Morgen und die Schnur war sehr steif. Ich konnte es einfach durch die Länge des Leitungsturms schieben. An einem wärmeren Tag hätte ich wahrscheinlich ein Fischband oder eine Schnur verwenden müssen, um die Schnur durch die Leitung zu ziehen. Ich hatte Glück.

Schritt 10: Stellen Sie die Windkraftanlage auf

Das erste Foto zeigt den oben auf dem Turm installierten Turbinenkopf. Ich schmierte das Rohr an der Unterseite des Kopfes ein und schob es in die Oberseite der Leitung. Es war eine großartige Orientierung, genau wie ich es geplant hatte. Manchmal wundere ich mich sogar.

Schade, dass niemand da war, um ein Bild vom Typ Iwo Jima Flag Raising zu bekommen, in dem ich den Turm mit installiertem Kopf hochhob.

Das zweite Foto zeigt die fertig montierte Windkraftanlage. Jetzt warte ich nur noch darauf, dass der Wind weht. Würdest du es nicht wissen, es war an diesem Morgen absolut ruhig. Es war der erste ruhige Tag, den ich jemals dort draußen gesehen hatte. Der Wind hatte immer jedes Mal geweht, wenn ich dort gewesen war. Nun, nichts zu tun, als zu warten.

Schließlich! Der Wind wehte und die Turbine drehte sich und der schöne Strom wird langsam produziert.

Schritt 11: Schließen Sie die Elektronik an

Das erste Foto unten zeigt das Elektronik-Setup. Die Batterie, der Wechselrichter, das Messgerät und der Prototyp-Laderegler sitzen alle auf einer Sperrholzplatte auf einer blauen Plastikwanne. Ich stecke ein langes Verlängerungskabel in den Wechselrichter und versorge meinen Campingplatz mit Strom. Viele weitere Informationen zum Elektronik-Setup finden Sie auf meiner Website unter //www.mdpub.com/Wind_Turbine/.

Sobald der Wind zu wehen beginnt, schnappt der Turbinenkopf hinein und beginnt sich zu drehen. Es dreht sich schnell, bis die Ausgangsspannung die Batteriespannung plus den Sperrdiodenabfall überschreitet (ca. 13, 2 Volt, abhängig vom Zustand der Batterieladung). Bis zu diesem Zeitpunkt läuft es wirklich ohne Last. Sobald diese Spannung überschritten ist, hat die Turbine plötzlich eine Last, da sie beginnt, Strom in die Batterie zu leiten. Unter Last steigen die Drehzahlen mit zunehmender Windgeschwindigkeit nur geringfügig an. Mehr Wind bedeutet mehr Strom in die Batterie, was mehr Belastung für den Generator bedeutet. Das System ist also ziemlich selbstverwaltet. Ich sah keine Anzeichen von Überdrehen. Natürlich sind bei Sturmwind alle Wetten ungültig.

Das Umschalten des Reglers, um Strom in die Blindlast abzulassen, hat die Turbine gut gebremst und auch bei stärkeren Böen erheblich verlangsamt. Das Kurzschließen der Turbinenleistung ist eine noch bessere Bremse. Es bringt die Turbine gerade jetzt zum Stillstand, selbst bei starkem Wind. Durch Kurzschließen der Leistung habe ich die Turbine sicher angehoben und abgesenkt, damit ich nicht von den sich drehenden Schaufeln in Scheiben geschnitten und gewürfelt werde. Achtung, die gesamte Kopfbaugruppe kann immer noch herumschwingen und Sie hart auf dem Noggin knacken, wenn der Wind die Richtung ändert, während Sie an diesen Dingen arbeiten. Also sei da draußen vorsichtig.

Schritt 12: Genießen Sie es, mitten im Nirgendwo Macht zu haben

Wie süß es ist! Ich habe Strom! Hier habe ich meinen Laptop eingerichtet und an die Stromversorgung des Wechselrichters angeschlossen, der wiederum von der Windkraftanlage gespeist wird. Normalerweise habe ich auf meinem Laptop nur etwa zwei Stunden Akkulaufzeit. Ich kann es also nicht viel benutzen, während ich campe. Es ist jedoch praktisch, um Fotos von meiner Kamera herunterzuladen, wenn die Speicherkarte voll ist, Notizen zu Projekten wie diesem zu machen, am nächsten großen amerikanischen Roman zu arbeiten oder einfach nur DVD-Filme anzusehen. Jetzt habe ich keine Probleme mit der Akkulaufzeit, zumindest solange der Wind weht. Neben dem Laptop kann ich jetzt auch alle anderen batteriebetriebenen Geräte wie mein Handy, meine Kamera, meinen Elektrorasierer, meine Luftmatratzenpumpe usw. aufladen. Das Leben wurde auf früheren Campingausflügen wirklich primitiv, wenn die Batterien in all meinen waren elektronische Sachen liefen runter.

Ich habe die Windkraftanlage benutzt, um meinen neuen Popup-Trailer in einem späteren Urlaub anzutreiben. Die starken Frühlingswinde ließen die Windkraftanlage jeden Tag den ganzen Tag drehen und die meisten Nächte auch, während ich in Arizona war. Die Turbine lieferte genug Strom für die 12-V-Innenbeleuchtung und 120 V Wechselstrom an den Steckdosen, damit mein Batterieladegerät, mein Elektrorasierer und mein Mini-Staubsauger (Camping ist unordentlich) in Betrieb sind. Meine Freundin beschwerte sich darüber, dass sie nicht genug Strom hatte, um ihren Föhn laufen zu lassen.

Schritt 13: Wie viel hat es gekostet?

Wie viel hat das alles gekostet? Nun, ich habe alle Belege für alles gespeichert, was ich im Zusammenhang mit diesem Projekt gekauft habe.

 Teil Herkunft Kosten Motor / Generator Ebay $ 26.00 Sonstiges Rohrverbindungsstücke Homecenter Store 41, 49 USD Rohr für Klingen Homecenter Store 12, 84 USD Sonstige Hardware Homecenter Store 8, 00 USD Conduit Homecenter Store 19, 95 USD Holz- und Aluminiumschrottstapel 0, 00 USD Stromkabel Altes Verlängerungskabel 0, 00 USD Seil und Spannschlösser Homecenter Store 18, 47 USD Elektronische Teile bereits verfügbar 0, 00 USD Relay Auto Parts Store 13, 87 USD Batterie Ausgeliehen von meiner USV $ 0, 00 Wechselrichter bereits verfügbar $ 0, 00 Farbe bereits verfügbar $ 0, 00 insgesamt $ 140, 62 

Nicht so schlecht. Ich bezweifle, dass ich eine kommerziell hergestellte Turbine mit einer vergleichbaren Leistung plus einen kommerziell hergestellten Laderegler plus einen kommerziell hergestellten Turm für weniger als 750-1000 Dollar kaufen könnte.

Weitere Details zu diesem Projekt und meinen anderen alternativen Energieprojekten, einschließlich meiner selbstgebauten Sonnenkollektoren und meines selbstgebauten Biomassevergasers, finden Sie auf meiner Website.

Schritt 14: Aktualisieren

Ich habe den Umbau des Ladereglers abgeschlossen. Es befindet sich jetzt in einem halbwetterfesten Gehäuse und ich habe auch einen eingebauten Spannungsmesser hinzugefügt. Beide wurden günstig bei Ebay gekauft. Ich habe auch einige neue Funktionen hinzugefügt. Das Gerät verfügt jetzt über Vorkehrungen für die Stromversorgung aus mehreren Quellen. Es hat auch eine eingebaute 12-V-Stromverteilung für drei externe Lasten eingebaut.

Das zweite Foto zeigt das Innere des Ladereglers. Im Grunde habe ich einfach alles, was ich ursprünglich im Prototyp auf die Sperrholzplatte geschraubt hatte, in diese Box übertragen. Ich habe ein beleuchtetes Spannungsmessgerät und Sicherungen für 3 externe 12-V-Lasten hinzugefügt. Ich habe schweren Draht verwendet, um Verluste aufgrund des Drahtwiderstands zu reduzieren. Jedes Watt zählt, wenn Sie netzunabhängig leben.

Das dritte Bild ist das Schema für den neuen Laderegler. Es ist so ziemlich das gleiche wie das alte oben, außer dass das Voltmeter und zusätzliche Sicherungsblöcke für die externen Lasten hinzugefügt wurden. Eine größere, besser lesbare Version des Schaltplans und weitere Informationen zum neuen Laderegler finden Sie auf meiner Website unter //www.mdpub.com/Wind_Turbine/.

Das vierte Foto ist ein Blockdiagramm des gesamten Stromversorgungssystems. Beachten Sie, dass ich momentan nur ein Solarpanel gebaut habe. Ich hatte einfach keine Zeit, den zweiten abzuschließen. Weitere Informationen zu selbstgebauten Solarmodulen finden Sie auf meiner Seite zu selbstgebauten Solarmodulen unter //www.mdpub.com/SolarPanel/.

Schritt 15: Update 2

Wieder einmal war ich während meines letzten Urlaubs in Arizona auf meinem abgelegenen Grundstück. Diesmal hatte ich sowohl meine selbstgebaute Windkraftanlage als auch mein selbstgebautes Solarpanel dabei. Gemeinsam lieferten sie viel Strom für meinen (zugegebenermaßen minimalen) Strombedarf.

Das zweite Foto zeigt die neue Ladereglereinheit. Die Drähte auf der linken Seite kommen von der Windkraftanlage und dem Solarpanel. Die Drähte auf der rechten Seite führen zur Batteriebank und zur Blindlast. Ich habe ein altes 100-Fuß-Verlängerungskabel zerschnitten, um Kabel für die Verbindung von Windkraftanlage und Solarpanel mit dem Laderegler herzustellen. Das Kabel zur Windkraftanlage ist ungefähr 75 Fuß lang und das Kabel zum Solarpanel ist ungefähr 25 Fuß lang. Die Batteriebank, die ich derzeit verwende, besteht aus 11 versiegelten 12-V-Blei-Säure-Batterien mit einer Kapazität von 8 A / h, die parallel geschaltet sind. Das gibt mir 88 Ampere-Stunden Speicherkapazität, was für Camping ausreichend ist. Solange es sonnig und windig ist (fast jeder Tag ist sonnig und windig auf meinem Grundstück), halten die Windkraftanlage und das Solarpanel die Batterien gut aufgeladen.

Weitere Details zu diesem Projekt und meinen anderen alternativen Energieprojekten, einschließlich meiner selbstgebauten Sonnenkollektoren und meines selbstgebauten Biomassevergasers, finden Sie auf meiner Website.