Самодельные ветрогенераторы из авто-генераторов

>

Ветряк из авто-генератора с двойным статором

Ветрогенератор от «Мото26», сделан из автомобильного генератора с двойным статором. Ветряк сделан для работы на акб 24 вольт, мощность в итоге 300ватт при ветре 9м/с. Подробности и фото в статье. >

Ветрогенератор своими руками

Практически полностью самодельный ветрогенератор, генератор которого изначально должен был быть из автомобильного генератора, но после того как корпус был сломан от генератора остался только статор, а корпус пришлось делать новый. >

Ветрогенератор из авто-генератора от Бычка

Генератор этого ветряка сделан из автомобильного генератора от гзузовика Бычек. Статор перемотан проводом 0,6 мм. Ротор полностью новый, был выточен у токоря по нужным размерам под купленные магниты 30*10*5мм. >

Простая передлка автомобильного генератора

Самая простая переделка автомобильного генератора на постоянные магниты. Генератор для этого ветряка делался из автогенератора, статор которого не подвергался изменениям, а вот ротор был оснащен неодимовыми магнитами. >

Генератор для ветряка из авто-генератора

Как просто и без особых усилий переделать автогенератор для самодельного ветрогенератора. Для переделки не-надо ни перематывать статор, не точить роторе под магниты. Вся переделка сводится к переключению фаз генератора, и оснащению ротора маленькими магнитиками для самовозбуждения ротора. >

Однолопастной винт для ветрогенератора

В продолжении усовершенствования ветрогенератора на этот раз было решено попробовать изготовить однолопастной винт и посмотреть какие приимущества он дает и какие недостатки присущи однолопастным винтам. Лопасть с противовесом имеет не жесткое крепление и может откланяться от оси вращения до 15 градусов. >

Ветрогенератор из тракторного генератора Г700

В этом ветрогенераторе в качестве генератора использован тракторный генератор с электровозбуждением. Генератор подвергся существенным изменениям, был перемотан статор более тонким проводом, а так-же домотала катушка ротора. Для этого ветряка винт был сделан из дюралюминия. Винт двухлопастной размахом 1,3м. >

Самодельный ветрогенератор для яхты

Самодельный ветрогенератор, генератор которого сделан из генератора мотоцикла ИЖ юпитер, Этот ветрогенератор специально создавался для эксплуатации на небольшой яхте, где должен был обеспечивать питанием навигационные приборы и мелкую электронику. >

Новый-второй ветрогенератор для яхты

В новом ветрогенераторе использовался статор от

автомобильного генератора . Мощность нового ветряка теперь больше, диаметр винта также увеличился. Теперь ветрогенератор имеет новую защиту от сильного ветра , теперь винт не уходит в сторону, а опрокидывается, и хвост теперь не складывается, в общем подробности в статье. >

Ветряки цветы из велосипедных динамок

Иньтересные и красивые ветряки, генераторы которых это велосипедные динамо втулки. Сделаны они в виде всяких цветов, подсолнухов, ромашек, и окрашены в соответствующие цвета, красиво смотрятся как элемент дизайна.

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:

Подготовьте ведро или кастрюлю.

При помощи рулетки и маркера сделайте разметку, разделив емкость на 4 одинаковые части.

Теперь нужно вырезать лопасти.

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.

Снизу ведра и в шкиве пометьте место, где будут отверстия. В них ввинчиваются болты. Не торопитесь, сделайте все ровно, так как при вращении может возникнуть дисбаланс. После чего сделайте отверстия.

Теперь отогните лопасти. Только не забудьте учесть, в каком направлении крутится генератор.

Угол изгиба лопасти влияет на площадь, которую будет встречать ветер. Это напрямую влияет на скорость и частоту оборотов ветряка.

При помощи болтов, закрепите ведро на шкиве.

Установите свой ветрогенератор на мачту, закрепив его хомутами.

Осталось подсоединить провода и собрать цепь.

На мачте зафиксируйте провода, чтобы они не болтались.

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.

умелец сказал – умелец сделал

Способность некоторых доморощенных умельцев превращать ненужные вещи в полезные устройства впечатляет даже тех, кто далек от мира техники и машиностроения. Яркая иллюстрация сказанному — ветрогенератор из автомобильного генератора и трубы, готовый порадовать владельца получением некоторого количества бесплатной электрической энергии. Если в вашем распоряжении имеется «ненужный» генератор от старого авто, попробуйте подарить ему вторую жизнь на волнах ветра. Немного навыков, терпение и четкое следование рекомендациям — и ваш новый ветряк из генератора автомобиля украсит приусадебный участок и немало удивит соседей.

Начнем с теории

Основные элементы будущей конструкции — это непосредственно ветроустановка, контроллер заряда, аккумуляторный блок для накапливания электричества и инвертор для устройств-потребителей, работающих от переменного тока. Чтобы все перечисленное стало безотказным альтернативным источником энергоснабжения, необходимо принять во внимание ряд важных моментов:

• Напряжение на выходе должно составлять больше 12 В, чтобы аккумуляторные батареи могли заряжаться.
• Количество оборотов. Все ветряки вращаются сравнительно медленно, за счет чего создается высокий крутящий момент. И чем больше электроэнергии вырабатывает конкретное устройство, тем больше усилий необходимо для их раскручивания и стабильной работы.
• Скорость ветра в регионе должна составлять в среднем не менее 4,5 м/сек. При снижении этого параметра ветряк из автомобильного генератора будет работать вполсилы. И получить от него номинальное количество электроэнергии не удастся.

Преимущества и недостатки изготовления самодельного ветряка из автомобильного генератора

Предстоящую работу по созданию нового устройства упростят следующие моменты:

• Наличие готового генератора избавит от необходимости его рутинной сборки.
• Автомобильный генератор дает стабильное напряжение, что важно для переменчивого характера работы ветрогенератора.
• Генератор совместим со стандартным электрооборудованием, поэтому в его переделке нет особой необходимости.
• Заменить вышедший из строя генератор будет несложно благодаря выбору моделей в свободной продаже.

В числе недостатков изготовления самодельных ветряков из автомобильного генератора стоит отметить:

• Автомобильному генератору нужно задать оптимальную скорость вращения, для чего потребуется установить в конструкцию редуктор.
• Ресурса обычного устройства хватит приблизительно на год работы, после чего его надо будет заменить или привести в порядок с помощью капитального ремонта.
• Некоторые модели генераторов нуждаются в подаче напряжения на катушку. Потребуется немного изменить их конструкцию и установить постоянные магниты. Поэтому создать на их основе ветряк из автомобильного генератора без переделки не получится.

Схема ветрогенератора своими руками из автомобильного генератора

Задумываясь о том, как сделать из автомобильного генератора ветрогенератор, продумайте последовательность действий и строго придерживайтесь ее в процессе работы. Это позволит избежать ошибок и сократит время сборки.

Выбор конструкции ветряка

На выбор вертикального или горизонтального размещения влияют следующие факторы:

• Масса и размеры устройства: для небольших агрегатов допустима горизонтальная установка, чтобы увеличить КПД и снизить стартовую скорость для запуска движения лопастей. Тяжелые модели лучше фиксировать вертикально, используя дополнительную передачу для преобразования горизонтального крутящего момента в вертикальный.
• Сила ветра. Горизонтальные ветряки рекомендуется располагать на значительной высоте от земли, где скорость ветра выше. Вертикальные монтируют следующим образом: установка — на земле, а привод — на специальной мачте.

Переделка ветрогенератора

Оптимальное решение — выбор для ветрогенератора роторной модели автомобильного генератора. На него достаточно установить постоянные магниты, чтобы получить работоспособную конструкцию. Важно не только зафиксировать магнитные элементы, но и отбалансировать их, чтобы избежать критических нагрузок. Кроме того, неотбалансированная модель быстрее выходит из строя по причине поломки подшипников и их выпадения из посадочных мест. Также потребуется приложить руку:

• К статору: для уменьшения числа оборотов необходимо заменить обмотку, в 5 раз увеличить количество витков на катушках, взяв проволоку уменьшенного диаметра.
• К ротору: стоит выточить алюминиевую деталь с размерами, учитывающими установку электромагнитов. Важно точно выполнить замеры, что позволит рассчитывать на повышение уровня КПД. Магниты приклеиваются на суперклей на одинаковом расстоянии с чередованием полюсов.

Изготовление ветрового колеса

Чтобы готовый самодельный ветряк из автомобильного аккумулятора не издавал лишний шум, стоит подобрать для него подходящие лопасти: крыльчатые, карусельные или барабанные. Важно предусмотреть следующие моменты:

• Направление ветра и оси устройства должно совпадать.
• Лопасти должны иметь минимальную ширину, тогда как их количество не ограничено.
• Циркуляция воздушных потоков должна быть направлена вдоль лопасти.
• Угловая скорость не имеет ограничений, а потерянная скорость должна иметь постоянное значение.

Добиться идеального соотношения всех перечисленных элементов будет очень сложно, но к этому нужно приложить все возможные усилия. Специалисты рекомендуют делать лопасти из прочного пластика или алюминия. Эти материалы отличаются повышенной стойкостью к механическому и климатическому воздействию, что гарантирует длительный срок их службы.

Сборка ветряка

Для основания подбирается труба, диаметр и прочность которой рассчитаны на вес конструкции. С помощью переходных муфт можно совместить отрезки труб разного диаметра, уменьшая его по мере движения к лопастной конструкции. Важно, чтобы ветровое колесо свободно вращалось на оси по мере изменения направления ветра. На заключительном этапе следует сконструировать и изготовить флюгер, параметры которого рассчитываются с учетом инерции колеса. Выработка тока начинается уже на скорости 600 оборотов в минуту. Не забудьте перед установкой закрыть подшипники и смазать узлы вращения конструкции, чтобы защитить их от коррозии и разрушения.

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.

Изготовление ветрогенератора своими руками

Для изготовления ветрогенератора своими руками нужно хорошо знать устройство этого оборудования. Сначала подбирается электрогенератор и турбина. Установка их ведется на специальной мачте, зафиксированной растяжками. Раскручивание турбины идет лопастями, на которые направляется поток ветра. Полученная энергия накапливается в аккумуляторах, а потом передается на электросети.

Принцип работы

Принцип работы ветрогенератора основан на преобразовании механической энергии в электрическую. Приводимые в движение ветром лопасти передают вращение маховику. Благодаря ротору начинается процесс формирования магнитного поля. В результате образуется электрический ток.

В бытовых условиях применяются маломощные ветряки. Их мощность находится в пределах 4 кВт с напряжением 220 Вт. Работают они в автономном режиме, не зависимо от городских сетей. Имеют стандартный набор конструктивных элементов.

Виды конструкций

В зависимости от плоскости вращения ротора, ветрогенераторы делятся на:

• Вертикальные. Вращение турбины происходит под прямым углом к поверхности земли. Для работы достаточно незначительного ветра.
  ­
• Горизонтальные. Ось вращается параллельно плоскости земли.

Вертикальные

Благодаря своей простоте обслуживания, используются в бытовых условиях. Все основные узлы конструкции располагаются внизу и не имеют ограничения доступа. Агрегаты не зависят от направления ветра, поскольку вращение происходит в любом направлении.

Ниже представлены разновидности вертикальных ветрогенераторов, в зависимости от встроенного механизма.

• С ортогональным ротором. В состав конструкции входит несколько лопастей, которые располагаются параллельно оси вращения. При работе агрегат испытывает большие динамические нагрузки, что сказывается на сроке его службы. Движение лопастей сопровождается шумом, но  прибор имеет высокую эффективность и функциональность.
• С ротором Дарье. Обладает высокой мощностью и быстроходностью. Невысокая стоимость формируется благодаря низкой себестоимости прибора. К недостаткам относится малая эффективность и сложность при самостоятельном запуске.
• С ротором Савониуса. На оси располагается ветроколесо, состоящее из  полуцилиндров. Вращается оно в одну сторону и не зависит от смены направления ветра. Применяется для обслуживания электростанций. К недостатку относится низкий коэффициент использования силы ветрового потока.
• С многолопастным ротором. Принцип заключается в том, что поток  ветра ловится одним рядом лопастей и передается на другой. Этим увеличивается производительность оборудования, повышается его мощность.
• С геликоидным ротором. Имеет сложную конструкцию, но благодаря равномерному движению, узлы конструкции работают в спокойном режиме. Это сказывается на долговечности агрегата

К преимуществам вертикальных ветрогенераторов относится:
­

• работа обеспечивается даже при слабом ветре;
  ­
• нет зависимости от ветряного потока;
  ­
• доступность в обслуживании благодаря невысокой мачте.

К недостатку относится низкоэффективное использование силы ветра из-за малой частоты оборотов.

Горизонтальные

Такие ветрогенераторы зависят от направления ветра. В зависимости от количества лопастей, разделяются:

• С 1 или 2 лопастями. Имеют высокую скорость вращения. Небольшая масса облегчает установку;
  ­
• 3-х лопастные. Находят широкое применение в бытовых условиях;
  ­
• До 50 лопастей. В процессе работы обладают высокой инерционностью.

Разновидность горизонтальных типов ветрогенераторов представлена ниже:

1. Оборудование парусник. Принцип работы основан на приведении в движение поршней гидросистемы с дальнейшим получением электрической энергии. Установка бесшумна в работе, обладает высокой мощностью.
2. Летающий ветрогенератор – крыло. Работает на высоте 550 м.

Изготовление своими руками вертогенератора на 220 В

Для изготовления такого прибора необходимо сделать чертеж. Согласно его спецификации, подготавливаются основные узлы:

• генератор;
  ­
• лопасти;
  ­
• мачта.

Генератор

Мощность генератора подбирается до 3,5 кВт. Изготовить его можно своими руками. Он состоит из:
­

1. Статора. Берется листовой металл, вырезаются 2 окружности диаметром 500 мм. На один из листов, отступив немного от края, по окружности наклеиваются неодимовые магниты. Их диаметр – 50 мм, количество – 12 штук. Расположение полюсов чередуется. Та же процедура проводится и со второй пластиной, но магниты наклеиваются со смещением.
   ­
2. Ротор. Подготавливается основание. Оно берется из немагнитного материала. На него крепится 9 катушек, на которые намотан медный провод, толщиной 3 мм, покрытый лаковой изоляцией. Количество витков формируется от 70 до 90.
   ­
3. Ось. Важным моментом является ее точное расположение по центру ротора. Если она будет плохо отцентрирована, то в результате биения конструкция быстро разболтается.

Помещается ротор между 2 статорами с зазором 2 мм. Соединяя обмотки, формируется однофазный источник переменного тока.

Лопасти

Материал для изготовления лопастей берется:

• Дерево. В процессе работы трескается;
  ­
• Полипропилен. Используется только для генераторов низкой мощности;
  ­
• Металл. Лучше дюраль. Прочный и надежный материал для изготовления лопастей любого размера.

Изготовленные лопасти устанавливаются на ось. После этого их нужно сбалансировать. Достигается это путем изменения их длины.

Установка мачты и запуск

Установка мачты ведется в местах, где рядом нет высотных зданий или лесопосадок. Они создают барьеры на пути воздушных потоков.

Располагается мачта вертикально. Лопасти поднимаются на максимальную высоту, где наиболее сильный ветер. После запуска установки ведется проверка наличия напряжения.

Дополнительное оборудование

На последнем этапе подключается дополнительное оборудование. Оно состоит из следующих агрегатов:
­

• Аккумуляторы. Они необходимы для накопления излишков электроэнергии. Ее использование ведется в безветренную погоду.
  ­
• Контроллер заряда. Требуется для контроля зарядного тока.
  ­
• Преобразователь. Преобразует образующийся постоянный ток в переменный.

Сборка ветрогенератора из стиральной машины

При изготовлении ветрогненератора из стиральной машины, можно получить изделие разной мощности:
­

• 0,15 – 0,2 кВт. Осветятся 2 комнаты и заработает телевизор;
  ­
• 1 – 5 кВт. Достаточная мощность для работы бытовых приборов;
  ­
• 20 кВт. Недостатка в электроэнергии не будет.

Подготовка к работе

В качестве генератора используется мотор от стиральной машины. Это может быть «Вятка» или другая советская модель. В двигателе потребуется поводить полную переделку ротора, поэтому, как вариант, можно приобрести новый.

Кроме того, необходимо подготовить:
­

• неодимовые магниты;
  ­
• вал;
  ­
• редуктор;
  ­
• мачту;
  ­
• крыльчатку, шестерни;
  ­
• фланец.

Пошаговое изготовление

Пошаговое изготовление ветрогенераторов из стиральной машины представлено ниже:

1. Приобретаются магниты. Ротор мотора обрезается на токарном станке и в нем изготавливаются пазы. В них точно устанавливаются магниты. Отклонения не должно быть,  иначе произойдет их залипание, а это скажется на производительности агрегата.
2. Фиксация магнитов проходит на суперклей. Затем они накрываются бумагой. Эпоксидной смолой заливается свободное пространство.
3. Изготавливается на токарном станке ось. Внутри протачивается свободное пространство для электропроводки. Формируется держатель.
4. Изготовление лопастей ведется из канализационной трубы. Ее диаметр – 16 см. Выпиливаются они при помощи лобзика.
5. Проводится монтаж ветрогенератора. Сначала крепится генератор, который закрывается кожухом, потом устанавливаются лопасти, ротор и хвост.
6. Мачта при помощи 4 болтов крепится на основание из бетона. Для установки силовой части применяется шарнирный механизм.
7. После сбора установки протягивается провод к распределительному щитку.
8. Как только все элементы будут подключены, проводится тестирование оборудования.

Сборка ветрогенератора из автомобильного генератора

Стоимость покупного генератора высокая, поэтому в качестве более экономичного варианта хорошо использовать машинный генератор. Это уже готовый прибор, на который требуется установить пропеллер и расположить его на мачте.

Подготовка к работе

Перед началом работы нужно подготовить следующие вещи:
­

• автомобильный генератор на 12 В;
  ­
• аккумулятор;
  ­
• преобразователь, чтобы переходить с 12 В на 220. Его мощность – 1,2 кВт.
  ­
• для изготовления лопастей потребуется ведро или стальная бочка;
  ­
• лампочка от автомобиля;
  ­
• вольтметр;
  ­
• выключатель;
  ­
• медный провод, сечением от 2 мм;
  ­
• несколько хомутов.

Кроме того, инструменты: болгарка, рулетка, карандаш, набор ключей.

Порядок монтажа

Основные шаги монтажа:

1. Стальные бочки или ведра разрезаются не до конца на 4 части. Симметрично сверлятся для болтов отверстия.
2. Не до конца отрезанные металлические части отгибаются. Так происходит формирование лопастей. Предварительно решается вопрос, в какую сторону будет проходить вращение.
3. Изготовленные лопасти крепятся на шкив. С помощью хомутов генератор монтируется на мачте. На основании схемы собирается проводка.
4. Ведется проверка собранной электрической части.

Обслуживание

Чтобы система работала длительное время, ей необходимо качественной обслуживание:

1. Вести наблюдение за щетками генератора. Не реже 1-2 раз в месяц проверять их регулировку и очищать от грязи.
   ­
2. Проверять балансировку лопастей.
   ­
3. Все металлические части должны быть покрыты антикоррозийным составом.
   ­
4. Проверять натяжение тросиков мачты.

Для изготовления ветрогенераторов своими руками важно найти подходящий генератор. Оптимальным вариантом является автомобильный или мотор стиральной машины. Остальные части конструкции можно приобрести без особых затрат. Сборка конструкции ведется по существующей схеме.

Ветряк своими руками: о реальностях самостоятельного изготовления

Оглавление:
Ветряк своими руками: составные части и принцип изготовления
Ветряки для дома своими руками: устройство системы

По большому счету, самостоятельно изготовить ветряную электростанцию не так уж и сложно – по крайней мере, намного легче, чем соорудить гидроэлектростанцию. Система эта не сложная, и самая ее проблематичная часть – это сам генератор. Если найдете его, то все остальное, как говорится, пустяки. Сразу хочу отметить тот факт, что обойдется такая установка не дешево, и срок ее окупаемости довольно большой. Она выгодна только в том случае, когда поблизости вообще отсутствуют другие источники электроэнергии. Либо когда добытое электричество будет продаваться. Да, такое возможно тоже, но речь не об этом – в данной статье мы поговорим о том, как сделать ветряк своими руками. Вместе с сайтом stroisovety.org мы разберемся с его устройством, технологией изготовления и сборкой системы независимого энергоснабжения.

Как сделать ветряк своими руками фото

Ветряк своими руками: основные части и принцип изготовления

Как и говорилось выше, ветряной электрогенератор имеет довольно простую конструкцию, и решить вопрос, как сделать ветряк своими руками, не очень сложно. Если разбираться в его конструкции, то условно этот агрегат можно разделить на четыре основных узла.

1. Генератор. Это сердце данной установки – именно оно ответственно за выработку электрической энергии. Как правило, в ветряных установках используются генераторы, способные вырабатывать либо 12, либо 24 вольта – сами понимаете, что таким током современную бытовую технику не порадуешь. Именно по этой причине ветряк является всего лишь частью независимой электростанции – о том, как поднять вырабатываемое им напряжение до привычного для наших электроприборов 220 вольт, мы поговорим отдельно. Делать генератор своими руками очень сложно – во всех отношениях его лучше приобрести в готовом виде. Сейчас это не проблема – с одинаковым успехом можно купить как специальный генератор, предназначенный для ветряных установок, так и найти ему альтернативу (например, автомобильный генератор). Проблема последнего заключается в малой мощности – больше чем на сто ватт рассчитывать здесь не приходится. В отличие от него, специальные генераторы могут вырабатывать более 500Вт энергии – а это означает возможность использовать добытую энергию, так сказать, напрямую, без ее аккумулирования в емкостях.

   Ветряк своими руками фото

2. Лопасти. По большому счету, эту часть ветряка также можно приобрести, что будет лучше всего – дело в том, что именно от них зависит эффективность работы самого генератора. Правильно изготовленные лопасти способны вращать его даже при слабом ветре. Лопасти могут быть двух типов – вертикальные и горизонтальные. В зависимости от этого, и ветряки классифицируются на два типа – вертикальный ветрогенератор своими руками сделать несколько сложнее, но зато он считается более эффективным, а главное, компактным. Он не занимает большого количества места, и его достаточно просто смонтировать даже на крыше дома – именно такой генератор является оптимальным решением для дома, расположенного в густонаселенных городах. Лопасти для него изготовить очень сложно – их лучше купить. Связано это с балансировкой, от которой во многом зависит эффективность работы ветряка.
3. Мачта. По сути, она нужно исключительно для горизонтального ветрогенератора, хотя и вертикальные также могут устанавливаться на нее. Если в первых установках она является неотъемлемой частью конструкции, то во втором необходимость в ее наличии появляется только при наземной установке. Этот элемент ветряка можно сделать и самостоятельно – по сути, это труба, установленная вертикально и оборудованная специальным креплением для генератора.

   Ветрогенераторы для дома своими руками фото

И четвертый элемент, который, по сути, является частью мачты, это подвижная платформа с флюгером – она отвечает за движение лопастей за ветром, который довольно часто меняет свое направление. Платформа является связующим звеном между генератором и мачтой и монтируется она на подвижном соединении, легкий ход которого обеспечивает подшипник. Сделать такое устройство своими руками также не сложно.

Получается так, что о полном изготовлении эффективной ветроэлектростанции не может быть и речи. В принципе, сделать ее можно, но эффективность работы такой установки остается под большим вопросом – в качестве эксперимента она подойдет, но вот для полноценного электроснабжения, увы, нет. Большую часть ветряка придется приобретать по частям, которые потом собирать в единое изделие. В общем, вопрос, как сделать ветрогенератор своими руками, решается только так – мало того, дополнительно придется решить вопрос передачи электроэнергии через подвижную платформу, что не так уж и просто. Опять же, в этом отношении намного привлекательнее выглядят ветрогенераторы с вертикальной осью вращения – здесь эта проблема снимается автоматически, что в значительной мере упрощает решение вопроса изготовления ветряка своими руками.

Ветряки для дома своими руками: устройство системы

Теперь, когда мы разобрались с устройством и возможностью решения вопроса изготовления ветрогенератора для дома своими руками, самое время рассмотреть и общий принцип построения независимой системы электроснабжения. Как вы понимаете, собрать генератор – это только полдела. Сама система потребует от вас дополнительных затрат на оборудование, изготовить которое самостоятельно практически невозможно, если не сказать, что совсем невозможно. В целом, если говорить об устройстве ветряной электростанции для дома, то ее можно разделить также на четыре части.

1. Ветрогенератор, о котором мы уже говорили. Добавить здесь можно только то, что вырабатываемая им энергия напрямую не используется – все электричество собирается в аккумуляторы, откуда и идет дальнейший его разбор.

   Ветряки для дома своими руками фото

2. Аккумуляторы. Именно они, наравне с мощность самого генератора, обеспечивают ваш дом необходимым количеством энергии – здесь важна их емкость, способность вмещать тот или иной объем электричества. Обычным автомобильным аккумулятором здесь не обойтись – речь идет о десятке аккумуляторов емкостью от 100 до 150А/часов. Их количество рассчитывается исходя из мощности ветряка, используемого в доме электрооборудования интенсивности его работы. В таких системах применяются, как правило, гелиевые аккумуляторы, которые лучше всех приспособлены к частым циклам зарядки и разрядки.
3. Контроллер зарядки аккумуляторных батарей – это небольшое устройство, которое является связующим звеном между ветряком и батареями. Оно контролирует цикл зарядки последних и не дает им, так сказать, перезаряжаться.
4. Есть еще один небольшой элемент, связывающий генератор и батареи – это так называемый диод Шоттки, в задачи которого входит не выпускать электричество назад в генератор во время его бездействия – в противном случае без этого диода ваш генератор может превратиться в электромотор, который очень быстро съест весь накопленный в аккумуляторах запас энергии.
5. И самая главная часть, отвечающая за повышение напряжения до отметки в 220 вольт, это инвертор. Преобразователь, который повышает напряжение – они бывают разные, и далеко не все подходят для использования в независимых электростанциях. Здесь нужен инвертор с чистой синусоидой на выходе – модифицированная синусоида плохо сказывается на работе большинства современных электрических потребителей. Мало того, огромное значение имеет и мощность подобных устройств – она тоже рассчитывается исходя из суммарной мощности одновременно работающих потребителей. После генератора это самая дорогостоящая часть системы ветряной энергетической установки.

   Ветрогенераторы с вертикальной осью вращения своими руками фото

Кроме всего прочего, не стоит сбрасывать со счетов и провода, используемые в подобных системах – если после инвертора можно применять любые, то вот до него нужны специальные, изготовленные с учетом минимальных потерь при транспортировке электрического тока малого напряжения.

По большому счету, система не сложная, и имея в наличии все необходимые элементы, собрать ветряную электростанцию не так уж и сложно – важнее всего правильно рассчитать ее с учетом всех, даже, казалось бы, незначительных факторов. Особое внимание здесь нужно уделить количеству ветряных дней в году – может случиться так, что в тихих и спокойных регионах ветряк может оказаться практически бесполезным. Именно по этой причине системы независимого электроснабжения делают комбинированным способом, который предусматривает использование не только ветрогенератора, но и солнечных панелей. Они как бы дополняют друг друга, обеспечивая постоянную добычу электроэнергии из неиссякаемых природных ресурсов.

Мы описали, как можно сделать ветряк своими руками. В заключение остается добавить не так уж и много – в частности, рассказать о тонкостях изготовления лопастей. Вернее не о тонкостях, а о трудностях – обосновать утверждение того, что их лучше не изготавливать своими руками, а приобретать в готовом виде или заказывать их изготовление на заводе. Дело в том, что есть такие понятия, как смещение оси и балансировка – первое вызывает биение, а второе неравномерное вращение. И то и другое приводит к замедлению вращения генератора, что само по себе сказывается на эффективности работы установки в целом. Проще говоря, вместо положенных 500Вт вы будете получать 250Вт энергии в час – вместо 18В тока – 14вольт, что, опять таки, скажется на темпах зарядки аккумуляторов.

Автор статьи Александр Куликов

Ветрогенератор своими руками — как сделать роторный, аксиальный, трехфазного и однофазного типа, особенности монтажа, инструкции +видео

В современных реалиях каждый домовладелец хорошо знаком с постоянным ростом стоимости коммунальных услуг – это касается и электрической энергии. Поэтому для создания комфортных условий обитания в загородном домостроении, как летом, так и зимой, придётся или оплачивать услуги по энергоснабжению, или найти альтернативный выход из сложившейся ситуации, благо природные источники энергии бесплатны.

Как сделать ветрогенератор своими руками — пошаговое руководство

Территория нашего государства – это по большей части равнины. Несмотря на то, что в городах доступ ветра перекрыт высотными постройками, за городом буйствуют сильные воздушные потоки. Поэтому самостоятельное изготовление ветряного генератора — единственно правильное решение для обеспечения загородного дома электричеством. Но для начала нужно разобраться, какая модель подходит для самостоятельного изготовления.

Роторный

Роторный ветряк – несложное преобразовательное устройство, которое просто сделать своими руками. Естественно, такое изделие не сможет обеспечить электроэнергией загородный особняк, но для дачного домика вполне сгодится. Он позволит осветить не только жиле домостроение а, и хозяйственные постройки и даже дорожки в саду. Для самостоятельной сборки агрегата мощностью до 1500 ватт нужно подготовить расходные материалы и комплектующие из следующего перечня:

• автомобильный 12 вольтовый генератор;
• аккумуляторная батарея соответствующего номинального напряжения;
• преобразовательное устройство с 12 на 220В и мощностью 1,2 кВт;
• габаритный алюминиевый или стальной резервуар – небольшая бочка или ведро;
• зарядное реле и контрольная лампа от автомобиля;
• выключатель номиналом 12В качественно, защищённый от влаги;
• устройство контроля напряжения – старый вольтметр;
• крепёж в виде болтов, гаек и шайб;
• медные провода сечением не меньше 2 мм;
• крепёжные хомуты.

Естественно, нужно иметь и минимальный комплект инструмента: ножницы для резки металла, болгарка, измерительная рулетка, карандаш, набор гаечных ключей и отвёрток, дрель со свёрлами и пассатижи.

Пошаговые действия

Сборку начинают с изготовления ротора и переделки шкива для чего придерживаются определённой последовательности работ.

1. С помощью рулетки и маркера выполняется деление ёмкости на 4 абсолютно одинаковые части. При резке металла ножницами нужно подготовить отверстия для закладки инструмента. Для упрощения работ можно воспользоваться болгаркой. Вырезать лопасти нужно не до конца.
2. В дне ёмкости и на шкиве высверливаются отверстия под болты. Данный этап требует особой осторожности, чтобы отверстия располагались симметрично.
3. Лопасти, прорезанные не до конца, немного отгибаются. При выполнении данного мероприятия важно учитывать, в каком направлении будет вращаться ветрогенератор. В большинстве случаев вращение происходит в сторону движения часовой стрелки. От угла изгиба лопастей напрямую зависит скорость вращения ветряка.
4. Заготовка из ведра с лопастями закрепляется на шкиве при помощи болтов. Агрегат закрепляется на мачте посредством хомутов и выполняется подсоединение проводки в соответствии со схемой.
5. Важно придерживаться цветовой разметки проводки, чтобы не перепутать положительные и отрицательные контакты. Проводку также нужно закрепить на мачте.

Для подсоединения аккумуляторной батареи используются проводники с 4 мм сечением и длиной не более 100 см. Потребители подключаются проводниками с сечением в 2 мм. Важно в разрыв цепи включить преобразователь постоянного напряжения в переменное значение 220В согласно схеме клеммных контактов.

Плюсы и минусы конструкции

Если все манипуляции проделаны, верно, то аппарат прослужит достаточно долго. При использовании достаточно мощной аккумуляторной батареи и подходящего инвертора до 1,5 кВт можно обеспечить питанием уличное и внутридомовое освещение, холодильник и телевизор. Сделать такой ветряк очень просто и экономически выгодно. Такое изделие легко ремонтируется и неприхотливо в использовании. Оно очень надёжно в плане работы и не шумит, надоедая обитателям дома. Однако роторный ветряк имеет низкую производительность, и его работа зависит от наличия ветра.

Аксиальный ветряк на магнитах

Аксиальная конструкция с без железным статором на основе неодимовых постоянных магнитов, на территории нашего государства появились не так давно из-за недоступности комплектующих частей. Но на сегодняшний день, мощные магниты не являются редкостью, да и стоимость на них значительно упала по сравнению с несколькими годами тому назад.

Основой такого генератора является ступица с тормозными дисками от легковой машины. Если это будет не новая деталь, то целесообразно её перебрать и сменить смазочные материалы и подшипники.

Размещение и установка неодимовых магнитов

Работы начинают с наклеивания магнитов на диск ротора. С этой целью используются магниты в количестве 20 шт. и размерами 2,5 на 0,8 см. Для изменения количества полюсов нужно придерживаться следующих правил:

• однофазный генератор подразумевает количество магнитов соответствующе числу полюсов;
• в случае с трёхфазным прибором соблюдается соотношение в 2/3 полюсов и катушек соответственно;
• размещение магнитов должно происходить с чередованием полюсов, для упрощения их распределения лучше пользоваться готовым шаблоном, сделанным из картона.

По возможности целесообразно использовать магниты прямоугольной формы, так как в круглых аналогах сосредоточение магнитных полей идёт в центре, а не по всей поверхности. Важно соблюсти условие, чтобы стоящие друг напротив друга магниты имели противоположные полюса. С целью определения полюсов магниты подносятся друг к другу, и притягивающиеся стороны являются положительными, следовательно, отталкивающиеся края отрицательными.

Для крепления магнитов используется специальный клеевой состав, после чего для увеличения прочности выполняют усиление посредством эпоксидной смолы. С этой целью, ею заливают магнитные элементы. Для предотвращения растекания смолы делают бортики при помощи обычного пластилина.

Агрегат трёхфазного и однофазного типа

Однофазные статоры по своим параметрам уступают трёхфазным аналогам, так как при увеличении нагрузки возрастает вибрация. Это обусловлено разницей амплитуды тока возникающей в результате непостоянности его отдачи за определённый промежуток времени. В свою очередь, в трёхфазном аналоге такой проблемы нет. Это позволило увеличить отдачу трёхфазного генератора почти на 50% в сравнении с однофазной моделью. Плюс ко всему из-за отсутствия дополнительной вибрации во время работы устройства не создаются посторонние шумы.

Намотка катушек

Каждый электрик в курсе, что прежде чем начинать намотку катушки, важно выполнить предварительные расчёты. Самодельный ветрогенератор на 220В – устройство, работающее на малых скоростях. Необходимо добиться, чтобы зарядка аккумуляторной батареи стартовала со 100 оборотов в минуту.

Если исходить из таких параметров, то для намотки всех катушек потребуется не более 1200 витков. Для определения витков для одной катушки нужно выполнить простое деление общих показателей на число отдельных элементов.

Для поднятия мощности ветряка с низкими оборотами увеличивается число полюсов. При этом будет происходить увеличение частоты тока в катушках. Намотка катушек должна, выполнятся толстыми медными проводами. Это позволит уменьшить величину сопротивления а, следовательно, увеличить силу тока. Важно учитывать, что с резким увеличением напряжения ток может полностью расходоваться на сопротивление обмоток. Для упрощения намотки можно использовать специальный станок.

В соответствии с числом и толщиной магнитов, закреплённых на дисках, изменяются рабочие характеристики аппарата. Чтобы выяснить, какие показатели мощности получатся в конечном счёте, достаточно выполнить намотку одного элемента и прокрутить его в агрегате. Для определения мощностных характеристик замеряется напряжение при определённых оборотах.

Зачастую катушка выполняется круглой, но целесообразно её слегка вытянуть. В таком случае меди в каждом секторе будет больше, а расположение витков становится плотнее. По диаметру внутреннее отверстие катушки должно равняться габаритам магнита. При изготовлении статора важно учитывать, что он по толщине должен равняться параметрам магнитов.

Обычно в качестве заготовки для статора используется фанера, но, вполне возможно, выполнить разметку на бумажном листе расчертив сектора для катушек, а для бордюров использовать обычный пластилин. Для придания прочности изделию используется стеклоткань, располагаемая на дне формы сверху катушек. Важно чтобы не происходило прилипания эпоксидной смолы к форме. Для этого её покрывают сверху воском. Катушки неподвижно фиксируются друг с другом, а концы фаз выводятся наружу. После чего выполняется соединение всех проводов по схеме звезда или треугольник. Для тестирования готового устройства его вращают вручную.

Изготовление мачты и винта

Обычно конечная высота мачты составляет 6 метров, но по возможности лучше её увеличить в 2 раза. Из-за этого для её крепления используется бетонное основание. Крепление должно быть таким, чтобы труба легко поднималась и опускалась с помощью лебёдки. На верхнем конце трубы выполняется фиксация винта.

Чтобы сделать винт, понадобиться ПВХ труба, сечение которой должно составлять 16 см. Из трубы вырезается винт двухметровой длины с шестью лопастями. Оптимальная форма лопастей определяется экспериментальным путём, что позволяет увеличить крутящий момент при минимальных оборотах. Для отвода винта от сильных порывов ветра используется хвост складной конструкции. Вырабатываемая электроэнергия накапливается в аккумуляторных батареях.

Видео: самодельный ветряной генератор

После рассмотрения доступных вариантов ветрогенераторов каждый домовладелец сможет определиться с подходящим для его целей устройством. Каждый из них имеет как свои положительные стороны, так и отрицательные качества. Особенно прочувствовать эффективность ветряка можно за городом, где происходит постоянное движение воздушных масс.

Постройте эту ветряную турбину своими руками с открытым исходным кодом за $ 30

Начало работы с проектами в области ветроэнергетики для дома может обойтись вам в копеечку, если вы купите готовый продукт, но если вы немного удобны и не возражаете искать материалы и проявлять творческий подход в гараже или на заднем дворе, вы можете попробовать ваши руки в создании одной из этих ветряных турбин своими руками примерно за 30 долларов в материалах. В конце концов, это неделя #iheartrenewables!

Материалы, необходимые для создания собственной ветряной турбины

Ранее мы уже рассказывали о планах Дэниела Коннелла по созданию концентрированных солнечных коллекторов с открытым исходным кодом, но теперь он вернулся с еще одним замечательным проектом DIY в области возобновляемой энергии — ветряной турбиной с вертикальной осью, основанной на конструкции подъемника + сопротивления Lenz2.Дизайн Коннелла требует использования алюминиевых форм для литографической офсетной печати, чтобы ловить ветер, которые, по его словам, можно дешево (или даже бесплатно) получить в компании офсетной печати, а также различные аппаратные средства и велосипедное колесо.

«В турбине используется механически эффективная конструкция Lenz2 с подъемом и сопротивлением примерно на 40%. Она полностью сделана из подручных материалов, за исключением болтов и заклепок, и должна стоить около 15-30 долларов за трехлопастную версию, которую может изготовить одна человек за шесть часов без особых усилий.»- SolarFlower

Помимо основных инструментов, включая ручную дрель, вам нужно будет купить или одолжить заклепочник и различное оборудование (болты, гайки и шайбы), чтобы построить это устройство. Согласно заметкам Коннелла, эта ветряная турбина, сделанная своими руками, которая может быть построена в трех- или шестилопастной версии, успешно выдерживала устойчивые ветры со скоростью 80 км / ч (три лопасти) и до 105 км / ч для шестилопастной версии. .

Вывод и приложения

Вот небольшой видеоролик о ветряной турбине с вертикальной осью, которую бросает вызов сильному ветру:

Чтобы получить энергию от этой ветряной турбины, необходимо добавить к ротору генератор переменного тока, а также способ хранения электроэнергии, но его также можно использовать просто для механического вращения, например, для перекачивания воды или вращения. маховик для других приложений.

Хотя есть ряд переменных, которые могут повлиять на мощность этой ветряной турбины, сделанной своими руками, в том числе эффективность используемого генератора переменного тока (и, очевидно, скорость ветра в месте его расположения), по словам Коннелла, при использовании автомобильного генератора с КПД 50%. (самый простой и дешевый вариант) должен производить 158 Вт электроэнергии при скорости ветра 50 км / ч и 649 Вт при скорости 80 км / ч с этой конструкцией.

[ Обновление : в разговоре по электронной почте с Коннеллом он заявил, что «шестилопастная версия с эффективным генератором переменного тока должна производить не менее 135 Вт электроэнергии при скорости ветра 30 км / ч, и 1.05 киловатт при 60 км / ч. «]

Эта самодельная ветряная турбина не обязательно будет питать ваш дом (хотя серия из них потенциально может быть использована для выработки достаточного количества электроэнергии для зарядки аккумуляторной батареи для скромного домашнего использования), это может быть отличным практическим школьным проектом или домашнее обучение по ветроэнергетике.

[H / T to Sustainablog]

made-wind-power-how-choose-right-motor — Web

Очевидно, что двигатель, который вы используете, является наиболее важной частью вашего ветрогенератора.Если вы новичок в создании небольших ветряных турбин, то обнаружите, что это может быть одним из самых запутанных (и спорных) аспектов процесса. Моторы, генераторы, генераторы, о боже !? Вы найдете много слов, которые, кажется, относятся к одним и тем же вещам.

Так почему он называется мотором?

Из многих промышленных двигателей получаются отличные и очень доступные ветряные генераторы. В ветряной турбине двигатель используется для выработки электричества. Технически «мотор» больше не будет называться «мотором»; это будет «генератор» или «генератор переменного тока».В этой статье рассматриваются потенциальные двигатели, которые можно недорого купить в Интернете в качестве излишков и использовать для создания собственного ветрогенератора.

Очевидно, что важно выбрать подходящий двигатель для своего генератора. Выберите неправильный, и вы можете обнаружить, что:

• Ваш ветрогенератор не будет производить электричество.
• Ваш ветрогенератор будет вырабатывать электричество, но никогда не достигнет напряжения, достаточно высокого для производства электричества, пригодного для использования.
• Ваш ветрогенератор изначально будет работать, но через несколько дней или недель он перегреется и перестанет работать.

Но не расстраивайтесь. Существуют сотни двигателей, которые будут производить несколько сотен или даже тысяч ватт полезной энергии. И что еще лучше, мы дадим несколько советов, как их найти по разумной цене.

Есть три способа, которыми генераторы производят электричество: либо с помощью индукции; с помощью возбудителя; или с помощью ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ.

Магниты, магниты, магниты!

Самоделы строят ветряные генераторы почти исключительно с двигателями с постоянными магнитами, потому что они широко доступны, надежны из-за характера их конструкции и начинают вырабатывать электричество практически при любых оборотах в минуту.Чего нельзя сказать о некоторых других типах двигателей.

Внутри двигателя с постоянными магнитами находится катушка из намотанной меди, окруженная постоянными магнитами. Эти двигатели вращаются с помощью электромагнитной индукции, что означает, что электричество подается на намотанный медный провод, который создает магнитное поле. Магнитное поле, создаваемое электричеством, протекающим по медному проводу, противодействует постоянным магнитам в корпусе двигателя. В результате медный провод, прикрепленный к валу двигателя, пытается «оттолкнуться» от постоянных магнитов.Итак, ваш мотор начинает крутиться!

Те же рассуждения применяются при рассмотрении двигателя с постоянными магнитами в качестве генератора. Прядение медной проволоки с использованием энергии ветра в присутствии магнитов создает разницу напряжений между двумя концами медной проволоки. Разница в напряжении заставляет электрические заряды (электроны) течь по медному проводу, генерируя электрический ток.
Итак, теперь вы понимаете основные принципы работы генератора.

Итак, на что следует обратить внимание при выборе двигателя?

Отношение вольт к оборотам в минуту

Отношение вольт к оборотам в минуту — одна из наиболее важных характеристик, на которые следует обращать внимание при выборе двигателя.Большинство домашних мастеров используют свой двигатель для зарядки 12-вольтовой батареи из-за их стоимости и широкой доступности. Для зарядки 12-вольтовой батареи необходимо, чтобы двигатель с постоянными магнитами вырабатывал не менее 12 вольт. В противном случае он не сможет преодолеть сопротивление батареи 12 В, и двигатель никогда не будет заряжать батарею. Как узнать, способен ли ваш двигатель вырабатывать более 12 вольт при работе от ветра? Читать дальше.

Отношение напряжения к числу оборотов двигателя с постоянными магнитами определяется как вольты, необходимые для вращения двигателя с заданным числом оборотов в минуту (оборотов в минуту).Итак, предположим, что у вас есть двигатель с постоянными магнитами, на этикетке которого написано: «100 вольт, 2500 об / мин». Это просто означает, что если вы запитаете двигатель напряжением 100 вольт, он будет вращаться со скоростью 2500 об / мин. Его соотношение вольт к оборотам составляет 0,040 В / об / мин (100 делить на 2500).

Это число дает приблизительную оценку того, сколько вольт будет генерировать двигатель при данной частоте вращения. Теперь предположим, что наш 100-вольтный двигатель с частотой вращения 2500 об / мин вращается со скоростью 450 об / мин. Какое напряжение он будет выдавать на этих оборотах? Расчет выглядит следующим образом:

(450 об / мин) x (0.04 Вольт / об / мин) = 18 Вольт

Теперь нужно сделать еще один шаг. Мы должны умножить 18 Вольт на 80%. Почему? Потому что 18 Вольт — это число, только если мотор используется как мотор. Этот мотор не используется в качестве мотора. Он используется как генератор, но не на 100% эффективен как генератор. В качестве генератора его КПД составляет примерно 80-85%.

Следовательно, 18 В x 0,8 = 14,4 В

Мы знаем, сколько Вольт будет выдавать наш двигатель при 450 об / мин: 14,4 Вольт. Затем мы должны рассмотреть реалистичные обороты ветряного генератора.Скорее всего, вы строите «небольшой» ветрогенератор мощностью 100-500 Вт. Если поставить на этот двигатель несколько хорошо сконструированных лопастей диаметром от 50 до 60 дюймов, то при скорости ветра 8-10 миль в час, когда двигатель находится под нагрузкой, легко будет развиваться скорость 450 об / мин (под нагрузкой двигатель подключен к блоку батарей. A Генератор должен работать больше, когда он находится под нагрузкой, и поэтому он будет вращаться немного медленнее по сравнению с тем, когда он не находится под нагрузкой). Таким образом, этот двигатель начнет заряжать аккумуляторную батарею 12 В при скорости ветра около 8-10 миль в час.

Это именно то, к чему вы стремитесь, и поэтому мы можем сделать вывод, что этот двигатель с постоянными магнитами может хорошо работать с ветрогенератором.

Отношение напряжения к частоте вращения НЕ МЕНЬШЕ 0,035 является минимальным требованием при поиске двигателя с постоянными магнитами. Если число больше 0,035, это прекрасно. Если число меньше 0,035, этого, скорее всего, будет недостаточно, если только он не расположен в районе с сильными ветрами.

Номинальная сила тока

Следующий пункт — номинальная сила тока двигателя.Это дает информацию о том, какой ток будет выдавать двигатель в качестве генератора. Исходя из нашего опыта, очень сложно предсказать, какой ток будет выдавать ваш двигатель в качестве генератора. Мы видели двигатели, которые вырабатывают больше ампер, чем те, на которые они рассчитаны. Однако одно остается верным: чем выше номинальная сила тока, тем лучше. Вам следует искать двигатель с минимальной номинальной силой тока не менее 5 А. Что-нибудь выше 5 ампер, и все готово.
Мощность, которую производит ветрогенератор, прямо пропорциональна току и напряжению:

Фактически, мощность = вольт x сила тока

Помните, что чем больше ампер и вольт создает ветрогенератор, тем больше мощности он производит!

Так что запомните эти три критических момента:

Будьте проще: покупайте только двигатель с постоянными магнитами

Ищите минимальное отношение напряжения к оборотам, равное 0.035

Обратите внимание на минимальную номинальную силу тока 5

. Эта статья является всего лишь введением, и мы упускаем из виду некоторые детали, чтобы все было просто и кратко. Но эта информация — все, что вам нужно для уверенной покупки двигателя ветрогенератора.

Если у вас есть более конкретные вопросы о моторе или моторах, которые вы нашли, напишите нам по электронной почте или задайте вопросы на наших форумах пользователей. Наши сотрудники или один из участников нашего форума будут рады ответить на ваши конкретные вопросы.

И, пожалуйста, ознакомьтесь с ассортиментом качественных продуктов WindyNation, доступным прямо здесь, на нашем веб-сайте. Сравните их с конкурентами и посмотрите, сможет ли кто-нибудь превзойти нашу 90-дневную гарантию возврата денег!

Ветряные электростанции для ураганов Комплекты ветрогенераторов для жилых домов

Малые ветряные генераторы

Немного о том, как малая ветряная турбина работала или работала в прошлом, и чем отличается наш продукт. Чтобы понять, как работает ветрогенератор, вы должны сначала понять, что генератор сам по себе не вырабатывает мощность, он преобразует кинетическую энергию и крутящий момент из набора лопастей в электрическую энергию.Казалось бы, в то время как средний потребитель или частное лицо испытывает сжатие этой концепции, когда они понимают, что ветряная турбина коммунального масштаба с огромными лопастями вырабатывает больше энергии, чем ветряная турбина микро. В какой-то момент эта логика теряется для многих потребителей, которые, по-видимому, теперь принимают решения о покупке на основе «рейтингов мощности», которые, по моему опыту, являются просто вымышленными счетами, в некоторых случаях сфабрикованными некоторыми небольшими поставщиками ветроэнергетики. Некоторые члены сообщества энтузиастов малого ветра придумали термин и называют его «ваттными войнами».В то время как войны за ватт полезны для некоторых недобросовестных людей, которые стремятся получить какое-либо конкурентное преимущество, которое они могли бы получить на конкурентном рынке, успехи этих компаний, по сути, сбивают потребителей с толку, порождают нереалистичные ожидания от их продуктов и во многих случаях приводят к исходу многих потребителей. и маленький энтузиаст ветра из хобби. Как минимум, эти люди отвлеклись от того, что важно в малом ветре и, в большей степени, от возобновляемых источников энергии в целом.

Итак, что важно при покупке небольшой ветряной турбины?

Я сам еще не получал счета за электроэнергию в ваттах.Используемая мера — киловатт-часы. Это просто означает использование нагрузки 1000 Вт в течение всего часа. Это используется для расчета того, сколько энергии используется и как определить размер систем возобновляемой энергии. При обсуждении малых ветряных генераторов было бы лучше понять, какие из них будут производить больше киловатт-часов в день.

Турбина А имеет стабильную мощность 250 Вт, поэтому за 4 часа она производит 1 киловатт-час. В течение дня тот же ветрогенератор в этом примере будет производить 6 киловатт-часов в течение дня.24 часа, разделенные на 4, составляют 6 кВтч. Оценивая эту скорость, мы можем предположить, что на этой средней турбине A будет генерироваться около 180 кВт / ч в месяц.

Турбина B Эта турбина поставляется от производителя с номинальной мощностью 2000 Вт. 5 лопаток диаметром 28 дюймов с минимальной рабочей площадью. После проверки калькулятора клинков, который мы обнаружили в компании Warlock Engineering, мы обнаружили, что для достижения мощности всего 200-300 Вт при стандартной конструкции энергетической лаборатории Национального исследовательского центра на скорости 24,6 миль в час. Это была бы выходная мощность, если бы турбина была хорошо спроектирована, как рекламируется, и запускалась при слабом ветре, как рекламируется.Реальность такова, что многие из этих турбин плохо спроектированы и построены и со временем вырабатывают незначительную мощность, если только они не работают при сильном ветре. Гипотетически для обсуждения мы дадим турбине В преимущество сомнения и скажем, что она вырабатывает 2000 Вт в течение получаса во время сильного ветра. В этом случае турбина вырабатывала бы 1 кВт / ч, а генераторы — минимальную, если вообще мощность, при среднем ветре из-за плохой конструкции, зубчатости и других конструктивных недостатков. Снова давая некоторым из этих продуктов преимущество сомнения и «кредит» от производства еще одного кВтч в течение остальной части дня при подзарядке при ветре 12-18 миль в час, этот продукт может выдавать в целях обсуждения 2 кВтч на день.В течение месяца у вас будет что-то еще, порядка 60 кВт · ч, произведенное за тот же период времени.

Выводы

Глядя на оба гипотетических примера и сравнивая их, легко увидеть и теперь понять, почему небольшой ветрогенератор, рассчитанный на необычно высокую выходную мощность, на самом деле может вырабатывать меньше полезной мощности с течением времени в несколько раз. В 3-4 раза меньше, чем на то, что хорошо построено, правильно спроектировано и честно оценено.

При этом и в генераторе у вас есть обмотки.Это провода, которые вы видите в кожухе, которые намотаны в непосредственной близости. Эти провода имеют эмалированное покрытие, которое имеет номинальную температуру, при которой, если он нагревается за пределы покрытия, сгорает, и генератор или даже электродвигатель сгорают. Поэтому важно понимать, что в любом генераторе, если слишком большой крутящий момент приложен к обмоткам такого размера или калибру проводов, ток в силе тока нагнетает тепло, и любой генератор может сгореть, если для данного генератора приложен слишком большой входной крутящий момент.Вот почему важно согласовать ветряную турбину с генераторной установкой.

Понимание обмоток генератора с постоянными магнитами и покупка pma

В любом генераторе, будь то переделанный генератор переменного тока с постоянными магнитами delco, наша конструкция с радиальным или даже большим осевым потоком с белой молнией может использоваться с разными калибрами проводов, которые используются по разным причинам для конкретного применения. Также важно понимать, что, вообще говоря, когда вы смотрите на генератор переменного тока с постоянным магнитом для продажи на нашем сайте ebay youtube Amazon и т. Д., Когда вы видите рекламируемое напряжение, такое как часто модели 12, 24 и 48, это обычно не означает, что есть это своего рода внутренний регулятор, который ограничивает выходное напряжение генератора или pma до адекватного уровня зарядного напряжения для приложения. Это одна из самых больших ошибок, которые, как мы видим, делают сами люди при выборе генератора.Обычно продавцы и производители оценивают генератор переменного тока с постоянным магнитом как, например, 12 вольт, когда диапазон оборотов генератора достаточен для достижения напряжения отключения для зарядки данной батареи. Термины ветряная мельница, ветряные генераторы, ветряные зарядные устройства или комплекты ветряных турбин для жилых помещений, которые мы часто видим взаимозаменяемыми, пытаются сказать вам, что в приложении с прямым приводом с определенным набором лопастей они будут использовать конкретный генератор для приложения. Так в чем разница? Генератор любого типа имеет емкость «прорези» или область, в которую может поместиться обмотка.Это будет уникально для конкретного генератора. Важно понимать, что в пределах рабочей зоны можно использовать провода разного калибра. В области обмоток генератора больше витков или любая другая терминология, которую вы предпочитаете, могут поместиться в данной области с более тонким проводом, чем с более толстым проводом, в зависимости от того, что физически вписывается в данную катушку статора, обмотку, обмотку и / или паз. «Опять же, какая терминология подходит для данного генератора переменного тока.

Влияние калибра провода в обмотке генератора с постоянным магнитом,

1-й принцип работы ветрогенераторов (который мы преодолели с помощью нашей новой технологии) Я объясню, как это сделать в конце статьи.

Врезка в точку.

Независимо от напряжения аккумуляторной батареи системы или запуска связи с сетью для получения любой полезной мощности, напряжение в обмотках статора или генератора должно быть больше, чем то, на которое он пытается передать мощность.

Когда полюс или магнитное поле проходит через катушку, в результате начинают течь электроны, но для целей нашего обсуждения того, как работают обмотки, важно понимать, что большее количество обмоток в прорези более тонкого провода создает более высокое напряжение с магнитный ротор вращается на более низких оборотах.Это отлично подходит для ветряных генераторов в районах с слабым ветром и встраивается в здания, где люди помнят, что выработать некоторую мощность с течением времени лучше, чем не производить никакой энергии, пока не дует сильный ветер. Это остается балансирующим действием, потому что, хотя многие потребители хотят генератор с низкой частотой вращения. Компромисс заключается в том, что в то время как более тонкий провод будет создавать напряжение, чтобы достичь точки разреза, чтобы начать генерировать мощность, нижняя сторона заключается в том, что более тонкий провод ограничивает потенциальный ток, который может нести обмотка. Проволока Найнера также нагревается из-за большего внутреннего сопротивления.

Во многих отношениях то, что происходит с производителем, во многих случаях является тонким балансирующим действием, которое должно учитывать множество переменных. Если провод слишком тонкий, генератор может «врезаться», то есть повысить напряжение выше, чем на батарее. Если включение слишком низкое, сопротивление будет затягивать турбину, водяное колесо и т. Д. С резистивной нагрузкой из-за недостатка крутящего момента. Избыточное тепло может накапливаться, когда обмотка пытается пропустить ток при наличии достаточного крутящего момента для преодоления «резистивной нагрузки», т.е.е. когда генератор становится труднее вращать после включения ». И наоборот, в случае, когда в генераторе используется слишком толстая или тяжелая обмотка, существует потенциал для создания большого тока, но из-за ограничений частоты вращения в конкретном приложении мощность не может генерироваться из-за невозможности достичь точки включения. Примерное напряжение батареи составляет 13,3, а показание напряжения холостого хода на генераторе составляет 8,8. Напряжение перетекает от более высокого давления к более низкому »

Неправильный генератор Неправильное приложение

Одна из ошибок, которую часто допускают новички, пытающиеся определить размер генератора, заключается в том, что они покупают именно по классификации напряжения.Помните, как мы обсуждали ранее, изготовители ветряных генераторов склонны оценивать свои напряжения при оборотах прямого привода 150–250 при заданном напряжении. Это не означает, что если генератор с постоянным магнитом вращается на более высоких оборотах, напряжение генератора не будет превышать 24 или даже 48 вольт. Это означает, что в случае, если у вас может быть гидромашина с кабелем с более высокой передачей и более высокими оборотами, может быть лучше фактически использовать генератор переменного тока с постоянными магнитами на 24 или даже 12 вольт.

Вольт, умноженное на амперы = ватты

В примере, где потребитель решает использовать генератор, обозначающий 12 вольт, который будет иметь более толстую обмотку, он на самом деле будет иметь возможность проводить больший ток на конкретном генераторе и производить больше мощности при 48 вольт, в то время как фактически работает pma. прохладнее и продлевает продолжительность жизни.

Ураган Белая молния: отклонение от статус-кво

Hurricane white Lightning использует более толстую обмотку, которая позволяет более высокому уровню тока проходить в сетку или батарею. Это позволяет генератору работать с обоими охладителями и пропускать больший ток, что дает большую мощность и меньшее сопротивление, проходящее через обмотки. Мы используем запатентованный интеллектуальный контроллер MPPT для повышения выходной мощности, чтобы максимизировать выходную мощность в любых условиях. Если вы могли следить за обсуждением по существу, мы удалили часть действия по уравновешиванию.Мы больше не ограничены использованием более тонкой проволоки в обмотках для достижения точек врезки. У нас меньше тепла в генераторах. Больший контроль над турбинами и, наконец, более высокая выходная мощность с течением времени, чем что-либо в этом классе. Мы используем наш контроллер, чтобы получать зарядную мощность от турбин, которую другие машины с более легкой обмоткой не могут. Наш контроллер делает еще один шаг вперед. Контроллер рассчитал частоту вращения генератора на основе импульсов трехфазной мощности, которая проходит через него. Контроллер соответственно регулирует сопротивление, которое берет заряд с контроллера, не оказывая большого сопротивления и убивая инерцию набора лезвий.

Сделай сам, не выходя 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 приведенном ниже списке 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. Самодельный электрический ветрогенератор

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.DIY Vertical Axis Wind Turbine

С помощью этого видео-руководства вы сможете создать успешную ветряную турбину с вертикальной осью, создатель использовал двигатель от старого ховерборда, это, кажется, сработало очень хорошо, 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 простая 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, выкопав довольно глубокую яму 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 более подробной 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 обработки дерева.

Щелкните для получения дополнительной 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 с использованием 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 справедливой цене. 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

Хотите получать 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 дополнительной 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 ветряную турбину дома

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 в этом видео вы найдете инструкции по установке

21. Ветряная турбина своими руками

Вот еще одна потрясающая 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 подробностей

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. Малая ветряная турбина

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 отсутствия электричества, 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

Вот и все, с более чем 20 руководствами 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.

Простая ветряная турбина мощностью 200 Вт, сделанная своими руками, построенная из хозяйственных материалов

Поделиться — это забота!

Zoetrope — это «недорогая ветряная турбина с открытым исходным кодом», которую вы можете построить дома очень недорого и из материалов, которые вы можете найти дома или в местном хозяйственном магазине.Вырабатывает около 150-200 Вт электроэнергии в зависимости от местоположения.

Планы находятся в свободном доступе по лицензии Creative Commons, что означает, что их можно бесплатно использовать и улучшать в своем собственном проекте дома.

Вертикально-осевой ветряк Zoetrope, Источник: Appliedsciences.net CC BY-SA 4.0

Вертикально-осевой ветряк Zoetrope, Источник: Appliedsciences.net CC BY-SA 4.0

Прикладные науки приняли решение открыть исходный код ветряной турбины и предоставить бесплатное ознакомление с ветроэнергетикой, тем самым позволив другим улучшить дизайн и функциональность.Руководство по строительству представляет собой реализацию решения с открытым исходным кодом. Он подробно описывает процесс сборки и включает полный список материалов, а также рекомендуемые инструменты. — Прикладные науки

Ветряная турбина Zoetrope, Источник: Appliedsciences.net CC BY-SA 4.0

Вертикально-осевой ветряк, Источник: Appliedsciences.net CC BY-SA 4.0

Zoetrope — это ветряная турбина с вертикальной осью, сделанная из обычных материалов, таких как печная труба, металлические кронштейны, пластиковый лист и ступица прицепа.Многие материалы можно найти в местных магазинах бытовой техники или товаров для дома, остальные можно сделать дома или купить в Интернете. Zoetrope был заказан жителем Вашингтона (США) и сторонником возобновляемых источников энергии Майком Мароном для обеспечения дополнительного нагрева воды.

Схема подключения

Zoetrope, Источник: Appliedsciences.net CC BY-SA 4.0

Подобные проекты делают возобновляемые источники энергии доступными для широкой аудитории домашних мастеров, которые могут быть не готовы покупать дорогостоящие ветряные или солнечные электростанции.Одна небольшая турбина с вертикальной осью может не привести в действие весь ваш дом, но это отличное начало.

Чертежи можно найти на ветряной турбине Zoetrope

(PDF) Ветряная турбина с низкой скоростью ветра в версии «сделай сам»

Ветряная турбина низкой скорости ветра в версии «сделай сам»

Alex van den Bossche

Лаборатория электрической энергии EELAB

Гентский университет

Гент Бельгия

Alex.VandenBossche@ugent. be

Аннотация — энергия ветра все еще имеет место, поскольку она может генерировать

энергии зимой, когда доступно меньше солнца и когда скорость ветра

выше.В данной статье предлагается решение для недорогих лопастей

из полиэтиленовой трубы (ПЭ) и недорогого электровелосипедного генератора

, которое можно реализовать своими руками (DIY)

человека. Он предназначен для использования в качестве ветряной турбины с низкой скоростью ветра (LWWT).

Конструкция скорее оптимизирована в сторону низкой стоимости / площади захвата,

, а не стоимости / номинальной мощности. Он использует вариант принципа закрутки хвоста

на HAWT, чтобы избежать пружин или активного контроля рыскания

.

Ключевые слова: возобновляемые источники энергии; слабый ветер; ветряная турбина; прямой привод

; постоянный магнит, удвоитель напряжения

I. ВВЕДЕНИЕ

Небольшие ветряные турбины обычно проектируются для прибрежных районов

, где средняя скорость ветра составляет, например, Доступны 6 м / с, при

максимальных точках мощности даже 12 м / с, это обеспечивает высокое число оборотов

и, следовательно, большую мощность для того же номинального крутящего момента генератора

. Предлагаемая конструкция

предназначена для использования в домашних условиях

и для

внутренних участков, чтобы иметь возможность

собирать мощность при более слабом ветре

со скоростями от 2 м / с до 6-

8 м / с.Скорость сокращения составляет около

2,5 м / с, и он продолжает вращаться со скоростью 2 м / с

. В турбине «сделай сам»

(рис. 1) были использованы материалы и

техники

, которые подойдут для не слишком опытного любителя

. Для экземпляра

сварка не требуется.

Рис. 1. Ветротурбина рядом с небольшим

ателье

II. КОНСТРУКЦИЯ ЛЕЗВИЯ

Маленькие лопасти и низкая скорость ветра, как правило, требуют выпуклого или

даже изогнутого поперечного сечения лопастей.Однако в обычной обработке

это непросто. Например, в более крупных ветряных турбинах используются лопатки, армированные волокном

, с намоткой из нити, где вогнутые поперечные сечения

трудно реализовать или требуют дорогостоящих технологий литья под давлением из смолы

[1]. Также в деревянных лопастях на

сложнее реализовать вогнутые поперечные сечения [2].

В коммерческих небольших ветряных турбинах вогнутые формы лопастей

снова возможны, поскольку они используют технологию литья под давлением.

Однако, начиная с полимерных труб, легко создать несколько лопастей

с изгибом или вогнутостью. При малых скоростях ветра и малой ширине лопастей

число Рейнольдса ниже, чем для больших ветряных турбин

. так что вогнутые лезвия могут работать лучше, или допускается не менее

.





Dv

Re  

Для v = 60 м / с, D = 50 мм,  = 1,2 кг / м3, µ = 18,6 10-6 Пас,

Re = 200000. Так что это число скорее максимальное, так как имеет место

и

более низких скоростей ветра.Если исходить из пластиковых труб

, то наиболее доступным материалом является ПВХ. Первая попытка

была сделана ранее для лезвия длиной 0,8 м.

метра, сделанного из водосточной трубы из ПВХ диаметром 80 мм. Полоса из нового пластика

была протестирована перед выдержкой в ​​морозильной камере при -18 °, и

была разбита об угол деревянного бруска, она отлично выдержала

, также ее можно согнуть в радиусе 2 см. без взлома

.Однако через 6 месяцев на небольшой испытательной турбине

лопасти сломались близко к основанию, но не у крепежных винтов.

Те же тесты при низкой температуре были проведены после теста, и

ПВХ действительно вел себя как новые. После поиска в литературе

можно выяснить, что ПВХ чувствителен к механической усталости ПВХ

при 40% деформации текучести [3]. Таким образом,

не следует использовать этот материал в конструкции ветряных турбин

.Тот же небольшой тест ветряной турбины

был проведен с лопастями

, сделанными из старого полиэтилена PE диаметром 80 мм

, трубы, возраст которой составляет 40

лет, что дает уже 4 года

«второй жизни» в ненагруженном

ветрогенератор (есть только

закрутка хвостовой защиты

).

Рис. 2. Испытание малогабаритного полиэтилена без генератора

диаметром 1,6 м из трубки

диаметром 80 мм.

Полиэтиленовые лопасти отлично противостоят усталости и солнцу,

они, кажется, даже не выходят из строя при касании пилона, когда соединительный стержень

сломан.Есть еще один странный эффект сильно изогнутых лопастей

: они почти не вращаются, когда ветер 180 °

в неправильном направлении. Это упрощает конструкцию защиты. Недостатком

является то, что полиэтилен имеет более низкий Е-модуль, чем

ПВХ или армированный волокном пластик. Таким образом, необходимо использовать несколько более толстый материал

, а внешняя часть лезвия должна иметь форму

, предназначенную для правки под действием центробежных сил. PE также подвергается предварительному напряжению

во время изготовления, даже если продукт отжигается при

в конце производственного процесса.Итак, при разрезании трубы

Восьмая международная конференция и выставка по экологическим автомобилям и возобновляемым источникам энергии 2013 г. (EVER)

978-1-4673-5271-0 / 13 / $ 31,00 © 2013 IEEE

Схема простейшей ветряной мельницы — самодельная схема Projects

В сообщении объясняется, как сделать простую схему ветряного генератора, которую можно использовать для зарядки аккумуляторов или для работы любого желаемого электрического оборудования днем ​​и ночью, бесплатно.

Солнечная панель против ветряной мельницы

Один из самых больших недостатков электроэнергии от солнечных панелей заключается в том, что она доступна только в дневное время и только тогда, когда небо чистое.Кроме того, солнечный свет находится на пике только в полдень, а не в течение дня, что делает его использование очень неэффективным. В отличие от этого ветряная мельница, которая зависит от энергии ветра, кажется очень эффективной, потому что ветер доступен в течение всего дня и не работает. полагаться на сезонные изменения.

Однако ветряк может работать с наибольшей эффективностью только в том случае, если он установлен или размещен в определенных регионах, например, на больших высотах, у берегов моря или реки и т. Д.

Для максимальной эффективности самодельного ветряного генератора его необходимо разместить на крыше дома, чтобы получить максимально возможную эффективность скорости ветра, чем выше, тем лучше.

Говорят, что на расстоянии более 100 метров от земли скорость ветра является максимальной, и он активен круглый год без перерыва, так что это доказывает, что чем выше высота, тем выше эффективность ветра.

Проектирование ветряного генератора

Представленная здесь простая концепция схемы ветряного генератора может быть построена любым любителем для зарядки небольших аккумуляторов в домашних условиях, совершенно бесплатно и с незначительными усилиями.

Можно попробовать более крупные модели таких же устройств для достижения большей выходной мощности, которая может использоваться для питания небольших домов.

Принцип работы

Принцип работы основан на традиционной концепции двигателя-генератора, где шпиндель двигателя с постоянным магнитом интегрирован с турбиной или пропеллерным механизмом для необходимого использования энергии ветра.

Как видно на приведенной выше диаграмме, используемый гребной винт или конструкция турбины выглядят по-разному.Здесь используется винтовая система S-образной формы, имеющая явное преимущество перед винтом традиционного типа для самолетов.

В этой конструкции вращение турбины не зависит от направления ветра, а реагирует одинаково хорошо и эффективно независимо от того, с какой стороны может течь ветер, это позволяет системе избавиться от сложного рулевого механизма, который обычно используется в обычных ветряные мельницы, чтобы винт саморегулировался в своем переднем положении в соответствии с ветровым потоком.

В показанной концепции двигатель, связанный с турбиной, продолжает вращаться с максимальной эффективностью, независимо от того, с какой стороны или угла может дуть ветер, что позволяет ветряной мельнице быть чрезвычайно эффективной и активной в течение всего года.

Интеграция электронного регулятора напряжения

Электроэнергия, генерируемая вращением катушки двигателя в ответ на крутящий момент от турбины, может использоваться для зарядки аккумулятора или может использоваться для приведения в действие светодиодной лампы или любой желаемой электрической нагрузки в соответствии с предпочтения пользователя.

Однако, поскольку скорость ветра может быть непостоянной и непостоянной, может оказаться необходимым включить какую-либо схему стабилизатора на выходе двигателя.

Использование понижающего повышающего преобразователя

Мы можем решить эту проблему, добавив повышающий или понижающий преобразователь в соответствии со спецификациями подключенной нагрузки.

Но если характеристики напряжения вашего двигателя немного выше, чем у нагрузки, и если есть сильный ветер, вы можете исключить задействованную схему повышения и напрямую соединить выход ветряной мельницы с нагрузкой после мостового выпрямителя.

На схеме мы видим, как повышающий преобразователь используется после выпрямления электричества ветряной мельницы через мостовой выпрямитель.

Следующее изображение объясняет детали задействованных схем, которые также не так сложны и могут быть построены с использованием большинства обычных компонентов.

Установка принципиальной схемы

На изображении выше показана простая схема повышающего преобразователя с каскадом регулятора ошибки усилителя с обратной связью. Выходной сигнал ветряной мельницы соответствующим образом выпрямляется соответствующей мостовой выпрямительной сетью и подается на схему повышающего выпрямителя на основе IC 555.

Предполагая, что средняя выходная мощность электродвигателя ветряной мельницы составляет около 12 В, можно ожидать, что повышающая цепь повысит это напряжение до 60 В +, однако ступень T2 в схеме спроектирована так, чтобы ограничивать это напряжение до определенного стабилизированного выхода.

Стабилитрон на базе T2 определяет уровень регулирования и может быть выбран в соответствии со спецификациями требуемых ограничений нагрузки.

На схеме показан аккумулятор ноутбука, подключенный для зарядки от ветряного генератора, другие типы аккумуляторов также можно заряжать с помощью той же схемы, просто регулируя значение стабилитрона T2.

В качестве альтернативы количество витков индуктора повышающего напряжения также может быть изменено и настроено для получения других диапазонов напряжения, в зависимости от индивидуальных характеристик приложения.

Видео:

На следующем видео показана небольшая ветряная мельница, в которой можно увидеть повышающий преобразователь, присоединенный к двигателю, который преобразует выходную мощность двигателя малой мощности для освещения светодиода мощностью 1 Вт.

Здесь мотор вращается вручную пальцами, поэтому результаты не очень хорошие. Если установка соединена с турбиной, результат может быть намного лучше.

Другой видеоролик, в котором показан небольшой двигатель с присоединенной коробкой передач, генерирующий достаточно энергии для яркого освещения светодиода мощностью 1 Вт. Этот двигатель может быть оснащен пропеллерами и использоваться в условиях сильного ветра для зарядки литий-ионной батареи или любой другой предпочтительной батареи:

Использование LTC1042 IC

Последняя версия IC LTC1042, двигатель с постоянными магнитами 12 В постоянного тока, а также недорогой силовой полевой транзистор можно использовать для создания базового зарядного устройства с ветровой батареей.Выходное напряжение эквивалентно частоте вращения двигателя постоянного тока, который используется в качестве генератора. LTC1042 управляет выходным напряжением и выполняет следующие необходимые задачи:

• Цепь управления исправна, и никель-кадмиевая батарея заряжается с помощью источника тока LM334 всякий раз, когда выходное напряжение ветряной мельницы ниже 13,8 В. Свинцово-кислотный аккумулятор в этой ситуации не получает тока.
• Свинцово-кислотный аккумулятор 12 В начинает заряжаться со скоростью около 1 А / час, как только выходное напряжение генератора достигает значения 13.

  No related posts.