Ветрогенератор своими руками мини: Мини ветрогенератор своими руками

Мини ветрогенератор своими руками

В местах без электричества возникает проблема с подзарядкой смартфонов и прочей техники. Использование павербанка только временная мера. Гораздо надежней обзавестись бесплатным альтернативным источником энергии. В его качестве подойдет самодельный миниатюрный ветрогенератор. Его производительности вполне достаточно, чтобы подзаряжать смартфон.

Материалы:

Изготовление ветряка

Первым делом поясню о сердце нашего ветряка, которым является купленный на АлиЭкспресс мотор-мини генератор на 220В.

Это трехфазный безщеточный электродвигатель (мощностью 50 Вт), который при номинальных оборотах (10000 об./мин.) способен вырабатывать порядка 220 Вольт трехфазного напряжения. Но так как при помощи ветра такие обороты создать невозможно, нам доступно лишь слабое вращение, то такая турбина будет нам выдавать порядка 12-20 В. Этого будет достаточно для наших целей.
Берем ПВХ трубу.

На край канализационной ПВХ трубки 32 мм термоклеем приклеивается моторчик. Для надежности его нужно закрепить парой червячных хомутов.

Отступив 50 мм от двигателя, в трубе делается сквозное отверстие сверлом d10 мм, как на фото. Саму трубку нужно обрезать. Достаточно оставить 35-40 см.

На противоположном от моторчика краю трубы делается продольный рез длиной 25-30 мм. Нужно, чтобы он соответствовал направлению ранее проделанного отверстия.

Из куска пластика или оргстека вырезается хвост ветряка. С помощью термописталета он вклеивается в прорезь на трубке.

В отверстие трубки с моторчиком и хвостом вставляется болт М10. На него навинчивается гайка.

Далее насаживается подшипник, который поджимается второй гайкой.

ПВХ переходник из 32 мм на 50 мм насаживается на подшипник. Если тот немного меньше, то можно использовать проставку из кусочка трубки.

К переходнику присоединяется ПВХ труба 50 мм.

На вал моторчика нужно надеть лопасти. Их можно снять из перегоревшего вентилятора.

Если посадочный диаметр на лопастях немного больше, то следует насадить на вал подходящую трубочку и дополнительно воспользоваться термоклеем.

Чтобы защитить моторчик от осадков, на него наклеивается крышка. Для этого можно применить кусочек разрезанной вдоль канализационной трубки 50 мм.

Для закрепления ветрогенератора нужно сделать тяжелую стойку. Проще всего замешать бетон и залить в квадратную форму, выложенную из кирпича.

В полученную бетонную подушку вертикально вставляется ПВХ труба 50 мм, снятая с переходника на корпусе вентилятора. На второй день бетон уже достаточно крепкий, чтобы удерживать генератор.

При воздействии ветра генератор выдает энергию со скачущим напряжением, это нормально. При подсоединении светодиодной лампочки видно, что она мерцает. Припаиваем провода от моторчика сначала к трехфазному выпрямителю.

А затем к понижающему преобразователю напряжения.

После него подается стабильное напряжение без критических скачков, пригодное для зарядки смартфона напряжением 5В.

Это недорогой вполне простой в изготовлении ветрогенератор. Его можно поставить на балкон, если вы живете не на первом этаже. И ветра вполне должно хватить для зарядки АКБ сотового телефона.

Смотрите видео

Самодельный Мини ветрогенератор

Автор давно увлекается ветрогенераторами и альтернативной энергией, поэтому он решил попробовать собрать собственный ветряк.

Для создания данного ветряка автору понадобились следующие материалы:
1) фанера
2) эпоксидная смола
3) неодимовые магниты
4) супер клей
5) проволока 0.7 мм
6) труба ПВХ 110 мм диаметром
7) различные инструменты от лобзика до токарного станка.
8) приборы измерения

Рассмотрим более подробно этапы создания данного ветряка.

Для начала автор решил ознакомиться со статьями в интернете направленной на строительство ветряков тематикой.
За основу была выбрана самая простейшая конструкция ветряка на аксиальном генераторе с неодимовыми магнитами и дисковым стартером. Такие генераторы довольно легки в изготовлении по сравнению с другими возможными схемами, а так же имеют преимущество так как работают без залипаний.

Хвост своего генератора автор решил сделать так же со стандартной функцией складывания при сильном ветре, что позволит защитить ветряк, путем увода винта из под ветра. Для генератора же автор решил заказать все необходимые детали через интернет магазины. Были куплены магниты неодимовые в количестве 24 штук, по 12 на каждый из дисков будущего ротора.

Статор автор решил изготавливать трехфазным. Для этого были намотаны катушки проводом толщиной 0.7 мм. Затем катушки были соединены пофазно, а концы фаз автор решил соединить звездой. Сам же статор после сборки был залит эпоксидной смолой.

Для того, чтобы получить диски для ротора автор воспользовался услугами токаря, который изготовил необходимые детали.

Магниты автор решил крепить при помощи супер клея и посчитал, что такого крепления будет вполне достаточно и не стал заливать эпоксидной смолой. После того, как генератор был собран, автор задумался о создании винта для ветряка. Так как эта часть для него оказалась наиболее сложной и непонятной, он решил сделать средний вариант из трубы ПВХ диаметром 110 мм. На самом деле конструкций винтов для ветровых генератором огромной множество, и очень многое зависит именно от того, насколько данный винт будет подходить под созданный генератор.

Затем готовый генератор был установлен на мачту высотой около 4ех метров. Однако после предварительных испытаний автор решил , что силы ветра на такой высоте недостаточно, возможно это недостатки конструкции винта сказываются на его работе. Но так как в создании лопастей и винтов автор решил разбираться позже, то просто поднял ветряк еще на четыре метра выше. В Итоге ветряк на восьми метровой высоте стал выдавать следующие показатели электричества. Ток короткого замыкания без нагрузки при скорости ветра в 5 м\с равнялся около 13В и 1А, при усилении ветра до 10 м в секунду, напряжение поднималось до 20В, а сила тока до 3А, на 15 м\с генератор выдавал напряжение в 30В.

Однако на этом все не закончилось и при более сильном ветер винт не выдержал нагрузки и разлетелся в щепки. Поэтому автору пришлось снимать генератор. Пока генератор был снят, автор решил заодно замерить его реальные показатели на земле, при прокрутке генератора на нагрузку до 2.1Ом, сопротивление каждой фазы 2 Ом. Обороты автор измерял при помощи тахометра. Получились следующие результаты замеров: 160 об\м было напряжение в 4В и сила тока в 1.23А, далее 280 об\мин получилось напряжение в 6 вольт и 2.3А, 320 об\мин 8 в и 3.23 А, 670 об\мин 12В и 5.8 А.
К сожалению более высоких оборотов автору достичь не удалось, так как не было механизмом для раскрутки генератора, все предыдущие этапы делались от руки. Но в общем и данные показатели дают примерное представление о мощности данного генератора.

Далее автор приступил к изготовлению нового винта. Винта на этот раз автор решил сделать из двух лопастей, так как такой вариант должен быть более оборотистым. Так же был сделан складывающийся хвост для увода и защиты винта от сильного ветра, дабы он не повторил судьбу своего предшественника. Затем вся конструкция была вновь установлена на мачту.

Ступица и диски выточены на станке. Так-же можно использовать и готовые ступицы, например автомобильные ( для больших генераторов), или к примеру велосипедную втулку, или еще что ни-будь подходящее.

Форму для статора автор сделал из фанеры

Катушки статора автор зафиксировал чтобы они не двигались, на дно формы положен круг из стеклоткани, он будет и сверху, это для прочности статора

Готовый генератор, кстати в отличие от генераторов с железными статорами такой генератор не имеет залипаний и винт начинает вращаться практически с 2м/с

Винт генератора трех-лопастной, был сделан «на глаз» , работал неплохо пока не разлетелся не выдержав сильного ветра

Для лучшей отдачи от ветра винт обязательно надо рассчитывать конкретно под генератор, особенно быстроходные винты

Такие ветряки как этот делаются очень просто, отмечает автор, даже неподготовленному человеку удалось с первого раза сделать рабочий генератор мощностью 20 ватт/ч на ветру 10 м/с. Далее автор работал над улучшением его характеристик .

Источник (Source)

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Facebook

ВКонтакте

Twitter

ОК

Ветрогенератор своими руками: фото и описание изготовления

Подробное описание, как сделать ветрогенератор своими руками в домашних условиях: фото и описание изготовления аксиального генератора.

Приветствую! Понадобилось сделать качественный и надежный ветрогенератор из подручных материалов.

Мне не нужна была большая мощность и много энергии. Но хотелось иметь надежный ветрогенератор, чтобы на обычном ветру он стабильно вырабатывал 30-40 ватт/ч электроэнергии.

От старых ветрогенераторов у меня сохранились 10 катушек, там намотано примерно по 60 витков проводом 1.5мм. Эти катушки я решил применить для этого генератора. После недолгих поисков дешевых магнитов их удалось приобрести всего по 1,5$ за штуку, в количестве 20шт.

Генератор будет однофазный, 10 катушек и на каждую катушку по два магнита на дисках ротора.

Изготовление ветрогенератора начал с рамы, так сказать основы ветрогенератора. Ветряк решил сделать как и все по классической схеме со складывающимся хвостом. Нашел у себя куски профильной трубы из которой сварил раму со смещением ветроголовки относительно поворотной оси. От старого прицепа нашел ступицу, которую применил. Просверлил отверстие и вставил вал оси, далее приварил с обоих сторон.

Далее на фото можно видеть, как сделано крепление для хвоста и на сколько смещена от центра ось вращения генератора. Ось генератора приварена не совсем горизонтально. Я ее немного задрал в верх, примерно на 2-3градуса, это чтобы лопасти были подальше от мачты, ведь при сильном ветре они сильно прогибаются и могут побиться о мачту.

Штырь для хвоста приварен под углом 45 градусов относительно оси вращения винта, по вертикали отклонение на 20 градусов. Потом готовый хвост просто одевается на этот штырь. Когда ветрогенератор на ветру, то хвост смотрит в сторону, так-как ось вращения винта смещена от центра, таким образом достигается баланс, но если ветер становился сильнее, то винт уходит в сторону и хвост складываетя. Обычно трудно точно рассчитать хвост, его лучше потом подогнать под нужный ветер смотря когда он начинает складываться.

Площадь хвоста должна быть 20% от ометаемой площади винта.

Далее из металла были выточены два диска будущего ротора под магниты. Для дисков я вырезал две восьмиугольные заготовки, которые отнес к своим знакомым и они их них выточили мне на токарном станке два диска. Потом на дисках были размечены и просверлены отверстия для крепления.

Статор изготавливался тоже уже по отработанной всеми схеме. Из фанеры вырезается заготовка, потом кладутся и спаиваются катушки между собой.

Если вы делаете как я, однофазный генератор, то катушки между собой соединяются так, конец первой с концом второй катушки, а начало второй с началом третьей , и конец третьей с концом четвертой и т.д. Если перепутать соединение катушек, то генератор работать не будет.

Для трехфазного катушки в фазах соединяются в одном направлении, то-есть все катушки каждой из трех фаз конец с началом. (описание трёхфазного генератора здесь)

Вот моя заготовка для заливки статора, стыки и всю форму я промазал клеем ПВА, просто под рукой не оказалось ничего другого. Лучше форму смазывать например вазелином, жиром, воском, в общем тем что не позволит полиэфирной смоле прилипнуть к форме, иначе потом будет трудно выковырять статор из формы.

Чтобы катушки не куда не сдвинулись, я их закрепил на красный скотч, потом аккуратно залил приготовленную смолу и сверху притянул крышкой, которая у меня осталась после вырезания круга в фанере под статор.

Как смола полностью отвердела я извлек статор и сразу решил собрать генератор и проверить что получилось. Сначала покрутил руками без диодного моста, удалось руками раскрутить генератор до 15 вольт. Результат осень обрадовал, потом собрал диодный мост и уже измерения делал по постоянному току.

От руки до 15 вольт так-же, ток короткого замыкания от руки до 5А, генератор сильно сопротивляется, но результат превзошел все ожидания и оказался мощнее.

Пробовал крутить руками и заряжать аккумулятор, удалось получить ток зарядки до 1.1А, это где то при 300об/м, значит на ветру будет гораздо больше так-как винт легко должен раскручивается до 1000 об/м при наличие хорошего ветра.

На фото:  самодельный аксиальный генератор.

Так-же чтобы магниты не отпадали с дисков я их тоже залил, но уже эпоксидной смолой. Чтобы было хорошее сцепление смолы с металлом диски были еще раз зачищены.

Магниты на дисках должны чередоваться полюсами, и два диска должны притягиваться, то-есть магниты на дисках на против друг друга должны быть противоположными полюсами и притягиваться.

Лопасти изготовил из сосновой доски, решил сделать на этот раз быстроходные лопасти. Ранее я делал и ставил на свои ветряки много лопастей с большими углами относительно ветра. У них получался большой крутящий момент, но очень маленькие обороты.

Теперь я сделал три лопасти с углом всего 3 градуса. У них низкий стартовый момент, но он не важен так как генератор не имеет залипаний и легко начинает вращаться. Зато у лопастей большая быстроходность, это значит что генератор будет крутится на больших оборотах.

Вот ветрогенератор уже наконец собран и установлен на мачту. Как видно на фото труба одета на трубу, это самый простой вариант. Провод пустил снаружи без всяких токосьемных колец. Потом пущу его внутри трубы. После установки сразу-же подсоединил ветрогенератор напрямую к аккумулятору через амперметр. Ветер в этот день был небольшой и ток зарядки доходил до 5А. Но потом ветер стал сильней и ток бывало переваливал за 10А.

Нашел новый амперметр со шкалой до 30А, в сильные порывы ветра стрелка отклонялась практически до конца. Ниже как-раз запечатлен момент, когда ток зарядки составил 28А. Ток может быть значительно больше, но срабатывает защита от сильного ветра и винт отворачивается от него и сбрасывает мощность и обороты.

Конструкция крепкая и можно защиту сделать на срабатывание на более сильных ветрах, но провод катушек тонковат и будет сильно греться, поэтому лучше так не делать чтобы не перегрелся статор и не расплавился лак в катушках и смола.

Потом попробую поставить на этот ветрогенератор заводские скоростные лопасти, комплект стоит не дорого и должен дать существенную прибавку по оборотам на средних ветрах, а значит и мощность. На этом все, более подробно как это сделать вы можете найти на других страницах сайта.

Ветрогенератор своими руками — расчеты, чертежи, изготовление

Человек использует ветер уже несколько тысяч лет. Скорей всего, это началось с изобретения паруса. Несколько позже ветер стали использовать для привода ветряных мельниц, а с прошлого века — для выработки электричества. Получение энергии от ветросиловых установок является чрезвычайно заманчивой, но и весьма сложной технической задачей. В настоящее время имеется несколько вариантов технических конструкций ветрогенератора своими руками, хорошо зарекомендовавших себя на практике.
Ветер — поток воздушных масс над земной поверхностью. Он возникает из-за неравномерного нагрева этой поверхности солнечными лучами. Воздух из областей повышенного давления перемещается в направлении областей низкого давления. На скорость ветра влияют характер земной поверхности, протяжённость воздушного потока над этой поверхностью и различные природные и искусственные препятствия, такие как холмы, высокие деревья, здания. Среднегодовая скорость ветра для конкретной местности характеризует энергетический ветровой потенциал района. Эту скорость определяет среднеарифметическое значение скоростей за периоды, например, за месяц, сезон и год. Россия располагает значительными ветровыми ресурсами. Особенно они велики по всему морскому побережью и на территории юга нашей страны (рис. 1). Регионы со среднегодовой скоростью ветра 3,5-6 м/с и выше считаются вполне перспективными для строительства ветроэлектрических установок (ВЭУ).
Если выяснится, что в месте предполагаемой установки ветрогенератора нет достаточно сильных ветров, то и не будет никакого смысла в её сооружении.

Второй вопрос — насколько мощным сделать ветрогенератор. Очевидно, что все энергетические проблемы исключительно с его помощью решить не удастся. Скорость ветра изменчива не только в зависимости от сезона, но и от времени суток, поэтому энергию необходимо запасать и бережно её расходовать. А лучше всего использовать различные источники совместно, например, ветряк и солнечные батареи (рис. 2).

Правда, многие самодельщики готовы собирать ветровую установку своими руками даже только для того, чтобы заряжать аккумуляторы своего карманного гаджета. Это будет просто хобби. Но вот если вообще нет электроэнергии и перспективы её туда провести совершенно нереальны, то постройка ветрогенератора своими руками окажется полезной.

Расчет установки ветрогенератора

Простейшие расчёты помогут определить реальные возможности установки. Существует показатель, который позволит оценить, какую часть энергии воздушного потока можно использовать с помощью ветроколеса. Его называют коэффициентом использования энергии ветра (Е). Коэффициент использования энергии ветра Е зависит от типа ветродвигателя, качества его изготовления и других параметров. Лучшие быстроходные ветродвигатели с обтекаемыми аэродинамическими лопастями имеют значение Е = 0,43-0,47. Это означает, что ветроколесо такой ВЭУ может полезно использовать 43-47% энергии воздушного потока.

Максимальное теоретически вычисленное значение Е = 0,593, но на практике получить его невозможно.

Мощность ветроколеса на валу без учёта потерь в передачах и подшипниках можно подсчитать по формуле:

р — массовая плотность воздуха, равная при нормальных условиях 0,125 кг*с2/м4,
V — скорость ветра (м/с),
Р — ометаемая ветроколесом поверхность (м2),
Е — коэффициент использования энергии ветра.

Рассчитать площадь, ометаемую воздушным колесом, можно по формуле:

Для нормальных условий (температура — 15°С и давление — 760 мм рт.ст.) мощность можно рассчитать по упрощённым формулам в лошадиных силах и в киловаттах:

D — диаметр ветроколеса (м).

Сделать ветряк малого диаметра, стабильно работающий при малых ветрах, — сложная задача. Воздушный винт получает 75% энергии с кольцевой области ометания от 0,5 до 1,0 радиуса. В связи с этим наименьший диаметр пропеллера, выгодного с точки зрения использования ветра со скоростью 4 м/с, должен быть не менее 4,5 м. Для малых ветров предпочтительнее оказываются тихоходные многолопастные винты.

Для ветроэлектростанции применяют генераторы переменного или постоянного тока. В самодельных ВЭУ очень часто используют генератор от современного автомобиля. Несмотря на то что они вырабатывают переменный ток, любой из них не очень подходит для этой цели, так как требует высоких оборотов и подмагничивания обмотки возбуждения. А генераторы постоянного тока вообще плохо работают при медленном вращении и даже на номинальных оборотах имеют небольшую мощность (100-200 Вт).

Самодельный ветрогенератор из асинхронного двигателя

Гораздо лучшие результаты можно получить с помощью переделанного асинхронного электродвигателя, снабдив его ротор постоянными магнитами. Эти двигатели не имеют никакой обмотки в роторе, а только металлические пластины. Если к ротору прикрепить постоянные магниты, то получится трёхфазный генератор удивительно прочной и долговечной конструкции, способный отдавать токи в десятки ампер при низких скоростях вращения.

Однако при высоких оборотах из-за большого тока начинают греться обмотки статора. В таком случае провод этих обмоток лучше заменить на другой — с большим сечением.

В трёхфазном генераторе переменного тока имеются 3 обмотки, соединить которые можно по схеме «треугольник» или «звезда». Треугольное соединение позволяет получить большой ток при меньшем напряжении, чем у соединения в звезду. Звезда наоборот даёт большее напряжение при меньшем токе. Трёхфазные генераторы намного эффективнее однофазных и генераторов постоянного тока. Это доказал ещё Никола Тесла.

Любой ветроагрегат требует защиты от шквальных порывов ветра. Вместо сложной системы поворота лопастей всё чаще используют механизм разворота всего колеса под углом к воздушному потоку.

Преобразование переменного тока в постоянный (который необходим для зарядки аккумуляторов) легко произвести с помощью полупроводниковых диодов, включённых по мостовой схеме (см. рис. 3). Если же вам потребуется напряжение стандартной электросети 220 В частотой 50 Гц, то в качестве инвертора используйте обычный компьютерный блок бесперебойного питания. Новый блок стоит дорого, но поскольку нам потребуется лишь повышающий инвертор, то можно использовать и списанный. Достаточно к нему вместо внутреннего подсоединить аккумулятор ветряка. Мощности UPS 1000 или UPS 5000 будет более, чем достаточно.

Расчет лопастей ветрогенератора

Крепление лопастей к втулке позволяет перемещением их балансировать ветровое колесо в сборе.

Примером простейшей, но вполне работоспособной ВЭУ может служить конструкция французского умельца (фото 1). Его шестилопастное ветряное колесо, лопасти которого хомутами прикреплены к металлическим пруткам (фото 2), соединённым электросваркой с общей втулкой (рис. 4), насаживается на ось электрогенератора.

Рис. 4. Втулка ветрового колеса.

Аэродинамический руль устанавливает колесо строго к ветровому потоку.

Для автоматической ориентации лопастей на ветер служит аэродинамический руль, прикреплённый к поворотной трубе силового узла установки (фото 3). Подшипники поворотного устройства обеспечивают поворот ветроколеса с генератором на опорной мачте при изменении направления ветра.

Лопасти и аэродинамический руль выпилены из фанеры толщиной 10 мм. Консоль кронштейна крепления пера руля при порывистом ветре испытывает большие нагрузки, и потому её изготовили из заготовки толщиной в 15 мм. Готовые лопасти и руль мы видим на фото 4. Выкройки этих деталей представлены на рис. 5-8. Хотя лопасти и имеют плоский профиль, но их кромки должны быть обработаны в соответствии с рисунками.

Фото 6.Доработка ротора асинхронного электромотора позволяет получить эффективный генератор переменного тока для ветроустановки.
Фото 7. Переделать ротор можно двумя способами. Первый — это наклеить магниты на механически обработанный ротор двигателя. И второй способ — из стальной ленты по деревянной оправке сделать новый ротор, на который так же наклеить магниты.

Фото 8Катушки полюсов статора лучше сразу перемотать проводом большего сечения.

Ветровое колесо имеет 6 лопастей. Однако всего их было изготовлено 9. Три коротких лопасти необходимы для замены трёх полноразмерных лопастей на время сезона сильных ветров (фото 5). Балансировку ветрового колеса можно произвести перемещением лопастей по пруткам от втулки или ближе к ней.

Пожалуй, самой трудоёмкой будет переделка асинхронного электродвигателя в трёхфазный генератор. Двигатель мощностью 150 Вт и выше, рассчитанный на работу от сети 220 В при частоте 50-60 Гц, после переделки сможет в качестве генератора ветроустановки отдавать в нагрузку ток до десятка ампер при напряжении не ниже 12 В.

Главной переделке в будущем генераторе подвергается ротор. После разборки электромотора тело ротора протачивают и фрезеровкой пазов разделяют на несколько сегментов. В нашем случае их шесть. На каждом сегменте размещены постоянные магниты (см. рис. 9). Их прикрепляют по 6 шт. на каждый полюс ротора (всего их 36) прочным эпоксидным клеем (фото 6). Количество полюсов магнитов на роторе не должно быть кратным количеству катушек на статоре. Это исключит трудный пуск ветроколеса из-за «залипання» магнитов ротора на статорных полюсах.

Есть и второй способ переделки ротора — это сделать из стальной полосы нужного диаметра цилиндр (по деревянной оправке) и на него наклеить магниты (фото 7).

Собирать обмотки полюсов статора при работе генератора на зарядку аккумулятора лучше в треугольник, а при прямой нагрузке большим током — в звезду. Катушки статора в любом случае лучше перемотать проводом большего сечения (фото 8). Это уменьшит потери на нагрев.

Ветроэлектрические установки, работающие параллельно с другими установками, использующими возобновляемые источники энергии (солнечные батареи, гидрогенераторы, тепловые насосы и пр.), вполне могут обеспечить энергоснабжение жилого дома или небольшого хозяйства. При наличии резерва в виде электроагрегата с бензодвигателем временное снижение альтернативной энергии может быть компенсировано в любой момент. Подобные системы приносят большую экономию энергии, получаемой от традиционных источников.

Борис ГЕОРГИЕВ, Москва

Вертикальный ветрогенератор своими руками — пошаговые инструкции по сборке

Здесь вы узнаете:

Вертикальный ветрогенератор своими руками — это метод преобразования энергии ветра в электрическую энергию. Альтернативная энергия, получаемая от ветра — экологичный и экономичный способ.

Законность установки ветрогенератора

Альтернативные источники энергии – мечта любого дачника или домовладельца, участок которого находится вдали от центральных сетей. Впрочем, получая счета за электроэнергию, израсходованную в городской квартире, и глядя на возросшие тарифы, мы осознаём, что ветрогенератор, созданный для бытовых нужд, нам бы не помешал.

Прочитав эту статью, возможно, вы воплотите свою мечту в реальность.

Ветрогенератор – отличное решение для обеспечения загородного объекта электроэнергией. Причем в ряде случаев его установка является единственным возможным выходом

Чтобы не потратить зря деньги, силы и время, давайте определимся: есть ли какие-либо внешние обстоятельства, которые создадут нам препятствия в процессе эксплуатации ветрогенератора?

Для обеспечения электроэнергией дачи или небольшого коттеджа достаточно малой ветроэнергетической установки, мощность которой не превысит 1 кВт. Такие устройства в России приравнены к бытовым изделиям. Их установка не требует сертификатов, разрешений или каких-либо дополнительных согласований.

Для того чтобы определиться с целесообразностью устройства ветрогенератора, необходимо выяснить ветроэнергетический потенциал конкретной местности (кликните для увеличения)

Никакого налогообложения производства электроэнергии, которая расходуется на обеспечение собственных бытовых нужд, не предусмотрено. Поэтому маломощный ветряк можно смело устанавливать, вырабатывать с его помощью бесплатную электроэнергию, не уплачивая при этом государству никаких налогов.

Впрочем, на всякий случай следует поинтересоваться, нет ли каких-либо местных нормативных актов, касающиеся индивидуального энергоснабжения, которые могли бы создать препятствия в установке и эксплуатации этого устройства.

Претензии могут возникнуть у ваших соседей, если они будут испытывать неудобства, связанные с эксплуатацией ветряка. Не забывайте, что наши права заканчиваются там, где начинаются права других людей.

Поэтому при покупке или самостоятельном изготовлении ветрогенератора для дома нужно обратить серьёзное внимание на следующие параметры:

• Высота мачты. При сборке ветрогенератора нужно учитывать ограничения на высоту индивидуальных построек, которые существуют в ряде стран мира, а также местонахождение собственного участка. Знайте, что поблизости от мостов, аэропортов и тоннелей строения, высота которых превышает 15 метров, запрещены.
• Шум от редуктора и лопастей. Параметры создаваемого шума можно установить при помощи специального прибора, после чего зафиксировать результаты замеров документально. Важно, чтобы они не превышали установленные шумовые нормы.
• Эфирные помехи. В идеале при создании ветряка должна быть предусмотрена защита от создания телепомех там, где ваше устройство может такие неприятности обеспечить.
• Претензии экологических служб. Эта организация может препятствовать вам в эксплуатации установки только в том случае, если она мешает миграции перелетных птиц. Но это маловероятно.

При самостоятельном создании и монтаже устройства учите эти моменты, а при покупке готового изделия обратите внимание на параметры, которые стоят в его паспорте. Лучше заранее обезопасит себя, чем впоследствии расстраиваться.

• Целесообразность устройства ветряка обосновывается в первую очередь достаточно высоким и стабильным ветряным напором в местности;
• Необходимо располагать достаточно большим участком, полезная площадь которого не будет существенно сокращена из за установки системы;
• Из-за сопровождающего работу ветряка шума желательно, чтобы между жильем соседей и установкой было не менее 200 м;
• Убедительно аргументирует в пользу устройства ветрогенератора неуклонно повышающаяся стоимость электроэнергии;
• Устройство ветрогенератора возможно только в местностях, власти которых не препятствуют, а лучше еще и поощряют использование зеленых видов энергии;
• Если в регионе сооружения мини электростанции, перерабатывающей энергию ветра, случаются частые перебои, установка минимизирует неудобства;
• Владелец системы должен быть готов к тому, что вложенные в готовое изделие средства не окупятся сразу. Экономический эффект может стать ощутимым через 10 — 15 лет;
• Если окупаемость системы — не последний момент, стоит задуматься об сооружении мини электростанции собственными руками.

Преимущества и принцип работы ветряков

Современный вертикальный генератор – один из вариантов альтернативной энергии для дома. Агрегат способен преобразовать порывы ветра в энергетический ресурс. Для корректной работы он не нуждается в дополнительных устройствах, определяющих направление ветра.

Ветряной генератор роторного типа очень легко изготовить своими руками. Конечно, полностью взять на себя обеспечение частного крупногабаритного коттеджа энергией он не сможет, но с освещением хозяйственных построек, садовых дорожек и придомовой территории справится на отлично

Прибор вертикального типа функционирует на низкой высоте. Для его обслуживания не нужны различные приспособления, обеспечивающие безопасное проведение высотных ремонтных и обслуживающих работ.

Минимум движущихся деталей делает ветряную установку более надежной и эксплуатационно устойчивой. Оптимальный профиль лопастей и оригинальной формы ротор обеспечивают агрегату высокий уровень КПД независимо от того, в каком направлении дует ветер в каждый отдельный момент.

Малые бытовые модели состоят из трех и более легких лопастей, моментально улавливают самый слабый порыв и начинают вращаться, как только сила ветра превышает 1,5 м/с. Благодаря этой способности их эффективность часто превышает КПД крупных установок, нуждающихся в более сильном ветре

Генератор работает абсолютно бесшумно, не мешает хозяевам и соседям, не создает вредных выбросов в атмосферу и надежно служит в течение многих лет, аккуратно поставляя энергию в жилые помещения.

Вертикальный генератор ветрового типа работает по принципу магнитной левитации. В процессе вращения турбин образуются импульсная и подъемная силы, а также сила фактического торможения. Первые две заставляют крутиться лопасти агрегата. Это действие активирует ротор и он создает магнитное поле, вырабатывающее электричество.

Ветряк, имеющий вертикальную ось вращения, по эффективности уступает своим горизонтальным аналогам. Зато не предъявляет претензий к территориальному расположению и полноценно работает практически в любом удобном для домовладельцев месте

Прибор функционирует полностью самостоятельно и не требует вмешательства хозяев в процесс.

Ветрогенератор с вертикальной осью вращения

В ветряных генераторах данного вида вращающаяся ось генератора расположена вертикально по отношению к поверхности земли.

За годы использования устройств данного вида появились разнообразные конструкции которые объединены в группы, это:

С ротором Дарье — агрегаты оснащаются двумя или тремя лопастями, изогнутыми в форме овала.

К положительным особенностям данной конструкции можно отнести:

• Самостоятельную ориентацию по отношению к воздушным потокам;
• Удобное обслуживание установки.
• Простота схемы агрегата.

К отрицательным относятся:

• Нет возможности в самостоятельной раскрутке лопастей;
• Значительная нагрузка на элементы конструкции;
• Лопасти должны быть идентичны и соответствовать заданному профилю;
• Повышенный уровень шума в процессе работы.
• С ротором Савониуса – агрегаты оснащены лопастями в виде цилиндрических поверхностей.

Достоинствами данной группы являются:

• Для запуска в работу требуются незначительные потоки ветра;
• Способность быстрого набора крутящего момента;
• Надёжность конструкции;
• Низкая стоимость.

К недостаткам можно отнести:

• Низкий КПД устройств этой группы.

Устройства с ротором Савониуса применяют при монтаже комбинированных ветровых генераторов, их используют для разгона агрегатов с ротором Дарье.

С вертикально-осевой конструкций ротора — у агрегатов этой группы лопасти напоминают форму крыла самолета и расположены вертикально, ось ротора расположена параллельна валу.

По внешнему виду агрегаты данной группы похожи на устройства с ротором Дарье.

К положительным качествам устройств относятся:

1. Простота в изготовлении;
2. Способность быстрого набора скорости вращения;
3. Низкий уровень шума.
4. Надежность в работе.
5. С геликоидным ротором – агрегаты этой группы являются более развитым вариантом устройств с вертикально-осевым ротором. Лопасти имеют форму геликоидной кривой.

Положительные качества:

1. Более низкие нагрузки на элементы конструкции;
2. Быстрый набор скорости вращения.

Недостатки:

• Повышенный уровень шума;
• Высокая стоимость.
• Многолопастный ротор – в основу агрегатов этого типа положена вертикально-осевая конструкция с устройством дополнительного внешнего кольца неподвижных лопастей.

Достоинства агрегатов данной группы:

• Более высокий КПД установок;
• Чувствительность к потокам ветра.

Недостатки:

• Высокая стоимость;
• Повышенный уровень шума.

ВС

На первой позиции – самый простейший, чаще всего называемый ротором Савониуса. На самом деле его изобрели в 1924 г. в СССР Я. А. и А. А. Воронины, а финский промышленник Сигурд Савониус бессовестно присвоил себе изобретение, проигнорировав советское авторское свидетельство, и начал серийный выпуск. Но внедрение в судьбе изобретения значит очень много, поэтому мы, чтобы не ворошить прошлое и не тревожить прах усопших, назовем этот ветряк ротором Ворониных-Савониуса, или для краткости, ВС.

ВС для самодельщика всем хорош, кроме «паровозного» КИЭВ в 10-18%. Однако в СССР над ним работали много, и наработки есть. Ниже мы рассмотрим усовершенствованную конструкцию, не намного более сложную, но по КИЭВ дающую фору лопастникам.

Примечание: двухлопастный ВС не крутится, а дергается рывками; 4-лопастный лишь немного плавнее, но много теряет в КИЭВ. Для улучшения 4-«корытные» чаще всего разносят на два этажа – пара лопастей внизу, а другая пара, повернутая на 90 градусов по горизонтали, над ними. КИЭВ сохраняется, и боковые нагрузки на механику слабеют, но изгибные несколько возрастают, и при ветре более 25 м/с у такой ВСУ на древке, т.е. без растянутого вантами подшипника над ротором, «срывает башню».

Дарье

Следующий – ротор Дарье; КИЭВ – до 20%. Он еще проще: лопасти – из простой упругой ленты безо всякого профиля. Теория ротора Дарье еще недостаточно разработана. Ясно только, что начинает он раскручиваться за счет разности аэродинамического сопротивления горба и кармана ленты, а затем становится вроде как быстроходным, образуя собственную циркуляцию.

Вращательный момент мал, а в стартовых положениях ротора параллельно и перпендикулярно ветру вообще отсутствует, поэтому самораскрутка возможна только при нечетном количестве лопастей (крыльев?) В любом случае на время раскрутки нагрузку от генератора нужно отключать.

Есть у ротора Дарье еще два нехороших качества. Во-первых, при вращении вектор тяги лопасти описывает полный оборот относительно ее аэродинамического фокуса, и не плавно, а рывками. Поэтому ротор Дарье быстро разбивает свою механику даже при ровном ветре.

Во-вторых, Дарье не то что шумит, а вопит и визжит, вплоть до того, что лента рвется. Происходит это вследствие ее вибрации. И чем больше лопастей, тем сильнее рев. Так что Дарье если и делают, то двухлопастными, из дорогих высокопрочных звукопоглощающих материалов (карбона, майлара), а для раскрутки посередине мачты-древка приспосабливают небольшой ВС.

Ортогонал

На поз. 3 – ортогональный вертикальный ротор с профилированными лопастями. Ортогональный потому, что крылья торчат вертикально. Переход от ВС к ортогоналу иллюстрирует рис. слева.

Карусельный и ортогональный роторы

Угол установки лопастей относительно касательной к окружности, касающейся аэродинамических фокусов крыльев, может быть как положительным (на рис.), так и отрицательным, сообразно силе ветра. Иногда лопасти делают поворотными и ставят на них флюгерки, автоматически держащие «альфу», но такие конструкции часто ломаются.

Центральное тело (голубое на рис.) позволяет довести КИЭВ почти до 50%. В трехлопастном ортогонале оно должно в разрезе иметь форму треугольника со слегка выпуклыми сторонами и скругленными углами, а при большем количестве лопастей достаточно простого цилиндра. Но теория для ортогонала оптимальное количество лопастей дает однозначно: их должно быть ровно 3.

Ортогонал относится к быстроходным ветрякам с ОСС, т.е. обязательно требует раскрутки при вводе в эксплуатацию и после штиля. По ортогональной схеме выпускаются серийные необслуживаемые ВСУ мощностью до 20 кВт.

Геликоид

Геликоидный ротор, или ротор Горлова (поз. 4) – разновидность ортогонала, обеспечивающая равномерное вращение; ортогонал с прямыми крыльями «рвет» лишь немного слабее двухлопастного ВС. Изгиб лопастей по геликоиде позволяет избежать потерь КИЭВ из-за их кривизны. Хотя часть потока кривая лопасть и отбрасывает, не используя, но зато и загребает часть в зону наибольшей линейной скорости, компенсируя потери. Геликоиды используют реже прочих ветряков, т.к. они вследствие сложности изготовления оказываются дороже равных по качеству собратьев.

Бочка-загребушка

На 5 поз. – ротор типа ВС, окруженный направляющим аппаратом; его схема представлена на рис. справа. В промышленном исполнении встречается редко, т.к. дорогостоящий отвод земли не компенсирует прироста мощности, а материалоемкость и сложность производства велики. Но самодельщик, боящийся работы – уже не мастер, а потребитель, и, если нужно не более 0,5-1,5 кВт, то для него «бочка-загребушка» лакомый кусок:

Вертикальный ротор с направляющим аппаратом

• Ротор такого типа абсолютно безопасен, бесшумен, не создает вибраций и может быть установлен где угодно, хоть на детской площадке.
• Согнуть «корыта» из оцинковки и сварить каркас из труб – работа ерундовая.
• Вращение – абсолютно равномерное, детали механики можно взять самые дешевые или из хлама.
• Не боится ураганов – слишком сильный ветер не может протолкнуться в «бочку»; вокруг нее возникает обтекаемый вихревой кокон (мы с этим эффектом еще столкнемся).
• А самое главное – поскольку поверхность «загребушки» в несколько раз больше таковой ротора внутри, КИЭВ может быть и сверхединичным, а вращательным момент уже при 3 м/с у «бочки» трехметрового диаметра такой, что генератору на 1 кВт с предельной нагрузкой, как говорится, лучше и не дергаться.

Видео: ветрогенератор Ленца

Как изготовить ветрогенератор с вертикальной осью вращения своими руками

Составные элементы:

• Осевая мачта — это несущая конструкция в форме пирамиды, треноги или шеста высотой около пяти метров. На ней закрепляют лопасти и генератор.
• Лопасти улавливают потоки ветра.
• Статор вмещает в себя фазы из катушек.
• Ротор — это подвижная часть ветряка.
• Контроллер включает замедление ветрогенератора, когда тот развивает мощность, выше его базовых метрик.
• Инвертор дает переменный ток.
• Аккумулятор накапливает сгенерированную энергию.

Подготовка элементов

Чтобы сделать лопасти для вертикального ветрогенератора, понадобится качественный пластик и/или жесть. Например, лопастную конструкцию можно сделать из пластиковых труб, Тогда к каждой стороне трубы крепятся полукруглые жестяные фрагменты. Высота и радиус вращения должны достигать 70 см. Или же можно изготовить лопастную конструкцию из запчастей.

Для ротора нужны 2 ферритовых диска диаметром 32 см, 6 неодимовых магнитов и клей. Роторная система состоит из двух дисков. Схема каждого диска следующая: нужно так расположить магниты, чтобы их полярность чередовалась, угол между ними составлял 60 градусов, а диаметр размещения равнялся 16,5 см. После правильного размещения магниты заливаются клеем.

Для статора нужно сделать девять катушек с 60 витками медной проволоки диаметром 0,1 см. Чтобы сделать три фазы, катушки необходимо спаять между собой в следующем порядке:

1. Для первой фазы начало 1-ой катушки соединяем с концом 4-ой, а начало 4-ой с концом 7-ой;
2. Для второй фазы делаем то же самое, но начинаем со 2-ой катушки;
3. Для изготовления третьей фазы начинаем с 3-ей катушки.

Форму для катушек делают из фанеры и выкладывают стекловолокном. После размещения фаз их нужно залить клеем и оставить сохнуть на несколько дней.

Монтаж конструкции

Когда с изготовлением составных элементов покончено, можно приступать к их соединению между собой. Сначала нужно соединить ротор и статор:

• В верхнем диске ротора сделайте отверстия для четырех шпилек.
• В статоре сделайте отверстия для крепления к подставке.
• Положите нижний диск ротора на подставку магнитами вверх.
• На нижнем роторе разместите статор и уприте шпильки в алюминиевую пластину.
• Накройте конструкцию вторым роторным диском (магниты расположены внизу).
• При помощи вращения шпилек добейтесь равномерного сближения верхнего и нижнего роторных дисков, после этого шпильки и пластину аккуратно убирают.
• Зафиксируйте генератор гайками.

Готовый генератор прикрутите к осевой мачте. После этого к генератору можно прикреплять лопастную конструкцию. Теперь ваш ветряк готов к установке! Для установки ветряка подготовьте армированный фундамент и зафиксируйте конструкцию растяжкой.

В последнюю очередь подключается электросеть в следующем порядке: энергия от генератора попадает на контроллер, затем собирается на аккумуляторе, а потом преобразуется в переменный ток при помощи инвертора.

Ветрогенераторы своими руками на 220 в

Для того, чтобы собрать ветроуловитель нам понадобятся: генератор на 12 вольт, аккумуляторные батареи, преобразователь с 12 v на 220 в, вольтметр, медные провода, крепежи (хомуты, болты, гайки).

Чтобы ветрогенератор получился практичным и качественным, перед его изготовлением лучше дополнительно ознакомиться с подробной инструкцией

Изготовление любого ветряка предполагает наличие таких этапов как:

1. Изготовление лопастей. Лопасти вертикального ветрогенератора можно сделать из бочки. Нарезать детали можно при помощи болгарки. Винт для небольшого ветряка можно изготовить из трубы ПВХ с сечением в 160 мм.
2. Изготовление мачты. Мачта должна быть высотой не менее 6 метров. При этом, для того, чтобы крутящее усилие не сорвало мачту, ее необходимо закрепить ее на 4 растяжки. Каждую растяжку, при этом, нужно намотать на бревно, которое следует закопать глубоко в землю.
3. Установка неодимовых магнитов. Магниты наклеиваются на диск ротора. Лучше выбирать прямоугольные магниты, магнитные поля в которых сосредотачиваются по всей поверхности.
4. Намотка катушек генератора. Намотка выполняется медной нитью с диаметром не менее двух мм. При этом, мотков должно быть не более 1200.
5. Фиксация лопастей к трубе при помощи гаек.

При наличии мощных аккумуляторных батарей и инвертора, полученное устройство сможет выработать такое количество электричества, которого будет достаточно для использования бытовой техники (например, холодильника и телевизора). Отлично подойдет такой генератор для поддержания работы систем освещения, отопления и вентиляции небольшого дачного домика, теплицы.

Сборка аксиальной ВЭУ на неодимовых магнитах

Поскольку неодимовые магниты в России появились относительно недавно, то и аксиальные ветрогенераторы с безжелезными статорами стали делать не так давно.

Появление магнитов вызвало ажиотажный спрос, но постепенно рынок насытился, и стоимость этого товара стала снижаться. Он стал доступен для умельцев, которые тут же приспособили его для своих разнообразных нужд.

Аксиальная ВЭУ на неодимовых магнитах с горизонтальной осью вращения – более сложная конструкция, требующая не только умения, но и определенных знаний

Если у вас имеется ступица от старого авто с тормозными дисками, то её и возьмем в качестве основы будущего аксиального генератора.

Предполагается, что эта деталь не новая, а уже эксплуатировавшаяся. В этом случае её необходимо разобрать, проверить и смазать подшипники, тщательно вычистить прочь осадочные наслоения и всю ржавчину. Готовый генератор не забудьте покрасить.

Ступица с тормозными дисками, как правило, достаётся умельцам в качестве одного из узлов старого автомобиля, отправившегося в утиль, поэтому нуждается в тщательной чистке

Распределение и закрепление магнитов

Неодимовые магниты должны быть наклеены на диски ротора. Для нашей работы возьмем 20 магнитов 25х8мм.

Конечно, можно использовать и другое количество полюсов, но при этом необходимо соблюдать следующие правила: количество магнитов и полюсов в однофазном генераторе должно совпадать, но, если речь идёт о трехфазной модели, то соотношение полюсов к катушкам должно составлять 2/3 или 4/3.

При размещении магнитов полюса чередуются. Важно не ошибиться. Если вы не уверены, что расположите элементы правильно, сделайте шаблон-подсказку или нанесите сектора прямо на сам диск.

Если у вас есть выбор, купите лучше не круглые, а прямоугольные магниты. В прямоугольных моделях магнитное поле сосредоточено по всей длине, а в круглых – в центре.

У противостоящих магнитов должны быть разные полюса. Вы ничего не перепутаете, если с помощью маркера пометите их знаками минус или плюс. Чтобы определить полюса, возьмите магниты и поднесите их друг к другу.

Если поверхности притягиваются, поставьте на них плюс, если отталкиваются, то пометьте их минусами. При размещении магнитов на дисках чередуйте полюса.

Магниты установлены с соблюдением правила чередования полисов, по наружному и внутреннему периметрам расположены бортики из пластилина: изделие готово к заливке эпоксидной смолой

Для надежности закрепления магнита нужно применять качественный и максимально сильный клей.

Чтобы усилить надежность фиксации, можно воспользоваться эпоксидной смолой. Её следует развести так, как это указано в инструкции, и залить ею диск. Смола должна покрыть диск целиком, но не стекать с него. Предотвратить вероятность стекания можно, если обмотать диск скотчем или сделать по его периметру временные пластилиновые ограждения из полимерной полосы.

Генераторы однофазного и трехфазного вида

Если сравнивать однофазный и трехфазный статоры, то последний окажется лучше. Однофазный генератор при нагрузке вибрирует. Причиной вибрации становится разница в амплитуде тока, возникающая из-за непостоянной его отдачи за момент времени.

Такого недостатка у трехфазной модели нет. Она отличается постоянной мощностью из-за компенсирующих друг друга фаз: когда в одной происходит нарастание тока, в другой он падает.

По итогам тестирования отдача трехфазной модели почти на 50% больше, чем аналогичный показатель однофазной. Ещё одним достоинством этой модели является то, что в отсутствии лишней вибрации повышается акустический комфорт при функционировании устройства под нагрузкой.

То есть, трехфазный генератор практически не гудит в процессе его эксплуатации. Когда вибрация снижается, срок службы устройства логично повышается.

В борьбе между трехфазными и однофазными устройствами неизменно побеждает трехфазное, потому что оно не так сильно гудит в процессе работы и служит дольше однофазного

Правила наматывания катушки

Если спросить специалиста, то он скажет, что перед тем, как наматывать катушки, нужно выполнить тщательный расчет. Практик в этом вопросе положится на свою интуицию.

Мы выбрали не слишком скоростной вариант генератор. У нас процедура зарядки двенадцативольтового аккумулятора должна начаться при 100-150 оборотах за минуту. Такие исходные данные требуют, чтобы общее количество витков всех катушек составило 1000-1200 штук. Эту цифру нам осталось поделить между всеми катушками и определить, сколько же витков будет на каждой.

Ветряк на низких оборотах может быть мощнее, если увеличится количество полюсов. Частота колебаний тока в катушках при этом увеличится. Если для намотки катушек применять провод большего сечения, сопротивление уменьшится, а сила тока увеличится. Не упустите из виду тот факт, что большее напряжение может «съедать» ток из-за сопротивления обмотки.

Процесс намотки можно облегчить и сделать эффективнее, если использовать для этой цели специальный станочек.

Совсем необязательно такой рутинный процесс как наматывание катушек делать вручную. Немного смекалки и отличный станочек, который легко справляется с намоткой, уже есть

На рабочие характеристики самодельных генераторов большое влияние оказывают толщина и количество магнитов, которые расположены на дисках. Совокупную итоговую мощность можно рассчитать, если намотать одну катушку, а затем прокрутить её в генераторе. Будущая мощность генератора определяется путем измерения напряжения на конкретных оборотах без нагрузки.

Приведем пример. При сопротивлении 3 Ом и 200 оборотах в минуту выходит 30 вольт. Если отнять от этого результата 12 вольт напряжения аккумулятора, получится 18 вольт. Делим этот результат на 3 Ом и получаем 6 ампер. Объём в 6 ампер и отправится на аккумулятор. Конечно, в расчете мы не учли потери в проводах и на диодном мосту: фактический результат окажется меньше расчетного.

Обычно катушки делают круглыми. Но, если их немного вытянуть, то получится больше меди в секторе и витки окажутся прямее. Если сравнивать размер магнита и диаметр внутреннего отверстия катушек, то они должны соответствовать друг другу или размер магнита может быть немного меньше.

Толщина статора, который мы делаем, должна правильно соотноситься с толщиной магнитов. Если статор сделать больше за счет увеличения количества витков в катушках, междисковое пространство возрастет, а магнитопоток уменьшится. Результат же может оказаться таким: образуется такое же напряжение, но, из-за увеличившегося сопротивления катушек, мы получим меньший ток.

Для изготовления формы для статора применяют фанеру. Впрочем, сектора для катушек можно разметить на бумаге, используя в качестве бордюров пластилин.

Если поверх катушек на дно формы поместить стеклоткань, прочность изделия повысится. Перед нанесением эпоксидной смолы нужно форму смазать вазелином или воском, тогда смола не прилипнет к форме. Некоторые используют вместо смазки скотч или пленку.

Между собой катушки закрепляются неподвижно. При этом концы фаз выводятся наружу. Шесть выведенных наружу проводов следует соединить звездой или треугольником. Вращая собранный генератор рукой, производят его тестирование. Если напряжение будет 40 V, то сила тока составит примерно 10 ампер.

Окончательная сборка устройства

Длина готовой мачты должна составлять примерно 6-12 метров. При таких параметрах её основание должно быть забетонированным. Сам ветряк будет закреплен на верхней части мачты.

Чтобы до него можно было добраться в случае поломки, нужно предусмотреть в основании мачты специальное крепление, которое позволит поднимать и опускать трубу, используя при этом ручную лебедку.

Высоко вздымается мачта с прикрепленным к ней ветрогенератором, но предусмотрительный мастер сделал специальное устройство, которое позволяет при необходимости опустить конструкцию на землю

Чтобы изготовить винт, можно использовать трубу ПВХ диаметром 160 мм. Она будет использоваться для вырезания из её поверхности двухметрового винта, состоящего из шести лопастей. Форму лопастей лучше разработать самостоятельно опытным путем. Цель – усилить крутящий момент при низких оборотах.

Винт-пропеллер следует беречь от слишком сильного ветра. Для решения этой задачи используют складной хвост. Выработанная энергия накапливается в аккумуляторах.

Вниманию наших читателей мы предоставили два варианта ветрогенераторов, сделанных своими руками на 220 в, которые пользуются повышенным вниманием не только владельцев загородной недвижимости, но и простых дачников.

Обе модели ВЭУ эффективны по-своему. Особенно хорошие результаты эти устройства способны продемонстрировать в степной местности с частыми и сильными ветрами. Они достаточно эффективны, чтобы использоваться в организации альтернативного отопления дома и в поставке электроэнергии. И их не так уж сложно соорудить своими руками.

Место установки ветрогенератора

Ветрогенератор, описываемый здесь, установлен на 4-х метровой опоре на краю горы. Трубный фланец, который установлен снизу генератора обеспечивает легкую и быструю установку ветрогенератора — достаточно прикрутить 4 болта. Хотя для надежности, лучше приварить.

Обычно, горизонтальные ветрогенераторы «любят» когда ветер дует с одного направления, в отличии от вертикальных ветряков, где за счет флюгера, они могут поворачиваться и им не важно направление ветра. Т.к. данный ветряк установлен на берегу скалы, то ветер там создает турбулентные потоки с разных направлений, что не очень эффективно для данной конструкции.

Другим фактором, который необходимо учитывать при подборе места размещения, является сила ветра. Архив данных по силе ветра для вашей местности можно найти в интернете, правда это будет очень приблизительно, т.к. все зависит от конкретного места.
Также, в выборе месторасположения установки ветрогенератора поможет анемометр (прибор для измерения силы ветра).

Результат работы ветряка: расчет эффективности

Тестовые испытания ветрогенератора при разной скорости ветра показали следующие результаты:

• при скорости ветра 5 м/с получаем 60 об/мин — 7 В и 2,3 А = 16 Вт;
• при скорости ветра 10,6 м/с получаем около 120 об/мин — 13 В и 3,4 А = 44 Вт;
• при скорости 15,3 м/с примерно 180 об/мин — 15 В и 5,1 А = 76,5 Вт;
• при скорости ветра 18 м/с получаем 240 об/мин — 18 В и 9 А = 162 Вт.

В основном ветряк выдает 16–45 Вт, так как ветер более 15 м/с бывает редко. Однако, если поставить скоростной винт, тогда можно получить более высокие результаты.

Как сделать простой ветрогенератор для дачи или дома своими руками

Многие хотят иметь автономное электроснабжение например дачи или дома, но сталкиваются с массой проблем при осуществлении задумки. Первое это с чего начать и что выбрать в качестве автономного источника электроснабжения. Многие говорят, — поставь бензогенератор и забудь про всякие там ветряки и солнечные панели.

Да бензогенератор просто, завел и он работает, но выгодно ли это, во первых бензин и масла, а во вторых техобслуживание, ведь если бензогенератором пользуются раз в неделю и пару часов, то его надолго хватит, а если электричество нужно каждый день, то бензогенератор может и года не протянуть (средний моторесурс мини бензогенераторов 300-500часов).

Экономить моторесурс можно тем, что заряжать бензогенератором аккумулятор, и пользоваться энергией накопленной в аккумуляторе, но это выгодно если электричества надо совсем немного, да и то по мере разрядки аккумулятора, его надо постоянно заряжать, а правильная зарядка полностью севшего аккумулятора занимает около 10 часов. В общем для каждодневного использования бензогенераторы не подходят, так как расходы на топливо и постоянный шум от работающего агрегата делают его подходящим лишь для аварийного источника тока.

Солнечные панели в плане автономного электоснабжения более подходящий, но они очень специфичны и очень сильно зависят от солнца, если же летом солнца достаточно, то в межсезонье и зимой солнца почти нет, а эффективность солнечных панелей падает в 10-20 раз при отсутствии солнца. Так-же солнечные панели работают только в светлое время суток, что зимой при отсутствии солнца и короткого светового дня делает их бесполезными. Так-же стоимость батарей на сегодняшний день достаточно высока.

Что-же остаётся? —ветрогенератор, не заводской, так как они плохо работают в большинстве наших регионов, а именно самодельный аксиальный ветрогенератор на постоянных неодим магнитах. Да эффективность аксиальных генераторов немного ниже чем у заводских аналогов при скорости ветра 5-7м/в, но всегда-ли в наших регионах такой ветер, ведь обычно среднегодовая скорость ветра в большинстве регионов России около 4м/с. Бывают дни когда ветра почти нет 1-3м/с.

Да, при использовании больших ветряков обычно ставят большой блок буферных аккумуляторов, чтобы при отсутствии достаточного для зарядки ветра, использовать энергию накопленную в аккумуляторах. Но чем больше блок аккумуляторов, тем выше цена в итоге на всю установку.

Выход один, делать ветрогенератор под ветер 3м/с, чтобы он стабильно заряжал буферный аккумулятор при слабых ветрах. Для этих целей можно использовать и готовые генераторы, но они все работают на высоких оборотах, а при ветре 3м/с врятле можно получить хоть какие приемлемые обороты, при таком ветре в зависимости от конфигураций лопастей 40-90об/м. Можно поставить на другие генераторы и тем самым увеличить количество оборотов генератора по отношению к оборотам лопастей, но при этом теряется много энергии в механических частях мультипликатора.

Многие «Кулибины» сейчас делают полностью самодельные генераторы для ветряков на постоянных магнитах. Конструкция генератора на удивление очень проста и не требует для повторения специального оборудования, а достаточно того, что есть у каждого в гараже.

Плюсы таких генераторов по сравнению с заводскими в том, что они не имеют магнитных залипаний, так как статор бесжелезный, и представляет собой залитый эпоксидной или другими веществами диск с катушками индуктивности. А ротор состоит из двух металлических дисков с наклеенными магнитами. Диск с медными катушками неподвижен, а с обоих сторон диска вращаются диски с магнитами. Таким образом при наведении магнитного поля от магнитов на медные катушки, в них начинает течь ток. Ток возникает при смене электромагнитного поля с отрицательного в положительное и обратно. Импульс смены тока в катушке это и есть один герц. Ну чтож не будем вдаваться сильно в принципы работы, а рассмотрим готовые конструкции…

Самая распространённая и проверенная конструкция самодельного генератора

За основу генератора обычно берут ступицу от ваз 2108-09, и два тормозных диска от неё-же. Можно использовать и другие подходящие валы и ступици, или делать полностью самодельные. Проанализировав множеество общедоступной информации, я пришел к таким основным выводам. При построении таких генераторов для низких скоростей ветра количество катушек и магнитных пар должно быть как можно больше, конечно в разумных пределах.

Максимальное количество, которое легко в изготовлении, это 16 катушек и 16 пар магнитов. Мощность генератора зависит от размеров магнитов и катушек индуктивности на статоре. Более правильное соотношение веса медных катушек должно быть примерным весу магнитов, то есть если масса медных катушек 1 кг, то и масса магнита тоже должна быть около 1 кг.

Толщину статора -диска с медными катушками обычно делают такой-же как и толщина магнитов, то есть если магниты толщиной 1см, то и диск лучше делать не толще, можно тоньше, но при этом придётся делать более мелкие катушки, которые будут производить меньше энергии, несмотря на более сильное магнитное поле, а если делать диск толще то магниты будет слабо наводить магнитные поля на центр диска, и центральная часть катушек будет плохо работать.

В среднем при при 90 оборотов генератора состоящего из 16-ти полюсов, и общим весом катушек индуктивности и магнитов в 2кг, мощность получается порядка 40-50 ватт энергии, эта мощность будет при ветре 3м/с. При увеличении скорости ветра значительно вырастает и мощность генератора, и уже при ветре 10м/с такой генератор будет давать 350-400 ватт. Но всё зависит от конфигурации лопастей.

Так-же многие советуют делать соотношение катушек к магнитным полюсам 1,333, то есть например 9 катушек и 12 пар магнитов, 12 катушек и 16 пар магнитов, обоснная это уходом от залипания. Но какое здесь залипание ведь статор не железный и состоит из эпоксидки и медных катушек и большее количество полюсов по отношению к катушкам только ухудшид процессы смены импульсов магнитного поля в катушках, а следовательно и мощность генератора. Генератор не имеет залипаний так-как нет железа в статоре и стартует очень легко, а сопротивление появляется, когда к генератору подключатся нагругка в виде лампочки или аккумулятора для зарядки.

Да, генераторы с большим числом магнитных пар по соотношению к катушкам имеют меньшее сопротивление, так как магниты наводят на катушки смешаное магнитное поле и следовательно в итоге меньший ток, то есть люди думают что они делают залипание меньше, а на самом деле снижают применением большего количества магнитных пар мощность генератора. Лучшее соотношение 1:1, так как при этом проиходит одновременно смена магнитного поля во всех катушках при вращении. Чёткая и доновременная смена даёт более мощные импульсы, а следовательно и более высокий ток.Применяют большее количество полюсов для снижения залипания в железных статорах, но это тоже в итоге снижает мощность генератора.

Так-же обычно используют круглые магниты, но прямоугольные магниты работают лучше, так как магнитный контур расположен по длине магнита, а у круглых сосредоточен к середине.И для большей эффективности надо наматывать не круглые катушки, а формой напоминающей треугольник. Размеры магнитов в диаметре обычно равны внутреннему диаметру катушек индуктивности, это связано с тем что верхние и нижние части обмоток не участвуют в процессе генерации импульсов. Поэтому магниты обычно меньше диаметра катушек.

Пример такого ветрогенератора с применением неодимовых магнитов и статора залитого эпоксидной

На фото ветряк был протестирован с разными лопостями для определения большей эффективности при малом ветре и более стабильных оборотов. В обоих вариантах ветряк показал хорошие характеристики, но с тремя лопостями лучше на более сильном ветре.

В этом ветрогенераторе также бала использована задняя ступица от ВАЗ2108 и два тормозных диска от неё-же. На тормозные диски были наклеены с помощью супер клея 16 пар неодим магнитов размером 27 на 8, далее они были залиты до половины эпоксидной смолой с добавкой талька. Для намотки катушек индуктивности был собран примитивный станочек.

Двенадцать круглых катушек били намотаны эмальпроводом сечением 0,9мм. Количество витков так-же может быть разное, обычно рассчитывают при схеме соединения катышек в звезду около 60 витков, но некоторые наматывают и более. Показатели тока всё равно разнятся, поэтому точного количества витков нет, все думают как получится и сколько уместится. В основном лучше применять более толстый эмальпровод. Для например такого генератора в пределах 1 мм.

Вертикальный ветрогенератор своими руками — пошаговые инструкции по сборке

Зачастую у владельцев частных домов возникает идея о реализации системы резервного электропитания. Наиболее простой и доступный способ — это, естественно, бензиновый или дизельный генератор, однако многие люди обращают свой взгляд на более сложные способы преобразования так называемой даровой энергии (солнечного излучения, энергии текущей воды или ветра) в электричество.

Каждый из этих способов имеет свои достоинства и недостатки. Если с использованием течения воды (мини-ГЭС) все понятно — это доступно только в непосредственной близости от достаточно быстротекущей реки, то солнечный свет или ветер можно использовать практически везде. Оба этих метода будут иметь и общий минус — если водяная турбина может работать круглосуточно, то солнечная батарея или ветрогенератор эффективны только некоторое время, что делает необходимым включение аккумуляторов в структуру домашней электросети.

Поскольку условия в России (малая длительность светового дня большую часть года, частые осадки) делают применение солнечных батарей неэффективным при их современных стоимости и КПД, наиболее выгодным становится конструирование ветрового генератора. Рассмотрим его принцип действия и возможные варианты конструкции.

Так как ни одно самодельное устройство не похоже на другое, эта
статья — не пошаговая инструкция, а описание базовых основ конструирования ветрогенератора.

Общий принцип работы

Основным рабочим органом ветрогенератора являются лопасти, которые и вращает ветер. В зависимости от расположения оси вращения ветрогенераторы делятся на горизонтальные и вертикальные:

• Горизонтальные ветрогенераторы наиболее широко распространены. Их лопасти имеют конструкцию, аналогичную пропеллеру самолета: в первом приближении это — наклонные относительно плоскости вращения пластины, которые преобразуют часть нагрузки от давления ветра во вращение. Важной особенностью горизонтального ветрогенератора является необходимость обеспечения поворота лопастного узла сообразно направлению ветра, так как максимальная эффективность обеспечивается при перпендикулярности направления ветра к плоскости вращения.
• Лопасти вертикального ветрогенератора имеют выпукло-вогнутую форму. Так как обтекаемость выпуклой стороны больше, чем вогнутой, такой ветрогенератор вращается всегда в одном направлении независимо от направления ветра, что делает ненужным поворотный механизм в отличие от горизонтальных ветряков. Вместе с тем, за счет того, что в любой момент времени полезную работу выполняет только часть лопастей, а остальные только противодействуют вращению, КПД вертикального ветряка значительно ниже, чем горизонтального: если для трехлопастного горизонтального ветрогенератора этот показатель доходит до 45%, то у вертикального не превысит 25%.

Поскольку средняя скорость ветров в России невелика, даже большой ветряк большую часть времени будет вращаться достаточно медленно. Для обеспечения достаточной мощности электропитания от должен соединяться с генератором через повышающий редуктор, ременной или шестеренчатый. В горизонтальном ветряке блок лопасти-редуктор-генератор устанавливается на поворотной головке, которая дает им возможность следовать за направлением ветра. Важно учесть, что поворотная головка должна иметь ограничитель, не дающий ей сделать полный оборот, так как иначе проводка от генератора будет оборвана (вариант с использованием контактных шайб, позволяющих головке свободно вращаться, более сложен). Для обеспечения поворота ветрогенератор дополняется направленным вдоль оси вращения рабочим флюгером.

Наиболее распространенный материал для лопастей — это ПВХ-трубы большого диаметра, разрезаемые вдоль. По краю к ним приклепываются металлические пластины, приваренные к ступице лопастного узла. Чертежи такого рода лопастей наиболее широко распространены в Интернете.

На видео рассказывается про ветрогенератор, изготовленный своими руками

Своими руками

Приобретение готового ветрогенератора не по карману большинству пользователей. Кроме того, стремление мастерить разные механизмы и приспособления неискоренимы в народе, а если появляется еще и насущная необходимость — решение вопроса однозначно. Рассмотрим, как сделать ветрогенератор своими руками.

Простейший ветрогенератор для освещения дачи

Самые простые конструкции используются для освещения участка или питания насоса, подающего воду. В процессе участвуют, как правило приборы потребления, не боящиеся скачков напряжения. Ветряк вращает генератор, напрямую подключенный к потребителям, без промежуточного комплекта, стабилизирующего напряжение.

Ветряк своими руками из автомобильного генератора

Генератор от автомобиля является оптимальным вариантом при создании самодельного ветряка. Он нуждается в минимальной реконструкции, в основном — перемотке катушки более тонким проводом с большим числом витков. Модификация минимальна, а полученный эффект позволяет использовать ветряк для обеспечения дома. Понадобится достаточно скоростной и мощный ротор, способный вращать устройства с большим сопротивлением.

Ветрогенератор из стиральной машины

Электродвигатель от стиральной машины часто используют для создания генератора. Оптимальным вариантом является установка на ротор сильных неодимовых магнитов, обеспечивающих возбуждение обмоток. Для этого необходимо просверлить в роторе углубления, диаметром равные размеру магнитов.

Затем они устанавливаются в гнезда с чередованием полярности и заливаются эпоксидкой. Готовый генератор устанавливается на вращающуюся вокруг вертикальной оси площадку, на вал насаживается крыльчатка с обтекателем. Сзади к площадке крепится хвостовой стабилизатор, обеспечивающий наведение устройства.

Расчет лопастного ветрогенератора

Так как мы уже выяснили, что горизонтальный ветрогенератор значительно эффективнее, рассмотрим расчет именно его конструкции.

Энергия ветра может быть определена по формуле P=0.6*S*V³, где S — это площадь круга, описываемого концами лопастей винта (площадь ометания), выраженная в квадратных метрах, а V — расчетная скорость ветра в метрах в секунду. Также нужно учитывать КПД самого ветряка, который для трехлопастной горизонтальной схемы составит в среднем 40%, а также КПД генераторной установки, составляющий на пике токоскоростной характеристики 80% для генератора с возбуждением от постоянных магнитов и 60% — для генератора с обмоткой возбуждения. Еще в среднем 20% мощности израсходует повышающий редуктор (мультипликатор). Таким образом, окончательный расчет радиуса ветряка (то есть длины его лопасти) для заданной мощности генератора на постоянных магнитах выглядит так: R=√(P/(0.483*V³))

Пример: Примем требуемую мощность ветроэлектростанции в 500 Вт, а среднюю скорость ветра — в 2 м/с. Тогда по нашей формуле нам придется использовать лопасти длиной не менее 11 метров. Как видите, даже такая небольшая мощность потребует создания ветрогенератора колоссальных габаритов. Для более-менее рациональных в условиях изготовления своими руками конструкций с длиной лопасти не более полутора метров ветрогенератор сможет выдавать всего лишь 80-90 ватт мощности даже на сильном ветру.

Недостаточно мощности? На самом деле все несколько иначе, так как на самом деле нагрузку ветрогенератора питают аккумуляторы, ветряк же только заряжает их в меру своих возможностей. Следовательно, мощность ветроустановки определяет периодичность, с которой она сможет осуществлять подачу энергии.

Выбор генератора

Наиболее логичным вариантом генераторной установки для самодельного ветряка кажется автомобильный генератор. Такое решение позволяет легко скомпоновать установку, так как генератор уже имеет и крепежные точки, и шкив для ременного мультипликатора. Купить и сам генератор, и запчасти к нему нетрудно. Кроме того, встроенное реле-регулятор позволяет непосредственно подключить его к 12-вольтовой аккумуляторной батарее, а к ней, в свою очередь — инвертор для преобразования постоянного тока в переменный напряжением 220В.

Но, как уже было сказано выше, КПД генераторов с обмоткой возбуждения достаточно низок, что весьма чувствительно для и без того маломощного ветряного генератора. Второй минус в том, что при разряженном аккумуляторе автомобильный генератор не сможет возбудиться.

В ряде самодельных конструкций можно встретить тракторные генераторы Г-700 и Г-1000. Их КПД ничуть не больше, полезным отличием являются лишь намагниченность ротора, позволяющая возбудить генератор даже без аккумуляторной батареи, и низкая цена.

Некоторые авторы при постройке ветрогенераторов пользуются свойством обратимости коллекторных электродвигателей — принудительно вращая их ротор, с него можно снимать постоянный ток. Статор двигателей подобного типа состоит либо из постоянных магнитов, что более предпочтительно в наших целях, либо имеет обмотку. Для применения двигателя в режиме генератора она подключается к автомобильному реле-регулятору, чтобы обеспечить нужное напряжение. Рассмотрим подключение реле-регулятора на примере узла от ВАЗовской классики (оно удобно тем, что не объединено в один блок с щеточным узлом):

1. Одну из щеток двигателя соедините с корпусом — это будет отрицательный полюс генератора. Сюда же надежно подключите металлический корпус реле-регулятора и клемму «-» аккумулятора.
2. Клемму 67 реле соедините с одним из выводов статорной обмотки, второй временно с корпусом.
3. Клемму 15 соедините через выключатель с положительным полюсом аккумулятора (при этом на обмотку подастся ток возбуждения). Придайте ротору вращение в том же направлении, что будет обеспечивать винт ветроустановки, и подключите между свободной щеткой и корпусом вольтметр. Если на щетке обнаружится отрицательный потенциал, поменяйте местами соединения статора с реле-регулятором и массой.

Основной особенностью подключения генератора постоянного тока к аккумуляторной батарее является необходимость в разделении их полупроводниковым диодом, не дающим аккумулятору разряжаться на обмотку ротора при остановке генератора. В современных автомобильных генераторах эту функцию выполняет трехфазный диодный мост, и мы также можем его использовать, параллельно соединив его фазы для уменьшения падения напряжения на нем.

Наибольшую же мощность можно снять с генератора, ротор которого состоит из неодимовых магнитов. Распространены конструкции на основе автомобильной ступицы с тормозным диском, по краю которого закрепляются мощные магниты. На минимальном расстоянии от них располагается статор с однофазной или трехфазной обмоткой.

Ветряк #2 — аксиальная конструкция на магнитах

Аксиальные ветряки с безжелезными статорами на неодимовых магнитах в России до последнего времени не делали по причине недоступности последних. Но теперь они есть и в нашей стране, причем стоят они дешевле, чем изначально. Поэтому и наши умельцы стали изготавливать ветрогенераторы этого типа.

Со временем, когда возможности роторного ветрогенератора уже не будут обеспечивать все потребности хозяйства, можно сделать аксиальную модель на неодимовых магнитах

Что необходимо подготовить?

За основу аксиального генератора нужно взять ступицу от автомобиля с тормозными дисками. Если эта деталь была в эксплуатации, её необходимо разобрать, подшипники поверить и смазать, ржавчину счистить. Готовый генератор будет покрашен.

Чтобы качественно отчистить ступицу от ржавчины, воспользуйтесь металлической щеткой, которую можно насадить на электродрель. Ступица снова будет выглядеть отлично

Распределение и закрепление магнитов

Нам предстоит наклеивать магниты на диски ротора. В данном случае используются 20 магнитов размером 25х8мм. Если вы решите сделать другое количество полюсов, то используйте правило: в однофазном генераторе должно быть сколько полюсов, столько и магнитов, а в трехфазном необходимо соблюдать соотношение 4/3 или 2/3 полюса к катушкам. Размещать магниты следует, чередуя полюса. Чтобы их расположение было правильным, используйте шаблон с секторами, нанесенными на бумаге или на самом диске.

Если есть такая возможность, магниты лучше использовать прямоугольные, а не круглые, потому что у круглых магнитное поле сосредоточено в центре, а у прямоугольных – по их длине. Противостоящие магниты должны иметь разные полюса. Чтобы ничего не перепутать, маркером нанесите на их поверхность «+» или «-». Для определения полюса возьмите один магнит и подносите к нему другие. На притягивающихся поверхностях ставьте плюс, а на отталкивающихся – минус. На дисках полюса должны чередоваться.

Магниты правильно размещены. Перед их фиксацией эпоксидной смолой, необходимо сделать бортики из пластилина, чтобы клейкая масса могла застыть, а не стекла на стол или пол

Для закрепления магнитов нужно использовать сильный клей, после чего прочность склейки дополнительно усиливают эпоксидной смолой. Ею заливают магниты. Чтобы предотвратить растекание смолы можно сделать бордюры из пластилина или просто обмотать диск скотчем.

Трехфазные и однофазные генераторы

Однофазный статор хуже трехфазного, потому что при нагрузке он даёт вибрацию. Это происходит из-за разницы в амплитуде тока, которая возникает по причине непостоянной отдачи его за момент времени. Трехфазная модель этим недостатком не страдает. Мощность в ней всегда постоянна, потому что фазы друг друга компенсируют: если в одной ток падает, а в другой он нарастает.

В споре однофазного и трехфазного вариантов последний выходит победителем, потому что дополнительная вибрация не продлевает срок службы оборудования и раздражает слух

В результате отдача трехфазной модели на 50% превышает тот же показатель однофазной. Другим плюсом отсутствия ненужной вибрации является акустический комфорт при работе под нагрузкой: генератор не гудит во время его эксплуатации. Кроме того, вибрация всегда выводит ветрогенератор из строя до истечения срока его эксплуатации.

Процесс наматывания катушек

Любой специалист вам скажет, что перед наматыванием катушек нужно произвести тщательный расчет. А любой практик все сделает интуитивно. Наш генератор не будет слишком быстроходным. Нам нужно, чтобы процесс зарядки 12-вольтового аккумулятора начался при 100-150 оборотах в минуту. При таких исходных данных общее число витков во всех катушках должно составлять 1000-1200шт. Осталось разделить эту цифру на количество катушек и узнать, сколько витков будет в каждой.

Чтобы сделать ветрогенератор на низких оборотах мощнее, нужно увеличить число полюсов. При этом в катушках возрастет частота колебания тока. Для намотки катушек лучше использовать толстый провод. Это уменьшит сопротивление, а, значит, сила тока возрастет. Следует учесть, что при большом напряжении ток может оказаться «съеденным» сопротивлением обмотки. Простой самодельный станочек поможет быстро и аккуратно намотать качественные катушки.

Статор размечен, катушки уложены на свои места. Для их фиксации используется эпоксидная смола, стеканию которой снова противостоят пластилиновые бортики

Из-за числа и толщины магнитов, расположенных на дисках, генераторы могут значительно различаться по своим рабочим параметрам. Чтобы узнать, какую мощность ждать в результате, можно намотать одну катушку и прокрутить её в генераторе. Для определения будущей мощности, следует измерить напряжение на определенных оборотах без нагрузки.

Например, при 200 оборотах в минуту получается 30 вольт при сопротивлении 3 Ом. Отнимаем от 30 вольт напряжение аккумулятора в 12 вольт, а получившиеся 18 вольт делим на 3 Ом. Результат – 6 ампер. Это тот объём, который отправится на аккумулятор. Хотя практически, конечно, выходит меньше из-за потерь на диодном мосту и в проводах.

Чаще всего катушки делают круглыми, но лучше их чуть вытянуть. При этом меди в секторе получается больше, а витки катушек оказываются прямее. Диаметр внутреннего отверстия катушки должен соответствовать размеру магнита или быть немногим больше его.

Проводятся предварительные испытания получившегося оборудования, которые подтверждают его отличную работоспособность. Со временем и эту модель можно будет усовершенствовать

Делая статор, учтите, что его толщина должна соответствовать толще магнитов. Если число витков в катушках увеличить и сделать статор толще, междисковое пространство увеличится, а магнитопоток уменьшится. В результате может образоваться то же напряжение, но меньший ток из-за возросшего сопротивления катушек.

В качестве формы для статора используют фанеру, но можно на бумаге разметить сектора для катушек, а бордюры сделать из пластилина. Прочность изделия увеличит стеклоткань, помещенная на дно формы и поверх катушек. Эпоксидная смола не должна прилипать к форме. Для этого её смазывают воском или вазелином. Для тех же целей можно использовать пленку или скотч. Катушки закрепляют между собой неподвижно, концы фаз выводят наружу. Потом все шесть проводов соединяют треугольником или звездой.

Генератор в сборе тестируют, используя вращение рукой. Получившееся напряжение составляет 40 вольт, сила тока при этом составляет примерно 10 Ампер.

Расчет мультипликатора

Генераторная установка имеет наклонную токоскоростную характеристику: с ростом оборотов ротора увеличивается максимальная отдаваемая им мощность. Следовательно, чтобы обеспечить наибольшую эффективность тихоходного ветрогенератора, нам понадобится мультипликатор с большим коэффициентом повышения.

Для самодельной конструкции наиболее оптимальное решение — это ременной мультипликатор: он прост в изготовлении и требует минимума станочных работ. Коэффициент повышения оборотов у него будет равен отношению диаметра ведущего шкива, связанного с осью винта, к диаметру ведомого шкива генератора. При необходимости передаточное число будет легко скорректировать заменой одного из шкивов.

При проектировании мультипликатора нужно учитывать как средние обороты лопастного узла, так и токоскоростную характеристику генератора. Если мы используем серийный автомобильный генератор, то ее без труда можно найти в Интернете, с самодельными же конструкциями, скорее всего, придется идти методом проб и ошибок.

Для примера возьмем распространенный тракторный генератор, о котором уже писали выше.

Взяв расчетную мощность нашей ветроустановки в 90 ватт, найдем точку на графике, соответствующую выходу генератора на эту мощность. При номинальном напряжении 14 В нам потребуется токоотдача не менее 6,5 А — согласно графику, это произойдет при оборотах чуть выше 1000 об/мин. Пусть винт нашей конструкции вращается ветром со скоростью 60 об/мин (ветер средней силы). Значит, нам потребуется как минимум двадцатикратное соотношение диаметров шкивов — для 70-миллиметрового шкива генератора шкив ветряка должен будет иметь диаметр почти полтора метра, что неприемлемо. Это недвусмысленно намекает, насколько мала эффективность ветрогенераторов такого типа — без сложного многоступенчатого редуктора, который сам по себе приведет к большим потерям мощности, вывести автомобильный генератор на рабочий режим практически невозможно.

Преимущества и недостатки роторного ветрогенератора

Когда ветрогенератор сделать как надо, он будет функционировать без каких-либо ошибок. С аккумулятором на 75А и с хорошим инвертером на 1000 W, ветряк без проблем будет обеспечивать светом улицу, площадку дома, питать защитную сигнализацию, видеонаблюдение и т. д.

Ветрогенераторы такого типа имеют следующие преимущества:

• простота монтажа;
• небольшая себестоимость;
• экономичность;
• податливость к ремонту;
• не привередлив к условиям функционирования;
• надежность и бесшумность работы.

Минусов ветрогенератора несколько:

• небольшая производительность ветрогенератора;
• полная зависимость ветряка от ветра;
• лопасти может сорвать воздушный поток.

Подготовка материалов для ветрогенератора

Первым делом нужно собрать все расходники и детали для ветряка. Сделанный вами ветрогенератор будет выдавать мощность не более 1,5 КВт. Чтобы сделать агрегат вам нужно иметь:

• Автомобильный генератор на 12 В.
• Гелиевый или кислотный аккумулятор на 12 В.
• Специальный преобразователь с 12 В на 220 В и с 700 Вт на 1500 Вт.
• Большую емкость из нержавейки или алюминия: ведро или кастрюля.
• Простой вольтметр.
• Болты, шайбы и гайки.
• Реле зарядки аккумулятора от автомобиля и контрольной лампочки заряда.
• Провода с разным сечением (2,5 мм2 и 4 мм2).
• Хомуты, фиксирующие ветрогенератор.
• Выключатель «кнопка» полугерметичный, на 12 В.

Кроме того, запаситесь такими инструментами:

• болгаркой или ножницами по металлу;
• рулеткой;
• строительным карандашом или маркером;
• отверткой, дрелью, кусачками и сверлом.

Конструкторские работы ветрогенератора

Работа заключается в изготовлении ротора и переделывания шкива генератора. Этапы следующие:

Обратите внимание! Работая ножницами по металлу, необходимо вырезать под них отверстие. Если же ведро сделано не из покрашенной жести или оцинковки, то можно использовать болгарку.

Для подсоединения аккумулятора возьмите провода, сечение которых 4 мм2. Рекомендуемый размер – не больше 1 м. А благодаря проводам с 2,5 мм2 подключите свет и приборы. Не забудьте установить инвертер (преобразователь). Подключите прибор в сеть к контактам №7 и №8, показанным на схеме ниже. Пользуйтесь проводами 4 мм2.

Вот и все, теперь ваш ветрогенератор готов к работе. Не может не радовать то, что он сделанный своими руками.

Мачта

Мачта, на которой крепится ветрогенератор — это один из самых важных его узлов.
Она не только обеспечивает безопасность эксплуатации ветряка (нижняя точка круга, описываемого лопастями, должна быть не ближе 2 метров к земле), но и позволяет ему максимально эффективно использовать энергию ветра, поток которого вблизи от земли становится более турбулентным.

Большая высота приводит к низкой жесткости мачты ветрогенератора и делает ее прочностной расчет достаточно сложным не только для мастера-любителя, но и для инженера. Можно перечислить лишь основные моменты:

• Размещайте мачту возможно дальше от дома и деревьев, затеняющих воздушный поток. Кроме того, при сильном ветре возможно падение ветрогенератора на здание либо его повреждение деревьями;
• Оптимальная конструкция мачты — это ажурная сварная ферма наподобие вышек электропередач, но в изготовлении она сложна и дорога. Простейший, но достаточно эффективный вариант — это несколько параллельных труб диаметром 80-100 мм, сваренных короткими швами между собой и забетонированных на глубину не менее метра в земле. Конструкцию из одной трубы крайне желательно усилить тросовыми растяжками, которые также крепятся к залитым в бетон опорам.
• Для упрощения обслуживания ветряка его мачту можно сделать переломной: в этом случае при ослаблении растяжки, идущей в направлении перелома, мачту можно будет наклонить к земле.

Рассказ об очень простом ветрогенераторе из домашнего вентилятора

Дополнительное электрооборудование

Как уже было сказано выше, неотъемлемой частью ветряной электростанции является аккумулятор, берущий на себя питание потребителей. при его выборе нужно помнить, что чем больше его емкость, тем дольше он сможет поддерживать напряжение в сети, но при этом и дольше будет заряжаться. Приблизительное время работы можно определить как то время, за которое исчерпается половина емкости аккумулятора (после этого падение напряжения станет уже ощутимым, кроме того, глубокий разряд снижает ресурс свинцово-кислотных батарей).

Пример: Так, аккумулятор емкостью 65 А*ч условно сможет отдавать в нагрузку 30-35 ампер-часов энергии. Много это или мало? Обычная лампа освещения мощностью 60 ватт потребует, с учетом наличия инвертора, преобразующего 12 В постоянного тока в 220 В переменного и имеющего собственный КПД в пределах 70%, тока в 7 ампер — это чуть больше четырех часов работы. Восстанавливать же растраченную энергию наш ветряк с условной мощностью 90 ватт даже в лучшем случае, при постоянном сильном ветре, будет не менее пяти часов. Как вы видите, при использовании ветрогенератора исключительно как автономного источника энергии электричество в вашем доме будет доступным лишь на несколько часов в день.

Вторым узлом системы электроснабжения становится инвертор. В нашем случае можно использовать как готовый автомобильный, так и извлеченный из источника бесперебойного питания. В любом случае важно не перегружать его потреблением тока, учитывая, что реальная эксплуатационная мощность его в 1,2-1,5 раза меньше указываемой максимальной мощности.

Как вы можете видеть, привлекательность использования даровой энергии упирается во многочисленные ограничения, и даже единственный эффективный в средней полосе России вариант — ветрогенератор — неспособен обеспечивать длительную автономность.

Но вместе с тем эта идея неплоха и как источник аварийного электропитания и, особенно, как конструкторская задача — удовольствие от создания своими руками ветрогенераторной установки может в разы превосходить ее мощность.

43 лучших идей для ветряных турбин своими руками

Поделиться — это забота!

Ветряные турбины супер крутые, потому что их относительно легко построить и они действительно великолепно выглядят. Независимо от того, используете ли вы его для научного проекта или расчета ветра, или просто хотите его для дома, существует так много разных типов, которые вы можете построить или создать.

В этой статье мы объединили некоторые из лучших идей ветряных турбин своими руками, которые вы можете реализовать как индивидуальный проект, так и проект с семьей.При таком большом количестве вариантов вы можете захотеть сделать два или три!

1. Сделай сам Windy Turbine

Проверьте это здесь

Эта ветряная мельница, сделанная своими руками, сделана из трубы ПВХ, но вы можете легко заменить тяжелые лезвия для труб из ПВХ на картонные. Вы даже можете использовать картон, если у вас возникли затруднения, просто не забудьте добавить немного герметика на лезвия, чтобы они не промокли и не промокли.

2. Для тяжелых условий эксплуатации

Проверьте это здесь

Эта идея сверхмощной турбины сочетает в себе множество бытовых инструментов, которые у вас, вероятно, валяются.Таким образом, вы используете перерабатываемые материалы, и вам не нужно покупать что-то новое, чтобы создать этот классный источник энергии. Двигатель этой конструкции также более мощный, что делает машину более прочной.

3. Большая версия

Проверьте это здесь

Эта конкретная турбина находится на большей стороне, поэтому вам понадобится якорь, чтобы предотвратить падение агрегата. Это более серьезный проект, поскольку двигатель этой конструкции очень мощный, а лезвия острые и могут быть опасными.Лучше всего проявлять осторожность при создании этого.

4. Турбины для опытных

Проверьте это здесь

В этом разделе «Сделай сам» подробно описаны все детали, которые могут понадобиться для создания этой более сложной турбины. Такой дизайн, как этот, будет отлично смотреться за пределами фермерского дома или даже во дворе дома. Что вы решите с ним делать, действительно зависит от вас, но этот определенно более сложный.

5. Модель ветра мощностью 1000 Вт

Проверьте это здесь

Эта ветряная турбина мощностью 1000 Вт — более серьезная ветряная турбина.Этому младенцу требуется 1000 ватт для питания своих массивных крыльев. Мотор также более серьезен, так как для успешного движения больших лопастей потребуется мощный двигатель.

6. Паразитический?

Проверьте это здесь

Эта модель энергии ветра называется паразитной, потому что она питается от компрессора кондиционера. Это отличная идея для ветряной турбины, которая просто использует мощность уже существующего компрессора.Это может стать забавным проектом, если вы ищете что-нибудь, связанное с дополнительными деталями.

7. Одуванчик своими руками

Проверьте это здесь

Эта ветряная турбина из одуванчиков и меньше по размеру, и ее изящные крылья напоминают лепестки дикого цветка одуванчика. Это отличный проект, если вы хотите создать турбину меньшего размера, которая была бы абсолютно функциональной, но не слишком опасной по мощности и размеру.

8. Коксовый баллон Turbo

Проверьте это здесь

Эта турбина из коксового баллона очень крутая, потому что вы можете переработать старую использованную коксовую бутылку в качестве крыльев.Это сделало бы отличным проектом для научной выставки или даже классного проекта. Этот сделай сам выполняет все необходимые шаги, чтобы сделать эту конструкцию возможной.

9. Рассеивание ветра

Проверьте это здесь

Эта ветряная турбина с диффузором очень крутая, потому что в ее конструкции используются два ковша. Это интересный DIY для турбины, поскольку материалы немного отличаются от прошлых инструкций. Это также модель меньшего масштаба, поэтому мощность не будет такой большой.

10. Дарриус

Проверьте это здесь

Этот ветряк Дарриуса супер крутой, потому что он может научить студентов возобновляемой энергии . В этой модели также используется аэродинамическая труба, так что это скорее обучающий инструмент, чем просто автономная ветряная турбина. Этот DIY дает вам все инструкции, как создать этот крутой энергетический блок.

11. Идея полумозгового

Проверьте это здесь

Этот «сделай сам» утверждает, что даже кто-то с половиной мозга может осуществить эту конструкцию энергии ветра.Другими словами, это очень простая статья, сделанная своими руками, которая может помочь вам построить функциональную ветряную турбину без необходимости быть ученым, чтобы понять это. Это забавный проект с очень простой инструкцией.

12. Вертикальная ось

Проверьте это здесь

Эта ветряная турбина с вертикальной осью выглядит очень впечатляюще, и ее непросто сделать, если вы не знакомы с полной конструкцией ветряной турбины. Этот дизайн может быть немного меньше, но он получает много энергии от этого изящного возобновляемого источника.

13. LENZ2 Модель

Проверьте это здесь

Эта супер крутая ветряная турбина LENZ2 была сделана из материалов, найденных по всему дому. Таким образом, эта конструкция не только является источником возобновляемой энергии , но и использует в основном перерабатываемые материалы для самой ее конструкции. Это супер крутой проект, который также может быть инструментом для демонстрации сохранения.

14. Модель ветряной турбины

Проверьте это здесь

Эта конкретная модель — отличный стартер для тех, кто не знаком с базовой конструкцией ветряных турбин.Это тот вид турбины, который вы делаете перед тем, как приступить к более крупным турбинам. Этот простой сделай сам расскажет вам все о процессе и о том, как сделать эту симпатичную турбину.

15. Практические инструкции

Проверьте это здесь

Этот DIY дает вам основную информацию о том, как построить настоящую ветряную турбину. Это проще сделать своими руками, но готовый продукт на самом деле больше по размеру. Эта конструкция требует дюбеля и доски большего размера, поэтому обязательно следуйте инструкциям для этого DIY правильно, чтобы выполнить это правильно.

16. Игра на высоте

Проверьте это здесь

Эта игра с ветряной турбиной сочетает в себе самоучитель по созданию турбины с реальной игрой. Это была бы отличная игра и проект для реализации в классе, потому что каждая группа могла бы построить свою собственную турбину, а затем буквально поразить их тем, насколько уникальна каждая турбина.

17. Учебник Windy

Проверьте это здесь

В этом конкретном руководстве рассказывается о самостоятельном создании более мощного готового устройства.Это типы турбин, которые вы чаще всего видите на больших полях или в сельской местности, чтобы приводить в действие дома и фабрики. Это более крупномасштабная модель, но на самом деле она очень крутая.

18. Заряжайте телефон ветром!

Проверьте это здесь

Это зарядное устройство для телефона с ветряной турбиной — отличный DIY, который фактически создает зарядное устройство для телефона на возобновляемых источниках энергии с помощью ветряной турбины. Таким образом, вы можете узнать, как построить турбину, и фактически иметь возможность заряжать свой телефон с помощью этой возобновляемой формы энергии.

19. Энергия ветра осы

Проверьте это здесь

Эта супер крутая ветряная турбина Wasp — сделай сам для турбины, которую, несомненно, будет интересно сделать. Готовый продукт тоже будет здорово смотреть. Это ветрогенератор, сконструированный в максимально эффективной модели. Это может стать отличным классным проектом или даже просто личным хобби.

20. Малый масштаб

Проверьте это здесь

Этот сделай сам для этого небольшого ветроэнергетического агрегата объясняет, как сделать ветряную турбину на оси x.В результате получается более высокий, который будет круто смотреться вне дома. Это также станет отличным проектом для семейного веселого дня.

21. Назад к основам

Проверьте это здесь

Это базовое руководство для этой ветряной турбины проще, поэтому не позволяйте фотографиям вас запугать. Это был бы действительно крутой проект для детей или даже в качестве классного проекта. Согласно этому руководству, от этой турбины было достаточно энергии, чтобы зажечь светодиод.

22. Это электричество!

Проверьте это здесь

Из этого туториала Вы узнаете, как создать турбину, которая обязательно будет производить электричество. Это относительно простой учебник, в котором рассказывается, как установить генератор и как ухаживать за лопастями фактически готового агрегата. Не нужно быть экспертом, чтобы выполнить это правильно.

23. Модель с вертикальной осью

Проверьте это здесь

Эта ветряная турбина с вертикальной осью выглядит действительно уникально и имеет много интересных особенностей.В отличие от большинства конструкций, которые мы уже рассмотрели, эта конструкция оси стоит более вертикально и более компактна, чем стандартный разветвленный тип, к которому мы больше привыкли.

24. Крепление на старое офисное кресло

Проверьте это здесь

В этой классной ветряной турбине используется старый офисный волос в качестве опоры. Это было бы забавным проектом в классе или даже в офисе, поскольку вы все равно используете стул. Экологичность и более экологичный образ жизни становятся все более популярными в наши дни, и это всего лишь дополнительная забавная причуда для проекта.

25. Идеальный Pringles

Проверьте это здесь

Эта ветряная турбина сконструирована из банки для микросхем Pringles. Это был бы отличный проект для всех, кто заинтересован в создании возобновляемого источника энергии и одновременном использовании чего-то, что пригодно для вторичной переработки. Сделайте несколько таких турбин, используя несколько банок со стружкой Pringles.

26. Энергия осевого потока

Проверьте это здесь

Эта семифутовая ветровая турбина с осевым потоком — отличный способ создать более крупную модель, не беспокоясь ни о чем массивном.Этот относительно простой учебник объединяет лучшее из обоих миров: возобновляемые источники энергии и простоту относительно простого проекта DIY.

27. Умный привод, большие результаты

Проверьте это здесь

Эту ветряную турбину с двойным статором и интеллектуальным приводом может показаться невозможным построить, но на самом деле в этом руководстве подробно рассматривается весь процесс. Это немного сложный проект, поэтому это не лучший проект для тех, кто только начинает экспериментировать с турбинами.

28. Уникальный источник энергии

Проверьте это здесь

Это уникальный ветроэнергетический агрегат с саморегулирующейся фольгой. Это особый проект из-за особенности фольги, но и дизайн тоже действительно интересен. Это также более легкий дизайн, поэтому он не будет слишком тяжелым, и вы даже можете держать его в доме, как показано на рисунке.

29. Лезвия для дизайна и печати

Проверьте это здесь

В этом руководстве показано, как спроектировать и напечатать свои собственные лопасти ветряных турбин.Эта модель турбины может эффективно работать с 3D-принтером и некоторой изобретательностью. Из этого туториала Вы узнаете, как получить доступ к 3D-принтеру и использовать его для печати собственных деталей для создания турбины.

30. Энергия большого масштаба

Проверьте это здесь

Из этого туториала Вы узнаете, как построить шестнадцатифутовую ветроэнергетическую конструкцию. Это очень большая турбина, и вам следует приступить к этому проекту с некоторыми общими знаниями о проекте ветроэнергетики, так как это будет нелегко.

31. Выбирайте!

Проверьте это здесь

Эта страница, посвященная различным ветряным турбинам, демонстрирует, насколько уникальными могут быть эти вещи и насколько разными может быть каждая модель. Это дает возможность любому, кто хочет запустить свою собственную турбину, получить представление обо всех различных типах конструкций и количестве существующих моделей.

32. Основной источник энергии

Проверьте это здесь

Эта базовая модель детально проработана, если говорить о масштабе, размере и мощности.Все материалы для запуска этой турбины наглядны, и каждую из этих частей легко найти в любом хозяйственном магазине или даже в Интернете, если вы не против дождаться отправки.

33. Партии турбин

Проверьте это здесь

В этой статье так много разных моделей ветряных турбин, что есть даже руководство по созданию турбины из пасхального яйца. Если вы не уверены, какой тип конструкции турбины выбрать, просмотрите эти идеи и посмотрите, какую из них вы бы хотели попробовать сами.

34. Ветреная турбина

Проверьте это здесь

В этом симпатичном руководстве по турбине рассказывается о Windy the Turbine. Это относительно простой учебник, который показывает вам, как именно построить собственную турбину для возобновляемого источника энергии. Автор этой модели — студент-электоральный факультет, поэтому вы можете увидеть все процессы шаг за шагом.

35. Propeller Perfection

Проверьте это здесь

Эта ветряная турбина с пропеллером представляет собой готовый пропеллер.Пропеллер упрощает выполнение этой конкретной конструкции, поскольку некоторые из самых сложных частей уже сделаны за вас. Что касается остальной части турбины, в руководстве подробно рассказывается о том, что вам нужно и где взять детали.

36. Мини Энергия

Проверьте это здесь

Этот мини-производитель энергии ветра действительно симпатичен и на самом деле не так уж и сложен в исполнении. Учебное пособие дает вам четкую и краткую пошаговую инструкцию, чтобы вы могли легко воссоздать свою собственную мини-модель для дома.Это было бы очень мило в саду или даже на небольшом открытом пространстве для дополнительной мощности.

37. Миниатюрная модель

Проверьте это здесь

Это супер милая миниатюрная ветряная турбина. Это так мило, как следует из названия. Удивительно, но и следовать этому руководству довольно просто. Вы можете легко собрать эту мини-конструкцию из простых деталей, и ее изготовление не будет стоить слишком много денег.

38. Ветроустановка 1М

Проверьте это здесь

Эта ветряная турбина 1M — отличный пример того, насколько ясными и краткими могут быть эти учебные пособия.В руководстве объясняются некоторые испытания и ошибки, которые конструктор впервые имел в начале этого проекта, и способы избежать этих ошибок, чтобы вы могли создать наиболее совершенный источник энергии ветра.

39. Простой источник

Проверьте это здесь

Эта простая ветряная установка подробно описывает, как создать эффективного производителя ветровой энергии, не вдаваясь в подробности. Этот проект подходит для всех, кто не имеет опыта в строительстве ветряных турбин или кому интересно и только начинает исследовать различные типы их моделей.

40. 12 Вольт DIY Модель

Проверьте это здесь

Этот учебник для этой ветряной турбины на 12 вольт великолепен, потому что, несмотря на то, что это крошечный блок, он работает точно так же и столь же эффективно, как и более крупные, которые вы найдете в более сельских районах. Эта турбина будет производить много энергии для небольшого проекта.

41. На малой стороне

Проверьте это здесь

Эта небольшая ветряная турбина — отличный проект для всех, кто хочет пройти через процесс ее изготовления, но для тех, у кого нет доступа ко всем этим более крупным деталям, которые необходимы для больших проектов.Это станет отличным дневным проектом для тех, кто только начинает.

42. Турбина, напечатанная на 3D-принтере

Проверьте это здесь

Использование 3D-принтеров становится все более популярным и экологически безопасным способом печати деталей проекта с абсолютно нулевыми отходами. В этом уроке эта турбина состоит в основном из трехмерных деталей. Вы можете просто распечатать все детали, которые вам нужны, чтобы построить эту полностью функциональную ветряную турбину.

43. Smart Energy

Проверьте это здесь

Это руководство для интеллектуальной ветряной турбины, которая имеет дело с большим количеством энкодеров и другими более сложными деталями для крупномасштабной ветряной турбины.Это определенно не проект для тех, кто хочет построить такую ​​турбину за короткий промежуток времени, но это проект, который определенно научит вас чему-то в процессе.

Заключение

Итак, как видите, вам не обязательно быть ученым-ракетчиком, чтобы создать свою собственную ветряную турбину. Независимо от того, являетесь ли вы профессионалом в создании ветряных турбин или только начинающим новичком, вы можете попробовать множество учебных пособий, и вы легко найдете учебное пособие, которое подходит именно вам.

Не знаете, какое руководство попробовать? Может быть, сначала определитесь со своими навыками и турбиной какого размера вы надеетесь построить. Есть ли опыт изготовления турбины для себя? Мы хотели бы услышать от вас! Пожалуйста, поделитесь своим опытом и мнениями в комментариях ниже, чтобы мы все могли получить более полезную информацию.

Поделиться — это забота!

Сделай сам из дома

Вы хотите производить электричество из природных источников? Вот отличный DIY, который научит вас с легкостью сделать ветряную турбину.Обычно это проект для опытных технических специалистов по ветряным турбинам, но с помощью руководств в списке ниже вы сможете изготавливать ветряки любого типа из нескольких материалов, и они будут функциональными и производительными.

В этой статье мы перечислили 25 проектов ветряных турбин своими руками. Все, что вам нужно сделать, это выбрать проект и начать процесс строительства. Готовый? Давай начнем.

1. Электрический ветрогенератор своими руками

В этом видео-руководстве вы будете делать электрический ветрогенератор 220 В, вам понадобится небольшой баллон с пропаном, металлический лист, сварочный комплект, электрическая ручная пила. , дрель и несколько других принадлежностей.Это не деревообрабатывающий проект, хотя используемые инструменты очень похожи на него. Остальные шаги очень легко выполнить, и я могу заверить вас, что эта ветряная турбина работает.

2. Самодельная ветряная турбина с вертикальной осью

С помощью этого видео-руководства вы сможете создать успешную ветряную турбину с вертикальной осью, создатель использовал двигатель от старого ховерборда, это, кажется, работает отлично , он также работал, чтобы получить скорость 7 м / с и мощность 150 Вт для ветряной турбины.

Процесс изготовления этой ветряной турбины с вертикальной осью прост, его может выполнить практически любой человек, располагающий необходимой информацией и материалами.

3. Ветряная турбина своими руками

В этом видео-руководстве создатель успешно создал генератор, который может служить источником энергии для всего дома. Первая попытка создателя этого проекта потерпела неудачу, теперь он снова вернулся с другой техникой и более крупной конструкцией ветряной турбины.

4.Самая простая ветряная турбина Сборка

Это действительно самая легкая в сборке ветряная турбина. Если вы перейдете по ссылке, чтобы увидеть описание этого видео, чтобы узнать о материалах, использованных для этого проекта, вы поймете, насколько легко сделать эту ветряную турбину.

5. Ветряная турбина своими руками

В этом проекте ветер совершенно бесплатный, естественный, но турбина будет стоить вам дорого. Вы начнете проект с рытья довольно глубокой ямы в обозначенном месте, где вы собираетесь установить деревянную раму высотой 29 футов.Вам также понадобятся комплекты турбин, которые будут прикреплены к деревянной раме. Это простой проект.

Щелкните для получения более подробной информации

6. Сборка ветряной турбины

Это легкая малогабаритная ветряная турбина. Для начала вам понадобится несколько материалов, например деревянная основа, 5-дюймовый дюбель. , струна для фортепиано, тонкий поролон, двигатель постоянного тока и некоторые другие принадлежности. Этот проект легко и быстро сделать.

Щелкните для получения дополнительной информации

7. Самодельная ветряная турбина

Вот простая самодельная ветряная турбина, изготовление которой стоит 50 фунтов стерлингов.Это недорогая ветряная турбина, для которой требуется несколько листов фанеры, МДФ и еще несколько инструментов для деревообработки.

Щелкните для получения более подробной информации

8. Ветряная турбина своими руками

Это руководство довольно недорогое, вам просто нужно 176 долларов, чтобы иметь возможность закупить материалы для этого проекта. Создатель использовал соединители для батарей, фланцы для труб, провод 16 калибра, трубу из ПВХ и несколько других принадлежностей.

Щелкните для получения более подробной информации

9. Мощная ветряная турбина своими руками из ПВХ

Здесь вы собираетесь использовать трубы из ПВХ для крепления мощной ветряной турбины.Вам понадобится лезвие из ПВХ и старый мотор принтера, который будет приводить в действие весь механизм. Эта ветряная турбина стоит на высоте 12 футов от уровня земли и вырабатывает 12 В постоянного тока для средней скорости ветра.

10. Мини-ветряная турбина DIY

Создатель этого руководства не вдавался в подробности о том, как он сделал эту мини-ветряную турбину, скорее он объяснил и продемонстрировал установку ветряной турбины, которую он купил в Интернете по адресу Справедливая цена. Итак, посмотрите описание под видео, чтобы узнать больше о том, откуда взялась турбина.

11. Ветряная турбина с вертикальной осью DIY

Это удивительный и творческий способ легко создать ветряную турбину. Создатель использовал 2 велосипедных обода, динамо-машину и штатив. Эта ветряная турбина с вертикальной осью хороша, дешева и проста в изготовлении.

12. Как сделать ветрогенератор

Вы хотите производить чистую энергию с помощью ветряного генератора? Вот как. Это видео-руководство направит вас и расскажет, как это сделать. Вам понадобится небольшой мотор, несколько болтов, гаек, шайб, пластиковые лопасти от стоящего вентилятора и еще несколько расходных материалов.

13. Как построить ветряную турбину

Это простая ветряная турбина, которая будет производить чистую и возобновляемую электрическую энергию. Во-первых, вам нужно следить за своим районом, чтобы получить среднюю скорость ветра, чтобы определить, насколько эффективной будет ваша ветряная турбина. Создатель использовал двигатель переменного тока в качестве генератора.

Щелкните для получения более подробной информации

14. Ветряная турбина своими руками

Эта ветряная турбина все еще находится на экспериментальной стадии, но это все еще отличная идея ветряной турбины, в которой используются 2 двигателя Ametek 30, несколько труб из ПВХ, несколько проводов и еще больше.Процесс изготовления выполняется быстро и легко, и вам не придется много тратить на приобретение необходимых материалов.

Щелкните для получения более подробной информации

15. Ветрогенератор своими руками

Этот ветрогенератор прост в сборке, вам просто понадобится хороший двигатель, чтобы включить его, создатель этого руководства использовал двигатель постоянного тока с низкой частотой вращения, который стоит всего 20 долларов и несколько других компонентов.

Щелкните для получения более подробной информации

16. Малая ветряная турбина Сборка

Это небольшая ветряная турбина, она не маленькая из-за размера внешнего вида, она мала из-за двигателя, используемого в качестве генератора для питания всего механизм.Это простой проект, сделанный своими руками, идеально подходящий для начинающих, чтобы попробовать и усовершенствовать свои навыки и, возможно, в будущем сделать более крупный и лучший ветряк.

Щелкните для получения более подробной информации

17. Ветряная турбина своими руками

Это простое видео-руководство, требующее нескольких простых материалов для создания отличной ветряной турбины, вам понадобится динамо, колесо свободного хода и Цепочка цикла. Это недорогой проект с несложным процессом изготовления.

18. Как сделать ветряк в домашних условиях

Это отличная ветряная турбина, вырабатывающая 4200 Вт энергии от ветряной турбины, описанной в этом видео-руководстве.Тебе нравится, как это звучит? Затем начните собирать материалы, чтобы приступить к работе. Проверьте ссылку для получения дополнительной информации.

19. Самодельная ветряная турбина с офисным креслом и деталями для стиральной машины

Итак, вместо того, чтобы тратить столько денег на покупку или оплату кому-то, чтобы сделать ветряную турбину для вас, с офисным стулом и несколькими электрическими деталями из Стиральная машина вы можете с комфортом сделать удовлетворительный ветряк для вашего дома.

20. Самодельная ветряная турбина своими руками за 32 доллара

Имея в своем распоряжении всего 32 доллара, вы можете сделать эту недорогую самодельную ветряную турбину.Итак, все, что вам нужно, это двигатель, ветряная мельница и несколько других компонентов, в то время как это видео даст вам указания, как его установить

21. Ветряная турбина своими руками

Вот еще одна удивительная ветряная турбина, она супер легко сделать и требует много расходных материалов. Вам понадобится деревянная ступица, автомобильный аккумулятор на 12 В, автомобильный генератор переменного тока, который будет служить генератором, система шкивов вместо коробки передач, башня высотой 1,8 метра, а также подшипник и хвостовая часть системы ориентации.

Щелкните для получения дополнительной информации

22.Ветряная турбина DIY

Это отличная ветряная турбина, которая стоит на высоте 16 футов над землей. Создатель использовал простой магнитный двигатель, взятый с беговой дорожки, с лезвием длиной 4 фута. Если вы в конечном итоге построите все части этой ветряной турбины, вам понадобится помощь, чтобы установить ее.

Щелкните для получения более подробной информации

23. Малый ветрогенератор

Это довольно маленькая ветряная турбина, для которой потребуется опытный инженер-электрик, чтобы установить компонент генератора с нуля, не допуская ошибок, и также легко настроить выпрямитель и другие важные компоненты этого механизма.

Щелкните для получения дополнительной информации

24. Ветровая турбина с осевым потоком 7 футов

Вот ветряная турбина с осевым потоком 7 футов высотой. Он сделан из нескольких сверхдорогих компонентов, обратитесь к руководству, чтобы узнать больше, но имейте в виду, что этот проект стоит 1000 долларов только на материалах.

Щелкните для получения более подробной информации

25. Ветряк для дома своими руками

Устали от разрядки электроэнергии, и вы хотели, чтобы у вас был источник электричества, независимо от того, насколько он мал? Вот подходящее видео-руководство, которое решит эту проблему за вас.Вы начнете с того, что купите вентилятор переменного тока, двигатель от старого принтера или любого другого устройства, которое у вас есть, и несколько других деталей, как указано в видео.

Заключение

Итак, у вас есть более 20 руководств в этом списке, вы можете быть уверены, что у вас есть одно или два, которые будут соответствовать вашим потребностям и бюджету, и теперь вы можете сделать ту ветряную турбину, о которой вы все время думали. Спасибо, что заглянули, удачи вам, ура.

Праймер для малых ветряных турбин

Ветер был важным источником энергии в США.С. долгое время. Механическая ветряная мельница была одним из двух «высокотехнологичных» изобретений (другим была колючая проволока) конца 1800-х годов, которые позволили нам освоить большую часть нашей западной границы. С 1860-х годов в США было установлено более 8 миллионов механических ветряных мельниц, и некоторые из них эксплуатируются более ста лет. Еще в 1920-х и 1930-х годах, до того, как REA начало субсидировать сельские электрические кооперативы и линии электропередач, фермерские семьи на Среднем Западе использовали ветряные генераторы для питания фонарей, радиоприемников и кухонных приборов.Скромная ветроэнергетика, созданная к 1930-м годам, была буквально вытеснена из бизнеса политикой правительства, благоприятствовавшей строительству инженерных коммуникаций и электростанций, работающих на ископаемом топливе.

В конце 1970-х — начале 1980-х годов большой интерес снова был сосредоточен на энергии ветра как возможном решении энергетического кризиса. По мере того как домовладельцы и фермеры обращались к различным альтернативам возобновляемой энергии для производства электроэнергии, небольшие ветряные турбины стали наиболее рентабельной технологией, способной снизить их счета за коммунальные услуги.Налоговые льготы и благоприятные федеральные правила (PURPA) позволили установить более 4500 небольших ветряных систем мощностью 1-25 кВт в индивидуальных домах в период с 1976 по 1985 год. Еще 1000 систем были установлены в различных удаленных приложениях за тот же период. Небольшие ветряные турбины были установлены во всех пятидесяти штатах. Однако ни одна из небольших компаний, производящих ветровые турбины, не принадлежала крупным компаниям, приверженным долгосрочному развитию рынка, поэтому, когда в конце 1985 года истекли федеральные налоговые льготы, а цены на нефть упали до 10 долларов за баррель два месяца спустя, большая часть малых ветряных электростанций турбинная промышленность снова исчезла.Компании, которые пережили эту «рыночную корректировку» и сегодня производят небольшие ветряные турбины, — это те компании, чьи машины были самыми надежными и чья репутация была самой лучшей.

Стоимость малых ветряных турбин

Небольшие ветряные турбины могут быть привлекательной альтернативой или дополнением к фотоэлектрической энергии. В отличие от фотоэлектрических систем, стоимость ватт которых остается практически неизменной независимо от размера массива, ветровые турбины становятся дешевле с увеличением размера системы.

Например, при мощности 50 Вт небольшая ветряная турбина будет стоить около 8 долларов.00 / ватт по сравнению с примерно 6,00 долларов / ватт для фотоэлектрического модуля. Вот почему, при прочих равных, фотоэлектрические системы дешевле для очень малых нагрузок. Однако по мере увеличения размера системы это «практическое правило» меняется на противоположное. При мощности 300 Вт затраты на ветряные турбины снижаются до 2,50 долларов США за ватт (1,50 доллара США за ватт в случае Southwest Windpower Air 403), в то время как затраты на фотоэлектрические установки все еще остаются на уровне 6 долларов США за ватт. Для ветряной системы мощностью 1500 ватт стоимость снижается до 2 долларов за ватт, а при мощности 10 000 ватт стоимость ветрогенератора (без учета электроники) снижается до 1 доллара.50 / ватт.

Стоимость регуляторов и регуляторов практически одинакова для фотоэлектрических и ветряных. Несколько удивительно, но стоимость башен для ветряных турбин примерно такая же, как и стоимость эквивалентных фотоэлектрических стоек и трекеров. Стоимость проводки для фотоэлектрических систем обычно выше из-за большого количества подключений.

Для домовладельцев, подключенных к коммунальной сети, небольшие ветряные турбины обычно являются лучшим «следующим шагом» после того, как были сделаны все меры по сохранению и повышению эффективности.Типичный дом потребляет от 800 до 2000 кВтч электроэнергии в месяц, а ветряная турбина или фотоэлектрическая система мощностью 4-10 кВт примерно соответствуют этому спросу. При таком размере небольшие ветряные турбины могут быть намного дешевле.

Надежность малых ветряных турбин

В прошлом надежность была «ахиллесовой пятой» малых ветряных турбин. Небольшие турбины, спроектированные в конце 1970-х годов, имели заслуженную репутацию не очень надежных. Однако сегодняшние продукты технически усовершенствованы по сравнению с более ранними устройствами, и они значительно более надежны.Теперь доступны небольшие турбины, которые могут работать 5 лет и более, даже в суровых условиях, без необходимости обслуживания или проверок, и доступны 5-летние гарантии. По надежности и стоимости эксплуатации эти блоки не уступают фотоэлектрическим системам.

Наличие энергии ветра

Энергия ветра — это форма солнечной энергии, получаемая в результате неравномерного нагрева поверхности Земли. Лучше всего использовать ветровые ресурсы вдоль берегов, на холмах и в северных штатах, но полезные ветровые ресурсы можно найти в большинстве районов.Как источник энергии энергия ветра менее предсказуема, чем солнечная энергия, но она также обычно доступна в течение большего количества часов в течение дня. На ветровые ресурсы влияет местность и другие факторы, которые делают их более специфичными для местности, чем солнечная энергия. Например, в холмистой местности у вас и вашего соседа, вероятно, будет один и тот же солнечный ресурс. Но у вас может быть гораздо лучший ветровой ресурс, чем у вашего соседа, потому что ваша собственность находится на вершине холма или лучше подвержена влиянию преобладающего направления ветра.И наоборот, если ваша собственность находится в овраге или на подветренной стороне холма, ваш ветровой ресурс может быть значительно ниже. В этом отношении к ветровой энергии следует относиться более внимательно, чем к солнечной энергии.

Энергия ветра подчиняется сезонным моделям, которые обеспечивают наилучшие характеристики в зимние месяцы и самые низкие — в летние. Это полная противоположность солнечной энергии. По этой причине ветряные и солнечные системы хорошо работают вместе в гибридных системах. Эти гибридные системы обеспечивают более стабильную круглогодичную производительность, чем системы, работающие только от ветра или только от солнечных батарей.Один из наиболее активных сегментов рынка для производителей малых ветряных турбин — это владельцы фотоэлектрических систем, которые расширяют свои системы за счет энергии ветра.

Механика малых ветряных турбин

Большинство ветряных турбин представляют собой системы винтового типа с горизонтальной осью. Системы с вертикальной осью, такие как взбивание яиц типа Дарье и системы типа Савониуса с S-ротором, оказались более дорогими. Горизонтально-осевой ветряк состоит из ротора, генератора, основной рамы и, как правило, хвостовой части.Ротор улавливает кинетическую энергию ветра и преобразует ее во вращательное движение для привода генератора. Ротор обычно состоит из двух или трех лопастей. Трехлопастный ротор может быть немного более эффективным и работать более плавно, чем двухлопастный ротор, но он также стоит дороже. Лезвия обычно изготавливаются либо из дерева, либо из стекловолокна, потому что эти материалы обладают необходимым сочетанием прочности и гибкости (и они не мешают телевизионным сигналам!).

Генератор обычно специально разработан для ветряной турбины.Генераторы с постоянными магнитами популярны, потому что они устраняют необходимость в обмотках возбуждения. Низкоскоростной генератор с прямым приводом — важная особенность, поскольку системы, в которых используются редукторы или ремни, обычно не были надежными. Основная рама является структурной основой ветряной турбины и включает в себя «контактные кольца», которые соединяют вращающуюся (когда она указывает на изменение направления ветра) ветряную турбину и фиксированную проводку башни. Хвостовая часть выравнивает ротор против ветра и может быть частью защиты от превышения скорости.

Ветряная турбина — продукт, который обманчиво сложно разработать, и многие из первых агрегатов были не очень надежны. Фотоэлектрический модуль по своей сути надежен, потому что у него нет движущихся частей, и, как правило, один фотоэлектрический модуль столь же надежен, как и следующий. С другой стороны, ветряная турбина должна иметь движущиеся части, а надежность конкретной машины определяется уровнем навыков, использованных при ее проектировании и проектировании. Другими словами, от одного бренда к другому может быть большая разница в надежности, прочности и продолжительности жизни.Этот урок, кажется, часто ускользает от дилеров и клиентов, которые привыкли работать с солнечными модулями.

Малые башни ветряных турбин

Для эффективной работы ветряная турбина должна иметь прямой выстрел по ветру. Турбулентность, которая снижает производительность и «работает» на турбину сильнее, чем гладкий воздух, она максимальна у земли и уменьшается с высотой. Кроме того, скорость ветра увеличивается с высотой над землей. Как правило, вы должны устанавливать ветряную турбину на вышке так, чтобы она находилась на высоте не менее 30 футов над любыми препятствиями в пределах 300 футов.Меньшие турбины обычно устанавливаются на более короткие башни, чем большие турбины. Турбину мощностью 250 Вт часто устанавливают, например, на башне высотой 30–50 футов, тогда как турбине мощностью 10 кВт обычно требуется башня высотой 80–120 футов. Мы не рекомендуем устанавливать ветряные турбины в небольших зданиях, в которых живут люди, из-за присущих им проблем, связанных с турбулентностью, шумом и вибрацией.

Самым дешевым типом мачты является мачта с оттяжками, которая обычно используется для антенн любительской радиосвязи. Меньшие башни с оттяжками иногда строятся из трубчатых секций или труб.Самонесущие башни решетчатой ​​или трубчатой ​​конструкции занимают меньше места и более привлекательны, но при этом более дороги. Телефонные столбы можно использовать для небольших ветряных турбин. Башни, особенно башни с оттяжками, могут быть прикреплены к основанию на шарнирах и оснащены соответствующим оборудованием, позволяющим наклонять их вверх или вниз с помощью лебедки или транспортного средства. Это позволяет выполнять все работы на уровне земли. Некоторые башни и турбины могут быть легко установлены покупателем, тогда как другие лучше оставить обученным специалистам.Доступны устройства защиты от падения, состоящие из троса с фиксирующейся направляющей, и они настоятельно рекомендуются для любой вышки, на которую предстоит подняться. Следует избегать использования алюминиевых башен, поскольку они склонны к образованию трещин. Башни обычно предлагаются производителями ветряных турбин, и покупка их у них — лучший способ обеспечить надлежащую совместимость.

Оборудование удаленных систем

Оборудование балансировки систем, используемое с небольшой ветряной турбиной в удаленном приложении, по существу такое же, как и в фотоэлектрической системе.Большинство ветряных турбин, предназначенных для зарядки аккумуляторов, оснащены регулятором для предотвращения перезарядки. Регулятор специально разработан для работы с этой конкретной турбиной. Фотоэлектрические регуляторы обычно не подходят для использования с небольшой ветряной турбиной, потому что они не предназначены для обработки колебаний напряжения и тока, характерных для турбин. Выход регулятора обычно подключается к центру источника постоянного тока, который также служит точкой подключения для других источников постоянного тока, нагрузок и батарей.В гибридной системе фотоэлектрическая и ветровая системы подключаются к центру источника постоянного тока через отдельные регуляторы, но никаких специальных средств управления обычно не требуется. Для небольших ветряных турбин общее практическое правило состоит в том, что емкость аккумуляторной батареи должна как минимум в шесть раз превышать максимальный ток зарядки возобновляемых источников энергии, включая любые фотоэлектрические элементы. Ветряная промышленность имеет хороший опыт использования батарейных блоков меньшего размера, чем те, которые обычно рекомендуются для фотоэлектрических систем.

Быть собственной коммунальной компанией

Федеральные правила PURPA, принятые в 1978 году, позволяют вам подключить подходящий генератор, работающий на возобновляемых источниках энергии, к вашему дому или бизнесу, чтобы снизить потребление электроэнергии, поставляемой коммунальными предприятиями.Этот же закон требует, чтобы коммунальные предприятия покупали любую избыточную выработку электроэнергии по цене (предотвращенной стоимости), как правило, ниже розничной стоимости электроэнергии. Примерно в полдюжине штатов с «опциями выставления счетов за чистую энергию» небольшим системам разрешено запускать счетчик в обратном порядке, поэтому они получают полную розничную ставку за избыточное производство. Из-за высоких накладных расходов коммунальных предприятий на ведение нескольких специальных счетов клиентов, обрабатываемых вручную, выставление счетов за чистую энергию на самом деле обходится им дешевле. В этих системах не используются батареи.Выход ветряной турбины делается совместимым с сетью электроснабжения с использованием либо инвертора с коммутацией линии, либо индукционного генератора. Затем выход подключается к панели домашнего автоматического выключателя на специальном автоматическом выключателе, как и в большом приборе. Когда ветряная турбина не работает или не вырабатывает столько электроэнергии, сколько нужно дому, дополнительная необходимая электроэнергия поставляется коммунальным предприятием. Точно так же, если турбина вырабатывает больше энергии, чем нужно дому, избыток мгновенно «продается» коммунальному предприятию.Фактически, коммунальное предприятие действует как очень большой аккумуляторный блок, и оно «видит» ветряную турбину как отрицательную нагрузку. После более чем 200 миллионов часов совместной работы мы теперь знаем, что небольшие ветряные турбины, подключенные к электросети, безопасны, не мешают работе коммунального или пользовательского оборудования и не нуждаются в каком-либо специальном защитном оборудовании для успешной работы.

Сотни домовладельцев по всей стране, которые установили ветряные турбины мощностью 4-12 кВт во время налоговых льгот в начале 1980-х годов, теперь имеют все оплаченные расходы и ежемесячные счета за электроэнергию в размере 8-30 долларов США, в то время как их соседи имеют счета в диапазоне от 100-200 долларов в месяц.Проблема, конечно, в том, что этих налоговых льгот давно нет, и без них большинство домовладельцев сочтут стоимость подходящего ветряного генератора непомерно высокой. Например, установка турбины мощностью 10 кВт (наиболее распространенный размер для домов) обычно стоит 28–35 000 долларов. Для тех, кто платит 12 центов за киловатт-час или более за электроэнергию в районе со средней скоростью ветра 10 миль в час или более (класс 2 DOE) и с акром или более собственности (турбины большие), ветряная установка в жилых помещениях турбина конечно стоит задуматься.Срок окупаемости обычно составляет 8–16 лет, а некоторые ветряные турбины рассчитаны на срок службы 30 и более лет.

Производительность малой ветряной турбины

Номинальная мощность ветряной турбины не является хорошей основой для сравнения одного изделия с другим. Это потому, что производители могут выбирать скорость ветра, при которой они оценивают свои турбины. Если номинальные скорости ветра не совпадают, сравнение двух продуктов может ввести в заблуждение. К счастью, Американская ассоциация ветроэнергетики приняла стандартный метод оценки эффективности производства энергии.Производители, которые следуют стандарту AWEA, предоставят информацию о годовой выработке энергии (AEO) при различных среднегодовых скоростях ветра. Эти цифры AEO похожи на расчетный расход бензина EPA для вашего автомобиля, они позволяют вам объективно сравнивать продукты, но они не говорят вам, какова будет ваша реальная производительность («ваши показатели могут отличаться»).

Карты ветровых ресурсов США составлены Министерством энергетики. Эти карты показывают ресурсы по «классам мощности», что означает, что средняя скорость ветра, вероятно, будет в пределах определенного диапазона.Чем выше класс мощности, тем лучше ресурс. Мы говорим, вероятно, из-за упомянутых ранее эффектов ландшафта. На открытой местности карты DOE неплохи, но в холмистой или гористой местности их нужно использовать с большой осторожностью. Ресурс ветра определен для стандартной высоты датчика ветра 33 фута (10 м), поэтому вы должны скорректировать среднюю скорость ветра для высот ветряных мачт выше этой высоты, прежде чем использовать информацию AEO, предоставленную производителем. Рабочие характеристики ветряных турбин также обычно ухудшаются из-за высоты, как и у самолета, и из-за турбулентности.Производители ветряных турбин обычно могут предоставить компьютерные прогнозы производительности своих турбин практически на любом участке.

Как правило, энергию ветра следует учитывать, если ваша средняя скорость ветра превышает 8 миль в час (большинство, но не все, Класс 1 и все другие классы) для удаленного приложения и 10 миль в час (Класс 2 или выше) для служебное приложение. Если вы живете в не слишком холмистой местности, то карту ветровых ресурсов Министерства энергетики можно использовать для достаточно точного расчета ожидаемой производительности ветряной турбины на вашем участке.На сложной местности необходимо сделать оценку обнаженности участка, чтобы скорректировать среднюю скорость ветра, используемую для этого расчета. В большинстве случаев нет необходимости контролировать скорость ветра с помощью записывающего анемометра перед установкой небольшой ветряной турбины. Но в некоторых ситуациях стоит потратить 300-1000 долларов и подождать год, чтобы провести ветровую съемку. Разобраться в этих вопросах могут производители и продавцы оборудования.

Книги по энергии ветра

Безусловно, лучшим источником общей информации о технологии и применении малых ветряных турбин является книга, написанная в 1993 году Полом Гипом.Г-н Гипе имеет более чем 15-летний опыт работы с небольшими ветровыми системами и является всемирно известным автором и лектором по этой теме. Эта книга Wind Power for Home & Business в мягком переплете и объемом чуть более 400 страниц. Книгу Гайпа легко читать, в ней много примеров, иллюстраций и много здравого смысла. Мы очень рекомендуем это.

Как сделать малую ветряную турбину »

На следующих страницах я подробно покажу вам, как сделать эту ветряную турбину —

самодельный ветряк

Изготовление небольшой ветряной турбины на самом деле является очень простой процедурой, если у вас
разумные навыки сборки, несколько инструментов и небольшое количество оборудования, которое обычно можно найти в типичном доме.Если вы планируете сделать более крупный ветряк, я все равно рекомендую прочитать следующие страницы, поскольку все будет в основном таким же, за исключением увеличения всех частей. Я связал некоторые из наиболее необычных предметов, которые могут потребоваться во время сборки, в том числе вольтметр и паяльник, однако эти предметы не являются необходимыми.

Зачем я сделал небольшую ветряную турбину

У меня есть небольшой сарай позади моего дома. К сожалению, это слишком далеко, чтобы добраться до удлинительных проводов, и провод от моего дома до сарая будет стоить сотни долларов, расстояние от 40 до 50 метров — это будет много внешнего кабеля, а это дорого.Сарай маленький, поэтому я подумал, что построю небольшую ветряную турбину из частей, лежащих вокруг моего дома, чтобы освещать ее только в ночное время (сделать это очень просто, это также применимо к более крупным самодельным турбинам).

Детали малой ветряной турбины

Оборудование, необходимое мне для его постройки, было следующим —

.

• старый вентилятор охлаждения ПК
• паяльник
• кабельные стяжки / хомуты
• винты
• Силиконовый герметик / мастика
• велосипедный насос
• лист 5мм
• стальная трубка для вентилятора охлаждения ПК

Я предпочитаю оставлять старые ПК, которые у меня были, чтобы я мог извлекать из них случайные части, когда мне нужно, в результате у меня есть несколько охлаждающих вентиляторов.Если вы не можете найти его, вы можете купить их на Amazon примерно за 5 долларов — PC Cooling Fan. Выглядят они так —

Как сделать небольшую ветряную турбину 1

Большую часть корпуса, окружающего охлаждающий вентилятор, необходимо будет снять, чтобы из него получилась аккуратная небольшая ветряная турбина. Снимите большую часть корпуса, отрезав спицы, которые прикрепляют его к лопасти вентилятора и небольшому генератору, затем снимите лопасть с его вала, у вас получится что-то вроде этого —

Как сделать небольшую ветряную турбину 2

Как сделать небольшую ветряную турбину стр. 2 >>>

Как сделать ветряк для школьного научного проекта

Сделайте ветряную турбину e: Используя несколько обычных вещей, вы можете вместе со своими учениками создать работающую ветряную турбину для любого школьного научного проекта.Если ваши ученики особенно увлечены, вы даже можете заставить его производить электричество. Ветряная турбина будет генерировать достаточно переменного тока, или переменного тока, для питания небольшой лампочки. а также заряжать мобильный телефон ветровой энергией с небольшими изменениями. Для тестирования вам понадобится небольшой электрический вентилятор, чтобы создавать ветер в классе.

Сделайте свою собственную небольшую ветряную турбину HAWT (ветряные турбины с горизонтальной осью) для проекта School Science из трубы ПВХ и велосипедного генератора (Dynamo)

Введение в проект ветряной турбины:

A Ветряная турбина — это устройство, которое преобразует кинетическую энергию из энергии ветра или также энергию ветра преобразует в механическую энергию, а механическую энергию преобразует в электрическую энергию с помощью электрического генератора.

В этой ветряной турбине PSC Host Habab Idress строит ветряную турбину из трубы из ПВХ и старого велосипедного динамо (генератора), максимальная мощность этого генератора составляет 5 Вт, а эффективность лопастей из трубы из ПВХ составляет примерно от 10 до 15%. Если велосипедная динамо-машина (генератор) недоступна в вашем районе, вы можете сделать электрический генератор, эту ветряную турбину могут спроектировать студенты и преподаватели для их проекта научной выставки. мы стараемся сделать это простым, дешевым и эффективным.

Термины и понятия

Вы должны быть знакомы с приведенными ниже терминами, а также с названиями частей ветряной турбины.

• Ветровая энергия
• Ветряная турбина
• Лезвия
• Работа
• Аэродинамика
• Энергия
• Генератор

Вопросы

• Как ветряная турбина вырабатывает энергию из ветра?
• Почему ветряная турбина должна иметь хорошую аэродинамическую конструкцию?
• Почему демонстрация работы (перетаскивание груза) — это то же самое, что выработка электроэнергии?

Материал:

1. Старая или новая 5-ваттная велосипедная динамо-машина (генератор)
2. Труба из ПВХ диаметром 4 дюйма и длиной 14 дюймов
3. болты гайки
4. супер клей
5. Железная полоса
6. бумага
7. резак
8. маркер
9. пила по металлу

Схемы и фото

бумажный шаблон лопастей ветряной турбины

Бумажный шаблон лопастей ветряной турбины

Бумажный шаблон лопастей ветряной турбины

Вид сбоку лопасти ветряной турбины

Вид сбоку лопасти ветряной турбины

Инструменты и материалы для строительства ветряных турбин

Электрогенератор ветряной турбины

ПВХ труба ветряной турбины

Строительство: Как построить мини-ветряк

сделайте бумажный шаблон в соответствии со схемой, возьмите трубу из ПВХ диаметром 14 дюймов и 4 дюйма, затем прикрепите бумажный шаблон к трубе из ПВХ и обведите контур на трубе.после разметки линий на трубе осторожно разрежьте трубу металлической пилой. Вы должны вырезать 2 части лезвия из трубы ПВХ. После резки лезвия прикрепите оба лезвия друг к другу с помощью железной ленты и просверлите в центре железной ленты сверлильным станком, а затем закрепите с помощью генератора.

Полная инструкция по конструкции ветряной турбины посмотрите это видео

Science Fair Project Mini ветряная турбина by paksc

Онлайн-поддержка: посетите https: // paksc.org / community / groups / 4-do-science-help

См. Также

Купить ветряную турбину

Хотите купить эту ветряную турбину для проекта научной выставки? посетите сайт sciencestore.pk комплект ветряной мельницы для детей

(только для Пакистана)

Спецификация:

• Материал: ПВХ пластик
• Лезвие: 2 лезвия диаметром 2 фута
• Выход: макс. 5 Вт, 6 вольт
• 10 светодиодов
  

См. Также:

испытание ветряных лопастей

Как сделать ветряк для школьного проекта?

Шаг № 1: Сборка ротора

Возьмите большой кусок картона и вырежьте 4 круглых части диаметром около 3 см каждая.Склейте все кружочки с помощью клея, чтобы получился один толстый кружок.

Теперь возьмите тонкую бумагу и оберните (приклейте) ее вокруг толстого круга, который вы получили выше, убедившись, что он правильно соответствует кругу по длине и ширине.

Шаг № 2: Изготовление лезвий

Вырежьте до 4 прямоугольных частей из большого картона, каждый размером 8 см X 2,5 см. Вырежьте один край кусочков так, чтобы они образовали круглую форму, чтобы вы могли легко приклеить их к ротору, который вы только что сделали.

Вам также нужно будет слегка согнуть все 4 детали по центру, чтобы они выглядели несколько закругленными, как лопасти в типичном комплекте домашней ветряной турбины.

Приклейте все 4 лопасти к ротору и дайте им высохнуть.

Шаг № 3: Построение мачты

Поскольку лопастям требуется время для высыхания, вы можете сконцентрироваться на изготовлении мачты, которая поднимет ротор вверх.

Вернитесь к большому куску картона и вырежьте из него тонкий кусок размером 30 см x 12 см.

Оберните этот вырез вокруг ручки, чтобы получился идеальный полый стержень. Приклейте конец бумаги и вытащите ручку так, чтобы осталась башня.

Шаг №4: Установка двигателя

Возьмите двигатель постоянного тока и оберните его куском картонной бумаги, соответствующей его длине. При этом следите, чтобы заостренная часть мотора оставалась за пределами пленки.

Возьмите ротор с 4 лопастями и проделайте в его середине небольшое отверстие. Здесь острая часть двигателя соединяется с ротором.

Подключите положительный и отрицательный провода к двигателю с помощью горячего пистолета, убедившись, что вы оставили достаточную длину провода для соединения со светодиодной лампой на других концах.

Приклейте оберточную бумагу двигателя к полюсу и дайте ей высохнуть.

Шаг № 5: Строительство дома

Вам также нужно будет сделать модель дома, которая будет освещаться за счет энергии, производимой вашей ветряной турбиной.

Для этого отрежьте 4 части одинакового размера, чтобы получились 4 стены вашего дома.Вырежьте дверной проем на одну часть и прорежьте оконные проемы на трех оставшихся частях.

Склейте все 4 части вместе, чтобы получился дом, следя за тем, чтобы деталь с дверным вырезом оставалась спереди.

Имейте в виду, что вам также нужно будет отрезать еще один кусок, чтобы сделать крышу для вашего дома… но не делайте этого сейчас.

Шаг №6: Подключение фонаря

На этом этапе вам нужно взять светодиодный фонарь и подключить его к проводам, идущим от двигателя (как на этапе №4).Прикрепите этот светильник к любому из окон вашего дома и закрепите его лентой.

Как только свет будет хорошо подключен и внутри дома, вы можете сделать кровлю для своего дома. Возьмите две части вагона и приклейте их по краям, чтобы получилась треугольная форма крыши, а затем приклейте кровлю к 4 стенам вашего дома.

Приклейте весь дом к толстому слою картона (например, к полу дома), чтобы он выглядел более устойчивым.

Теперь приклейте весь дом и башню, на которой крепится турбина, к фанерной доске так, чтобы весь ваш проект находился на одной платформе.

Затем соедините вместе провода двигателя и светодиода.

Шаг № 5: Заставьте турбину вращаться.

Теперь, когда все настроено и готово к работе, пора заставить турбину вращаться для выработки электроэнергии и зажечь лампочку, висящую на вашем окне.

Используйте внешний источник ветра, предпочтительно настольный вентилятор, чтобы лопасти турбины вращались. Затем они будут вращать двигатель, который, в свою очередь, вырабатывает электрическую энергию, которая затем течет по проводам и зажигает вашу светодиодную лампочку!

Вот и все! Вы успешно построили простую рабочую домашнюю турбину для своего школьного проекта.Материалы, используемые в этом проекте, легко доступны и дешевы.

Ваша турбина уже начала освещать ваш «дом»?

EcoDirect | KidWind Mini Wind Turbine

.