Ветрогенератор своими руками чертежи: виды, как сделать, чертежи, схемы

Ветрогенератор своими руками — расчеты, чертежи, изготовление

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

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

(рис. 2).

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

Расчет установки ветрогенератора

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

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

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

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

Рассчитать площадь, ометаемую воздушным колесом, можно по формуле:

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

D — диаметр ветроколеса (м).

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

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

Самодельный ветрогенератор из асинхронного двигателя

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

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

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

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

Преобразование переменного тока в постоянный (который необходим для зарядки аккумуляторов) легко произвести с помощью полупроводниковых диодов, включённых по мостовой схеме

(см. рис. 3). Если же вам потребуется напряжение стандартной электросети 220 В частотой 50 Гц, то в качестве инвертора используйте обычный компьютерный блок бесперебойного питания. Новый блок стоит дорого, но поскольку нам потребуется лишь повышающий инвертор, то можно использовать и списанный. Достаточно к нему вместо внутреннего подсоединить аккумулятор ветряка. Мощности UPS 1000 или UPS 5000 будет более, чем достаточно.

Расчет лопастей ветрогенератора

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

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

(рис. 4), насаживается на ось электрогенератора.

Рис. 4. Втулка ветрового колеса.

Аэродинамический руль устанавливает колесо строго к ветровому потоку.

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

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

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

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

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

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

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

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

(фото 7).

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

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

Борис ГЕОРГИЕВ, Москва

Ветрогенератор своими руками. Самодельный ветрогенератор для дома. Чертежи ветрогенератора.

В ветрогенераторах промышленного производства обычно используют винтовые пропеллерные двигатели. В отличие от роторных, они имеют весомое преимущество – более высокий КПД. Но винтовые двигатели значительно сложнее изготовить, поэтому если вы хотите сделать ветрогенератор своими руками, а попросту – самодельный ветрогенератор, рекомендуют применять именно роторные двигатели.

Рис. 1. Схема роторной ветроэлектроустановки:
1 — лопасти, 2 — крестовина, 3 —вал, 4 —подшипники с корпусами, 5 — соединительная муфта, 6 — силовая стойка (швеллер № 20), 7 — коробка передач, 8 — генератор, 9 — растяжки (4 шт.), 10 — ступени лестницы.

Важная деталь: ротор необходимо поднять достаточно высоко – на 3-4 метра над уровнем земли. Тогда ротор окажется в зоне свободного ветра, а зона завихрений от обтекаемых ветром строений останется ниже его. ВЭУ, высоко поднятая над землей к тому же будет выполнять функцию молниеотвода, а это для сельской местности немаловажно.

Рис. 2. Крепление лопастей ротора на крестовине:
1 — лопасти, 2 — крестовина, 3 — вал, 4 — болты крепления (М12—М14).

В конструкции, предложенной В. Самойловым, ротор имеет 4 лопасти, что обеспечивает ему более равномерное вращение. Ротор – важнейшая часть ветряка. Его форма и размеры лопастей играют особую роль – от них зависит мощность, а также скорость вращения вала ветрового двигателя. Чем больше будет общая поверхность лопастей, которые образуют ометаемую поверхность, тем меньшим будет число оборотов ротора.

Рис. 3. Двухъярусное роторное колесо:
1 — подшипник, 2 — корпус подшипника, 3 — дополнительное крепление вала четырьмя растяжками, 4 — вал.

Ротор вращается благодаря аэродинамической несимметричности. Поток ветра, набегающий поперек оси ротора, соскальзывает с округлой стороны лопасти и затем попадает на ее противоположный карман. Разность давлений на округлую и вогнутую поверхности создает тягу, которая, раскручивая ротор, приводит его в движение. Такой ротор имеет большой крутящий момент. Мощность ротора диаметром 1 м соответствует пропеллеру с тремя лопастями диаметром 2,5 м.
При резких колебаниях ветра роторные ветродвигатели обеспечивают более стабильную работу, чем винтовые. К тому же, роторы имеют тихий ход, работают при любом направлении ветра, но при этом могут развивать лишь от 200 до 500 об/мин. При сильных порывах ветра роторные ветроколеса в разнос не идут. Повышение количества оборотов асинхронного генератора не дает рост напряжения на выходе. Поэтому мы не рассматриваем автоматическое изменение угла лопастей ротора при разных скоростях ветра.
Существуют разные виды роторных ветрогенераторов на вертикальном валу. Вот некоторые из них:
1. Четырехлопастое роторное ветряное колесо тихоходное, имеет КПД до 15%.
2. Двухъярусное роторное колесо немного проще, и имеет более высокое КПД (до 19%), а также развивает большее по сравнению с четырехлопастным, число оборотов. Но, чтобы сохранить прочность и жесткость установки, целесообразно увеличивать диаметр вала.
3. Ротор Савониуса развивает меньшее количество оборотов по сравнению с двухлопастным. Коэффициент применения ветровой энергии не выше 12%. В основном используется для привода поршневых насосов.
4. Карусельное ветряное колесо — простейшая конструкция. Колесо развивает малые обороты, а также, имея низкую удельную мощность, обладает КПД — до 10%
Ниже рассмотрим самодельный ветрогенератор, разработанный на основе четырехлопастного ветроколеса.
Лопасти ротора можно сделать из железной бочки на 100, 200 или 500 литров. Бочку нужно разрезать шлифмашиной, а вот резать сваркой в этом случае недопустимо, т.к. металл покоробится от высокой температуры. Усилить борта вырезанной лопасти можно, приварив к ним прутья арматуры или катанки диаметром от 6 до 8 мм.
Лопасти первого ротора нужно прикрепить к 2 крестовинам 2 болтами М12…М14. Верхняя крестовина вырезается и листа стали толщиной 6…8 мм. Между бортами лопастей и валом ротора необходим зазор 150 мм. Нижняя крестовина должна быть более прочной, ведь на нее приходится общий вес лопастей. Чтобы ее изготовить, нужно взять швеллер длиной не меньше 1 м ( что будет зависеть от применяемой бочки), и с высотой стенки 50-60 мм

Строительная часть и главный вал.

В рассматриваемой ВЭУ рама из уголков для закрепления генератора приварена к стойке, изготовленной из швеллера. Нижний конец стойки соединен с угольником, забитым в землю. Вал 3 ротора целесообразней сделать из двух частей, тогда будет удобней растачивать его концы под подшипники. Подшипники в корпусах (буксах), соответствующих по размерам валу, закрепляются на стенке швеллера болтами. Части вала ротора сваривают между собой или соединяют на шпонке. Диаметр вала составляет 35—50 мм.
К одной из полок швеллера рассматриваемого ВЭУ приварены куски труб длиной 500 мм м диаметром 20 мм, выполняющие роль лестницы. Стойка погружена в землю не менее, чем на 1200 мм в глубину, а также для предотвращения качки и дополнительной устойчивости закреплена 4-мя растяжками. Для защиты от ржавчины ветровую энергоустановку можно покрасить алюминиевой пудрой, замешанной на основе олифы.

Рис. 4. Возможные схемы укрепления роторных ветроколес на вертикальном валу:
а, б — карусельные ветроколеса; в — ветроколесо Савониуса.

Рис. 5. Лопасть ветряка, изготовленная из 1/4 бочки и схема раскроя:
1 — отверстие крепления к крестовине, 2 — усиление борта, 3 — контур лопастей.

Электросхема.

Изготавливая своими руками ветрогенератор для дома, проще всего использовать электросистему автомобиля или трактора. Исходя из ее мощности, определяются эксплуатационные возможности ВЭУ. Поэтому необходимо применять электроузлы таких достаточно мощных автомашин, как автобус или трактор. Важно помнить, что использовать подобные узлы необходимо комплектно: аккумулятор, реле-генератор, генератор. Например, для генератора Г 250-Г 1 вполне подойдут реле-регулятор РР 362, а также аккумулятор 6 СТ 75.

Рис. 6. Схема электрооборудования ВЭУ, взятое от автомобильного генератора на 12 В:
1 — генератор, 2 — реле-регулятор, 3 — аккумулятор, 4 — амперметр, 5 — выключатель генератора от разряда аккумулятора в безветренную погоду, 6 — выключатель освещения, 7 — предохранитель, 8 — лампочки освещения.
В случае, если ветряк укомплектован автогенератором на 24 В, лучше использовать марку Г-228 с мощностью 1000 Вт. Подобные генераторы имеют более надежное реле напряжения, особенно в сравнении с интегральными регуляторами напряжения марки Я-120. Вместе с тем, постоянное напряжение 12 В, получаемое с автогенератора, не очень удобно для освещения, т.к. необходимо учитывать специфику цоколей автолампы и патронов. Хоть лампочки на 12 В бывают и с обычным цоколем Ц-27, их трудно найти в продаже.

Рис. 7. Схема электрооборудования ВЭУ от автомобильного генератора на 24 В:
1 — генератор Г-288, 2 — регулятор напряжения 11. 3702, 3 — аккумуляторы 6СТ75, амперметр АП-170, 4 — амперметр, 5 — выключатель генератора от разряда аккумуляторов в безветренную погоду, 6 — выключатель освещения, 7 — предохранитель, 8 — лампочки освещения.
Чтобы перейти от постоянного тока к переменному, нужно изготовить преобразователь напряжения. При необходимости переменный ток без проблем можно превращать в постоянный, используя мостовой выпрямитель.

Преобразователь мощностью 100 Вт позволяет включать две лампочки накала или дневного света по 40 Вт на 220 В. Схема преобразователя довольно проста. Он не требует настройки, достаточно надежен в работе и имеет внушительный КПД (более 80%).
Вы можете ознакомиться с видео, на котором показан пример самодельного ветрогенератора. Так же, Вы можете воспользоваться специальным калькулятором для расчета ветрогенератора.

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.

Чертежи ветрогенератора. Изготовление самодельного ветряка. Экономия электроэнергии дома и на даче.

Я хочу предложить читателям интересное на мой взгляд и полезное устройство — портативную ветроэлектростанцию. В летнее время я с семьей часто отдыхаю на берегу моря. Каждому понятно, что отдых становится значительно комфортабельней, если есть источник электроэнергии. После изготовления ветряка отпала необходимость в экономии бортовой сети автомобиля, появилась возможность постоянно пользоваться магнитолой, освещением, телевизором, а во время даже небольшого ветра — автомобильным холодильником.

Мною были изготовлены несколько вариантов ветроэлектростанций. Предлагаемый сейчас наиболее прост и доступен.

В качестве генератора, основного агрегата любой электростанции, используется электродвигатель постоянного тока (U=48 В, 1=15 А, п=1200 об/мин). Ротор вращается с частотой менее 500 об/мин, причем по мере усиления ветра обороты не возрастают, а увеличивается ток заряда. На валу генератора установлена цепная звездочка (Z=10) от велосипедного двигателя Д-6. Ведомая звездочка (Z=48) и весь кареточный узел взяты от взрослого велосипеда. Раму пришлось распилить и придать ей нужную форму, а потом заварить. Генератор крепится к раме при помощи болтов М8.

Роликовую цепь с шагом 1 2,7 мм перед установкой нужно прокипятить несколько минут в моторном масле, а затем вытереть ветошью. Лучше использовать цепь от мотоцикла: ее срок службы значительно дольше.

Вал каретки я выточил новый, более длинный. При сборке кареточного узла необходимо смазать подшипники смазкой <Литол-24> или ЦИАТИМ. Затем на вал навинчивается до упора гайка М16, надевается фланец (рис.3) и зажимается другой гайкой. К фланцу восемью болтами Мб крепится диск (рис.4) таким образом, чтобы выступ фланца 0 40 мм вошел в отверстие диска. Фланец изготавливается следующим образом: на токарном станке из стали вытачивается диск (рис.3, поз.1), затем головка торцевого ключа на 24 отрезается со стороны держателя по высоте до 20 мм, обе эти детали совмещаются друг с другом соосно и привариваются. В таком случае, если будут использоваться только две лопасти, диск и фланец можно заменить стальной пластиной (рис.1, поз.3).

Лопасти изготавливаются из дюралюминия толщиной 2 мм. После изготовления им необходимо придать дугообразную форму. Для этого лопасть надо положить на что-то круглое (например, трубу диаметром 8ОО мм и длиной не -менее 800 мм) и согнуть по линии, показанной на чертеже. Затем лопасть при помощи шести шурупов крепится к деревянной спице, которая делается из струганного деревянного бруска 36х55х500 мм. Спицы, в свою очередь (при помощи двух болтов М8 каждая), присоединяются к диску или пластине.

Для использования слабого ветра, 5-8 м/с, у меня сделано шесть одинаковых лопастей. При сильном ветре советую использовать только две. Но даже и при небольшом ветре с двумя лопастями ветряк дает ток 4-6 А при напряжении 14 В. В принципе, можно уменьшить длину лопастей до 80 см.

К нижней части рамы приварен штырь (кусок трубы длиной 120-150 мм), который с небольшим зазором входит в трубу-мачту. Перед монтажом его необходимо смазать и проложить латунную шайбу, на которой весь узел будет легко вращаться в горизонтальной плоскости и при помощи съемного стабилизатора становиться против ветра.

Мачта длиной 3-3,5 м изготовлена из водопроводной трубы d 34 мм (не менее). К нижней части мачты, с торца трубы, приварена опорная площадка (S 2-3 дм?), к которой, в свою очередь, приварен штырь длиной 150 мм и d 12-15 мм. При установке мачты штырь просто втыкается в землю. На расстоянии 1 м от верхнего конца трубы-мачты, по ее окружности, я приварил четыре гайки М1О для крепления растяжек. Мачту лучше изготовить из двух частей — для удобства перевозки на багажнике легкового автомобиля. В стационарных условиях ее можно изготовить и из другого материала, и более длинную.

 

Несколько слов о пульте контроля и зарядки аккумулятора. В него входят амперметр и вольтметр постоянного тока любого типа, но лучше небольших размеров. Амперметр на максимальный ток 20-30 А, вольтметр на 15-30 В (из расчета того, что бортовая сеть автомобиля — 12 В). Развязывающий диод — любого типа на ток 20 А. В качестве реостата можно использовать проволочное сопротивление типа ППБ-50Г на 5-10 0м, 50 Вт с доработкой: с левого края нужно снять несколько витков провода, чтобы в рабочем положении цепь разрывалась.

Можно использовать и любой другой резистор, выдерживающий ток 20 А в течение нескольких секунд. А нужно это вот зачем: если аккумулятор заряжен полностью и напряжение на нем достигло 14-14,5 В, то резистором в течение трех секунд закорачиваем генератор и тем самым останавливаем его, ток при этом в 3-4 раза меньше рабочего. Можно затем одну из лопастей привязать к мачте.

Закорачивать генератор резко нельзя, так как может произойти поломка механизма. Вручную, даже при среднем ветре, за лопасть останавливать очень опасно. Уменьшать этим резистором ток заряда тоже нельзя, так как он выгорит через несколько десятков секунд. Ток заряда можно уменьшить путем добавления количества включенных в розетку ламп. Токоведущий провод — любой мягкий кабель (лучше обрезиненный) сечением 3-4 мм?, который пропущен внутри трубы мачты.

 

Эксплуатация ветроэлектростанций в течение 10 суток даже с двумя лопастями показала, что этой энергии достаточно: ведь ветер на море почти каждый день.

Комментарий:

На мой взгляд электронику управления реально сделать более совершенной. Предлагаемая электросхема явно требует доработки. Вместо одного диода — диодный мост. Можно добавить стабилизатор напряжения, любой простой (эмитерный повторитель) или более сложный и экономичный импульсный стабилизатор и проблема с перезарядкой аккумулятора сама собой отпадёт. Да и стабильное напряжение более универсально в применении. Ну и какой нибудь преобразователь напряжения что бы был доступ к 220 вольт.

В качестве электрогенератора так же отлично подходят различные автомобильные и тракторные генераторы. Отличные лопасти получаются изготовленные по авиамодельной технологии с круткой (для сохранения постоянного шага) — Лонжерон и пенопластовым наполнитель, всё обклеено стеклотканью на эпоксидке. Но это уже усложнение, хотя эффективность вырастет на 20%.

Ниже представлена конструкция ветрогенератора с двумя генераторами

Автор: В. КУКЛИН г. Запорожье

Источник

 

Самодельный вертикальный ветрогенератор: чертежи, размеры, описание изготовления

Вертикальный ветрогенератор своими руками, чертежи, фото, видео ветряка с вертикальной осью.

Ветрогенераторы подразделяются по типу размещения вращающейся оси (ротора) на вертикальные и горизонтальные. Конструкцию ветрогенератора с горизонтальным ротором мы рассматривали в прошлой статье, теперь поговорим о ветрогенераторе с вертикальным ротором.

Рассмотрим преимущества и недостатки вертикального ветряка

Преимущества:

• Низкий уровень шума – ветровое, колесо практически не издаёт шум и не мешает, нет характерного свиста винта.
• Простота конструкции – сделать такой ветрогенератор и установить не составит особой сложности.
• Надёжная конструкция – все узлы компактны, удобны в обслуживании.

Недостатки:

• Основным недостатком конструкции ветрогенератора с вертикальным ротором являются его низкие обороты, такой ветряк нужно устанавливать в местности с преобладающей скоростью ветра более 4 м/с.
• Практически нет защиты от ураганного ветра – если в горизонтальном ветряке при урагане автоматически срабатывает складывающийся хвостовик который поворачивает ветроколесо, то в такой конструкции нужно вручную заклинивать ротор, как вариант замыкать контакты на выходе из катушек.

Изготовление вертикального ветрогенератора

Прежде всего, ели вы решили изготовить ветряк с вертикальной осью нужно определиться с генератором. Поскольку вертикальный ветрогенератор низкооборотный, то соответственно понадобится генератор способный выдавать зарядку на аккумулятор при достаточно низких оборотах.

Автомобильный генератор для этой конструкции не совсем подходит, так как он выдаёт зарядный ток при оборотах более 1000 об/мин. Для автомобильного генератора нужно использовать шкив с передаточным числом 4 – 5 и доработать сам генератор.

В качестве генератора практичней использовать аксиальный генератор, его можно изготовить самостоятельно, процесс изготовления описан в этой статье.

Схема аксиального генератора для ветрогенератора.

Аксиальный генератор.

Изготовление ветроколеса

Ветроколесо (турбина) вертикального ветрогенератора состоит из двух опор верхней и нижней, а также из лопастей.

Ветроколесо изготовляется из листов алюминия или нержавейки, также ветроколесо можно вырезать из тонкостенной бочки. Высота ветроколеса должна быть не менее 1 метра.

В этом ветроколесе угол изгиба лопастей задаёт скорость вращения ротора, чем больше изгиб, тем больше скорость вращения.

Ветроколесо крепится болтами сразу к шкиву генератора.

Для установки вертикального ветрогенератора можно использовать любую мачту, изготовление мачты подробно описано в этой статье.

Схема подключения ветогенератора

Генератор подключается к контроллеру, тот в свою очередь к аккумулятору. В качестве накопителя энергии практичней использовать автомобильный аккумулятор. Поскольку бытовые приборы работают от переменного тока, нам понадобится инвертор для преобразования постоянного тока 12 V в переменный 220V.

Для подключения используется медный провод сечением до 2,5 квадрата. Схема подключения подробно описана тут.

Видео где показан ветрогенератор в работе.

схема и чертеж, инструменты и материалы, подробная инструкция

Один из простых способов получить дешёвую электроэнергию — ветрогенератор. Его необязательно покупать, можно построить своими руками, используя правильно составленные чертежи и схемы, детали и материалы.

Принцип работы ветрогенератора

Принцип действия ветрогенератора прост: ветер приводит в движение лопасти, вращающие ротор турбины, который преобразует энергию ветра в механическую. Ветровые турбины бывают:

• с роторами горизонтальной оси;
• с роторами вертикальной оси.

Преимущество последних в том, что они работают независимо от направления ветра и его силы. Мощность, генерируемая самодельным ветрогенератором, составляет от 100 до 6000 Вт. Минимальная скорость, при которой турбина может начать вырабатывать электроэнергию — 2,5-3 м/с, но для достижения номинальной мощности необходима скорости ветра от 10 м/с.

Ротор обычно вращается со скоростью 15–20 об/мин, тогда как типичный асинхронный генератор вырабатывает электричество со скоростью более 1500 об/мин. Для самодельного ветряка подойдёт автомобильный генератор на 12 вольт.

Принцип работы ветрогенератора

Как сделать ветрогенератор своими руками

Основой создания ветрогенератора является грамотно сделанный проект и подготовленный чертёж. Это очень важно, потому что без чёткого представления о том, как должен выглядеть прибор, будет трудно построить его правильно, не нарушив порядок монтажа всех элементов.

Чертежи и схемы

Начинать нужно с составления общего эскиза ветротурбины, пометив ключевые элементы: башню, генератор, деревянное основание, лопасти и ступицу, которая соединяет их вместе. Самостоятельно составленная схема может быть не сильно подробной: в этом нет необходимости. Её следует использовать для общего представления о том, каким будет расположение различных частей ветряного двигателя, и как конструкция будет выглядеть на завершающих этапах.

Схема сборки ветроэлектрического генератора

После подготовки схемы нужно выставить правильные размеры ветрогенератора. Они должны включать в себя высоту, длину и ширину деревянного основания, которое соединяет генератор и хвостовой плавник с башней. Также определить размеры для лопастей из металлических труб или труб из ПВХ, в зависимости от того, какой материал будет использоваться. Отдельные измерения нужны для хвостового плавника: высота, ширина и длина, а также диаметр – для лезвий, которые определяют размер ветровой турбины.

После того как будет готов чертёж и черновой набросок устройства с выставленными размерами, можно переходить к подготовке материалов и инструментов для работы.

Необходимые инструменты и материалы

Для изготовления самодельного ветряка потребуются такие детали:

• ротор с лопастями;
• редуктор для регулирования скорости вращения ротора;
• гелевый или щелочной аккумулятор для питания электроприборов;
• инвертор для трансформации тока;
• хвостовая часть;
• мачта.

Ротор с лопастями можно сделать самостоятельно, тогда как остальные элементы, вероятно, придётся купить или собрать из необходимых деталей. Кроме этого, для сборки самодельного ветряка потребуются такие инструменты и материалы:

• пила по дереву;
• ножницы по металлу;
• горячий клей;
• паяльник;
• дрель.

Обязательно нужны винты и болты для соединения лезвий со ступицей и для скрепления металлической трубы с деревом.

Лопасти для ветрогенератора своими руками

Изготавливая лопасти самостоятельно, стоит особое внимание уделить соблюдению заданной чертежом формы изделий. Лопасти могут быть крыльчатого или парусного типа. Второй более прост в изготовлении, но имеет невысокий КПД, что делает его неэффективным в самодельных ветрогенераторах даже средних размеров.

Для изготовления лопастей самодельного ветрогенератора подойдут такие материалы как:

• пластик;
• дерево;
• алюминий;
• стекловолокно;
• поливинилхлорид.

Устройство лопастной части ветрогенератора

Если выбирать поливинилхлорид, то для создания лопастей отлично подойдут ПВХ-трубы диаметром от 160 мм. Пластик и дерево — менее износостойкие материалы, которые под воздействием осадков и сильного ветра через несколько лет придут в негодность. Оптимальный вариант — алюминий: он прочный и лёгкий, устойчивый к разрыву и залому, невосприимчивый к влаге и повышенным температурам.

Пошаговая инструкция по изготовлению

Когда все чертежи будут составлены, а материалы и инструменты подготовлены, можно начинать собирать ветрогенератор своими руками, руководствуясь следующим порядком:

1. Подготовить бетонный фундамент. Глубина ямы и объём бетонной смеси рассчитывается исходя из типа грунта и климатических условий. После заливки фундаменту нужно несколько недель, чтобы набрать нужную прочность. Только после этого можно устанавливать в него мачту на глубину 60-70 см, закрепив её растяжками.
2. Поместить подготовленные лопасти в трубу, закрепить их с помощью винтов и гаек на втулке, на которую будет установлен двигатель.
3. Расположить диодный мост рядом с двигателем и закрепите его с помощью саморезов. Подсоединить провод от двигателя к диодному мосту «плюс», а другой провод к отрицательному мосту.
4. Закрепить вал двигателя, надеть на него втулку и плотно затянуть её против часовой стрелки.
5. Уравновесить основание трубы с прикреплённым к нему двигателем и валом и отметить точку баланса.
6. Закрепить основание прибора болтами.

Ветрогенератор может прослужить гораздо дольше, если покрасить не только лопасти, но основание, вал и крышку двигателя. Чтобы включить установку потребуется комплект проводов, зарядное устройство, амперметр и аккумулятор.

Подготовка автомобильного генератора

Для того чтобы сделать ветрогенератор своими руками из автомобильного генератора? потребуется установка силой от 95A с напряжением 12 В. При 125 оборотах в минуту он вырабатывает 15,5 Вт, а при 630 оборотах этот показатель составит 85,7 Вт. Если говорить о нагрузке в 630 об/мин, то вольтметр покажет 31,2 вольт, а амперметр – 13,5 ампер. Таким образом, мощность генератора составит 421,2 Вт. Для достижения этого показателя необходимо использовать неодимовые магниты, которые в 7 раз эффективнее, чем ферритовые.

В начале подготовки автомобильного генератора нужно удалить роторную обмотку магнитного возбуждения и электронные щётки с коллектором. На место кольцевых ферромагнетиков нужно установить неодимовые магниты в количестве 3 штук, размер каждого из них должен составлять 85 х 35 х 15 миллиметров. Недостатком использования мощных магнитов может стать «залипание», затрудняющее движение вала. Для его уменьшения магниты должны размещаться под небольшим углом относительно друг друга.

Перед запуском генератора, его нужно протестировать на токарном станке, раскрутив вал до 950–1000 об/мин. Если устройство работает нормально, отдача будет составлять не менее 200 Вт. В большинстве случаев подойдёт классическая силовая установка с вертикальной осью: она характеризуется низкими оборотами и бесшумностью.

В процессе эксплуатации ветрогенератора рекомендуется периодически проверять надёжность креплений у основания мачты, смазывать подшипники поворотного устройства, проводить балансировку наклона установки. Раз в полгода рекомендуется проверять и менять электроизоляцию, которая нередко повреждается из-за использования в неблагоприятных условиях.

Самодельный ветрогенератор, собранный из автомобильного генератора и простых деталей, способен обеспечить электроэнергией небольшой дом и стать автономным резервным источником питания. Экологически безопасный и нетребовательный в обслуживании, он окупится в течение 2–4 лет в зависимости и прослужит десятки лет.

Ветрогенератор своими руками | ВЕТРОДВИГ.RU

Делаем ветряк на даче своими руками – чертеж и методика.

Этот маленький ветряк роторного типа, изготовленный своими руками в домашних условиях из подручных средств, очевидно, не может снабдить работу электроприборов в коттедже. Однако ему полностью по силам малые дачи, загородные дачные домики, для которых требуется маленькое численность энергии.

Например, для освещения хозяйственных зданий или дачного участка вечерком. Чертежи и схемы дачного ветрогенератора размещены внизу статьи. Как изготовить ротор Сначала изготавливаем ротор и переделываем шкив генератора. Итак, забираем ведро и делим его на 4 однообразные доли, при поддержке рулетки и маркера или хоть какого иного подручного и обычного всем карандаша, делаем разметку лопастей, как показано на рис. 1, и вырезаем, пере сиим просверлив отверстия для вставки ножниц. Если режете болгаркой, то смотрите за тем чтоб не перегреть металл( это, естественно, нереально, ежели ведро из покрытой цинком стали или крашеной жести).

 Порядок работ над ветрогенератором

Ведро станет прикреплено к генератору 4 болтами( к дну и шкиву), потому СИММЕТРИЧНО( это чрезвычайно принципиальное для предстоящей трудоспособности ветряка ограничение) разметьте места для болтов Мб на шкиве и на дне. Это необходимо изготовить для такого, чтоб избежать дисбаланса при работе. ныне осталось предпринять 10 шагов — и изготовленный своими руками ветрогенератор готов. Рассмотрим эти шаги поэтапно: Отогнем лопасти на ведре( незабудьте и непременно учитывайте направленность вращения ветро-генератора, чаще только он вертится по часовой стрелке), но не в особенности круто, чтоб избежать мощных порывов. Закрепите болтами к шкиву ведро. Подсоедините к генератору провода( до перепишите схему и маркировку контактов а еще цвета проводов). Соберите цепь. Закрепите ветрогенератор к мачте. Закрепите провода к генератору и мачте. Соедините ветрогенератор в цепь. Подсоедините батарея в цепь проводами 4 мм2( длиной не большеодного метра).

Подключаем нагрузку проводами сечением до 2, 5 мм2( объяснение, электроприборы). Также разрешено определить преобразователь( инвертор) 12-220В на 700-1500 Ватт ( включив в цепь к контактам 7, 8 проводом 4 мм 2 длиной не наиболее 1 м). Все – ветряк сделан… Скорость вращения разрешено задавать углом изгиба лопастей. Самодельный ветряк( ветрогенератор) в работе На таком ветряке( с инвертером 1000 Вт и аккумом 75 А) может действовать внешнее объяснение на энергосберегающих лампах по 11-15 Вт( автоматика чрез фотоэлемент), доборная зарядка авто аккума, обогрев и освещение сараев и разных хозпостроек, аварийное освещение дома на светодиодах и таковых же лампах, охранная сигнализация и видеонаблюдение, телек и индивидуальный компьютер. Правда, для этого будет необходимо изготовить отдельную группу при монтаже проводки дома.

Преимущества и недочеты, плюсы и минусы такового ветрогенератора

Два основных плюса такового мини-ветряка явны — стремительность сборки и бережливость. Для его производства не необходимы мачты и лопасти флюгерного типа. Кроме такого, при его работе отсутствует ультразвуковая вибрация, как от пропеллера. Работает такое приспособление довольно бесшумно. В целом ветряк нетребовательный в обслуживании, его просто починить в случае необходимости. Единственный недочет — небольшой ветряк не способен терпеть порывы ураганного ветра( может содрать ведро, но его просто сменить). В то же время нужно держать в голове, что это маломощное приспособление, и при подключении мошной перегрузки(> 1 кВт) становится( в этом случае нужен редуктор и ротор большего размера).

Понравилось это:

Нравится Загрузка…

Похожее

Как я построил ветряную турбину, вырабатывающую электричество: 15 шагов (с изображениями)

Теперь, когда я разобрал все механические части, пришло время перейти к электронной части проекта. Система ветроэнергетики состоит из ветряной турбины, одной или нескольких батарей для хранения энергии, вырабатываемой турбиной, блокирующего диода для предотвращения потери энергии от батарей при вращении двигателя / генератора, вторичной нагрузки для сброса энергии от турбины, когда аккумуляторы полностью заряжены, а контроллер заряда для работы всего.

Есть много контроллеров для солнечных и ветровых систем. Они будут в любом месте, где продаются альтернативные источники энергии. Их также всегда много в продаже на Ebay. Но я решил попробовать создать свой собственный. Итак, мы вернулись к Google за информацией о контроллерах заряда ветряных турбин. Я нашел много информации, в том числе несколько полных схем, которые были довольно хороши и упростили создание собственного устройства. Я основал свое устройство на схеме, найденной на этом веб-сайте:

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

На этом веб-сайте подробно рассказывается о контроллере, поэтому здесь я буду говорить о нем только в общих чертах. Опять же, хотя я следовал их общему рецепту, я делал некоторые вещи по-другому. Я с раннего возраста заядлый мастер электроники, и у меня уже есть огромный запас электронных компонентов, поэтому мне пришлось покупать совсем немного, чтобы собрать контроллер. Я заменил некоторые детали другими компонентами и немного переработал схему, чтобы я мог использовать детали, которые у меня уже были под рукой.Таким образом, для сборки контроллера мне не пришлось покупать почти ничего. Единственное, что мне пришлось купить, это реле. Я построил свой прототип контроллера заряда, прикрутив все части к куску фанеры, как показано на первой фотографии ниже. Позже я перестроил бы его во всепогодный корпус.

Собираете ли вы собственное или покупаете, вам понадобится какой-то контроллер для вашей ветряной турбины. Общий принцип, лежащий в основе контроллера, заключается в том, что он контролирует напряжение аккумулятора (-ов) в вашей системе и либо отправляет энергию от турбины в батареи для их подзарядки, либо сбрасывает мощность от турбины на вторичную нагрузку, если батареи полностью заряжен (для предотвращения чрезмерной зарядки и разрушения аккумуляторов).Схема и описание на указанной выше веб-странице хорошо объясняют это. Более подробную информацию о сборке контроллера заряда, в том числе более крупные и удобные для чтения схемы, можно найти на моем веб-сайте http://www.mdpub.com/Wind_Turbine/index.html

В процессе работы ветряная турбина подключена к контроллеру. Затем линии идут от контроллера к батарее. Все нагрузки снимаются прямо с АКБ. Если напряжение аккумулятора падает ниже 11,9 В, контроллер переключает мощность турбины на зарядку аккумулятора.Если напряжение аккумулятора повышается до 14 вольт, контроллер переключается на сброс мощности турбины на фиктивную нагрузку. Есть подстроечные регуляторы для регулировки уровней напряжения, при которых контроллер переключается между двумя состояниями. Я выбрал 11,9 В для точки разряда и 14 В для точки полного заряда, основываясь на рекомендациях множества различных веб-сайтов по вопросу правильной зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов. Все сайты рекомендовали немного разные напряжения. Я как бы усреднил их и получил свои цифры.Когда напряжение аккумулятора составляет от 11,9 В до 14,8 В, систему можно переключать между зарядкой и сбросом. Пара кнопок позволяет мне переключаться между состояниями в любое время в целях тестирования. Обычно система работает автоматически. Во время зарядки аккумулятора горит желтый светодиод. Когда аккумулятор заряжен и мощность передается на фиктивную нагрузку, горит зеленый светодиод. Это дает мне минимальную обратную связь о том, что происходит с системой. Я также использую свой мультиметр для измерения как напряжения батареи, так и выходного напряжения турбины.Я, вероятно, со временем добавлю в систему либо панельные счетчики, либо автомобильные счетчики напряжения и заряда / разряда. Я сделаю это, когда он у меня будет в каком-то корпусе.

Я использовал свой настольный источник питания переменного напряжения, чтобы смоделировать аккумулятор в различных состояниях заряда и разряда, чтобы проверить и настроить контроллер. Я мог установить напряжение источника питания на 11,9 В и настроить подстроечный резистор для точки срабатывания низкого напряжения. Затем я мог поднять напряжение до 14 В и установить подстроечный резистор для подстроечного резистора высокого напряжения.Мне нужно было установить его, прежде чем я возьму его в поле, потому что у меня не было бы возможности настроить его там.

Я на собственном опыте убедился, что в этой конструкции контроллера важно сначала подключить аккумулятор, а затем подключить ветряную турбину и / или солнечные панели. Если вы сначала подключите ветряную турбину, дикие колебания напряжения, исходящие от турбины, не будут сглажены нагрузкой на аккумулятор, контроллер будет вести себя хаотично, реле будет сильно щелкать, а скачки напряжения могут разрушить микросхемы.Поэтому всегда сначала подключайтесь к батарее (-ам), а затем подключайте ветряк. Кроме того, не забудьте сначала отключить ветряную турбину при разборке системы. Отсоединяйте аккумулятор (-ы) в последнюю очередь.

Ветряная турбина своими руками — возобновляемые источники энергии

Может быть, вы живете на лодке, отдыхаете в уединенной хижине или живете вне сети, как я. Или, может быть, вы просто хотите снизить счет за электроэнергию. В любом случае, с помощью горстки недорогих и легких материалов, вы можете построить самодельный ветрогенератор, который сделает электричество вашим, пока дует ветер.Вы сможете осветить складское помещение, заправить свой сарай или использовать генератор, чтобы поддерживать все аккумуляторные батареи в автомобиле.

Электроэнергия для моей автономной кабины поступает от солнечной и ветровой энергии, хранящейся в группе из четырех 6-вольтовых батарей для гольф-каров, подключенных к 12-вольтовой системе. Контроллер заряда и аккумуляторная батарея предохраняют мою систему от недостаточной или чрезмерной зарядки. Весь шебанг обошелся мне менее чем в 1000 долларов, и у меня есть освещение, вентиляторы, телевизор и стереосистема, холодильник и дискотечный шар, который поднимают для особых случаев.

Если вы можете поворачивать гаечный ключ и работать с электродрелью, вы можете собрать этот простой генератор за два дня: один день на поиск деталей и один день на сборку компонентов. Четыре основных компонента включают автомобильный генератор переменного тока со встроенным регулятором напряжения, вентилятор и блок сцепления General Motors (GM) (я использовал один из двигателя GM 350 1988 года), опору или столб, на котором можно установить генератор (15 футы использованных 2-дюймовых трубок обошлись мне в 20 долларов) и металл для сборки кронштейна для крепления генератора на мачте или столбе.Если вы любитель Ford или Mopar, это нормально — просто убедитесь, что в вашем генераторе есть встроенный регулятор напряжения. Вам также понадобится электрический кабель или провода, чтобы подключить генератор к аккумуляторным батареям. Я использовал 3-жильный кабель 8-го калибра, украденный из масляного пятна. (И они сказали, что переход от ископаемого топлива к возобновляемым источникам энергии займет годы. Пфф!)

Узел муфты вентилятора к генератору

Лопасти ветрогенератора заменены на муфту вентилятора автомобиля.Чтобы прикрепить лопасти к генератору, вы можете приварить ступицу муфты вентилятора непосредственно к ступице генератора — просто убедитесь, что вентилятор точно совмещен с валом генератора. Кроме того, убедитесь, что встроенные в генератор электрические разъемы расположены в том месте, где будет нижняя часть генератора. Если у вас нет доступа к сварочному аппарату, вы можете подключить муфту вентилятора к генератору, используя следующие материалы:

• Шайба 5/8 дюйма на 3 дюйма, толщина 3/16 дюйма
• Электродрель
• Метчик с резьбой 1/4 дюйма
• Сверло, соответствующее специальному метчику с резьбой
• (4) 1 / Болты от 4 дюймов на 1-1 / 2 дюйма до 2-1 / 2 дюйма с соответствующими гайками и стопорными шайбами ​​

Создайте соединение, используя 3-дюймовую шайбу и четыре болта, которые будут скреплять вместе муфту вентилятора и генератор.Просверлите четыре отверстия в шайбе, чтобы они совпадали с отверстиями в муфте вентилятора, а затем нарежьте резьбу в отверстиях с помощью метчика на 1/4 дюйма. Вверните болты в отверстия. Чтобы определить длину болтов, которые вам понадобятся, поместите вентилятор на верхнюю часть генератора так, чтобы шкив вентилятора опирался на шкив генератора и оба вала были на одной линии. Измерьте длину по двум валам от задней части вентилятора генератора до задней части ступицы муфты вентилятора. Используйте эту длину для болтов. Отвинтите гайку шкива генератора и снимите шкив и небольшой вентилятор.Наденьте соединение, которое вы сделали из шайбы и четырех болтов на вал генератора, так, чтобы болты были направлены в сторону от генератора. Затем снова прикрепите вентилятор генератора и гайку к валу, не снимая шкив. Большая гайка удерживает соединение на месте. Присоедините узел муфты вентилятора к болтам, которые теперь выступают из генератора, и затяните гайки с установленными стопорными шайбами.

Кронштейн для установки генератора

Если у вас есть сварщик, сделать кронштейн несложно.Я использовал 1-дюймовую квадратную трубку для всех частей кронштейна и кусок 1-дюймовой трубы длиной 2 фута для вращающегося стержня, который помещается внутри стойки. Если у вас нет сварщика, не бойтесь. Кронштейн в сборе может быть соединен с оцинкованной трубой 1/2 дюйма и фитингами. Вот список фитингов, которые вам, скорее всего, понадобятся:

• (5) тройников 1/2 дюйма
• (2) колена 1/2 дюйма
• (2) штуцера 1/2 дюйма на 12 дюймов
• (2) 1/2 дюйма- ниппели размером 6 дюймов
• (2) штуцеры 1/2 дюйма на 1 1/2 дюйма
• (2) ниппели 1/2 дюйма на 2 дюйма
• (3) 1 / 2-дюймовые соски

Хвостовой плавник должен быть прикреплен к 12-дюймовому ниппелю в задней части кронштейна, чтобы вращать генератор и выровнять его с направлением ветра.Вы можете вырезать плавник высотой около 1 фута и длиной 2 фута из старого оловянного сайдинга или кровли с помощью ножниц или резака — лучше всего подойдет прямоугольный треугольник. Если вы используете гофрированный металл, обязательно обрезайте ребро так, чтобы гофры проходили горизонтально. После того, как плавник будет вырезан, положите его поверх одного из 12-дюймовых ниппелей и просверлите три пилотных отверстия в нижней части хвостового плавника и в боковой части соска. Используйте три винта (подойдут стальные кровельные винты), чтобы прикрепить хвост к ниппелю.

Башня ветрогенератора

Я использовал старую телевизионную антенную вышку высотой 20 футов вместе с трубой диаметром 2-1 / 2 дюйма для верхней части. Вам также потребуется приварить или прикрутить упор в верхней части башни, который будет контактировать с упором на вашем узле кронштейна. Ограничители позволяют генератору вращаться только на 360 градусов по часовой стрелке или против часовой стрелки, поэтому ваш кабель не перекручивается вокруг мачты и мачты.

Соединение 2–3 / 8-дюймовых толстостенных металлических труб длиной от 10 до 20 футов (или высотой после возведения) создает хорошую башню после того, как ее прикрепят к зданию или другой прочной, стационарной конструкции.Убедитесь, что он надежен, и при необходимости рассмотрите возможность использования растяжек.

После того, как вы скрепили все компоненты генератора вместе и прикрепили к кронштейну в сборе, установите его на неизвлекаемую мачту или башню. Вставьте трубу на кронштейне генератора в опору или верх башни. Используйте две стальные шайбы, сложенные вместе, чтобы создать гладкую поверхность, которая будет служить опорой между генератором и башней. Присоедините положительный и отрицательный провода к генератору и закрепите их на кронштейне и вдоль опоры с помощью стяжек, тюков или изоленты.(На самом деле он не самодельный, если на нем где-то не есть небольшая проволока и клейкая лента, не так ли?) Убедитесь, что в проводах достаточно провисания, чтобы ветрогенератор мог вращаться на 360 градусов.

Скорее всего, вам понадобится помощь, чтобы поставить башню и генератор в вертикальное положение, так как они будут довольно тяжелыми. Веревки и попутчик помогут, если вы поднимаетесь довольно высоко. Если в вашем районе всегда ветрено, вам нужно только подняться достаточно высоко над землей, чтобы движущиеся части могли безопасно находиться над головой.Надежно закрепите башню на месте. Ветер может быть обманчиво сильным, поэтому не срезайте углы на этом этапе окончательной сборки. После того, как вы установили свой ветрогенератор, подключите провода к аккумуляторной батарее с контроллером заряда между ними, чтобы предотвратить недостаточную или чрезмерную зарядку.

Теперь вы готовы зажигать свет, заводить джемы и исполнять те старые дискотечные трюки, которые, я знаю, вы копили на электрическую горку с семьей и друзьями.

Небольшой отказ от ответственности: создавайте и используйте на свой страх и риск.Мой генератор работает нормально, но вы несете ответственность за свою работу. Удачи и сил!

---

Роберт Д. Коупленд разводит и продает мясной скот на травяном откорме и является владельцем автономного пансионата в Техасе под названием The Sunflower , в комплекте с коттеджами из соломенных тюков и глиняной штукатурки, свежих органических питание, обучение пермакультуре, семинары и многое другое!

Другие статьи о ветроэнергетике:

Энергия ветра — это полностью переработанное и обновленное издание руководства для частных лиц и предприятий, заинтересованных в установке небольших ветроэнергетических систем.Это практическое руководство, написанное для непрофессионала, дает точное и беспристрастное представление обо всех аспектах малых ветроэнергетических систем, в том числе:

• Опции ветроэнергетики и ветроэнергетики
• Способы оценки ветровых ресурсов на вашем участке
• Ветряные турбины и башни
• Инверторы и батареи
• Монтаж и обслуживание систем
• Стоимость и преимущества установки ветряной системы

Читатели получат знания, необходимые им для принятия мудрых решений при проектировании, покупке и установке небольших ветроэнергетических систем, а также для эффективного общения с установщиками ветряных систем, а также смогут помочь сделать наиболее разумный и экономичный выбор.Заказ в магазине новостей Матери-Земли или по телефону 800-456-6018.

---

Первоначально опубликовано: апрель / май 2017 г.

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 предусматривает использование 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 тормозом 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 кВт 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]

энергии ветра! Проектирование ветряной турбины — мероприятие

Быстрый просмотр

Уровень оценки: 4 (3-5)

Требуемое время: 1 час 45 минут

(можно разбить на два занятия по 50 минут)

Расходные материалы на группу: 4 доллара США.00

Размер группы: 2

Зависимость действий: Нет

Associated Sprinkle: Энергия ветра (для неформального обучения)

Тематические области: Измерения, Физические науки, Наука и Технологии

Ожидаемые характеристики NGSS:

---

Резюме

Студенты узнают, как инженеры преобразуют энергию ветра в электрическую, создавая свои собственные миниатюрные ветряные турбины и измеряя производимый ими электрический ток.Они исследуют, как дизайн и расположение влияют на производство электроэнергии. Эта инженерная программа соответствует научным стандартам нового поколения (NGSS).

Инженерное соединение

Инженеры проектируют ветряные турбины, чтобы использовать ветер как чистый, возобновляемый и надежный источник выработки электроэнергии. Энергия ветра представляет собой жизнеспособную и экономичную альтернативу обычным электростанциям во многих районах страны.Концепция ветра может также производить энергию в других приложениях, таких как, например, турбокомпрессор, который представляет собой компрессор, используемый в автомобильных или реактивных двигателях внутреннего сгорания для увеличения выходной мощности. Компрессор увеличивает количество воздуха и топлива, поступающего в двигатель, потому что чем больше воздуха может всасывать и сжигать автомобиль, тем большую мощность он может выдать. Этот увеличенный воздушный поток (ветер) можно сравнить с ветряными генераторами. Фактически, турбонагнетатель включает в себя турбину, которая приводит в действие компрессор, используя отходящую энергию выхлопных газов.

Цели обучения

После этого занятия студенты должны уметь:

• Опишите преобразования энергии, происходящие в ветряной турбине.
• Опишите, как инженеры конструируют ветряную турбину.
• Объясните, как конструкция и расположение ветряной турбины влияет на вырабатываемую ею электрическую энергию.

Образовательные стандарты

Каждый урок или задание TeachEngineering соотносится с одним или несколькими научными дисциплинами K-12, образовательные стандарты в области технологий, инженерии или математики (STEM).

Все 100000+ стандартов K-12 STEM, охватываемых TeachEngineering , собираются, обслуживаются и упаковываются сетью стандартов достижений (ASN) , проект D2L (www.achievementstandards.org).

В ASN стандарты иерархически структурированы: сначала по источникам; например , по штатам; внутри источника по типу; например , естественные науки или математика; внутри типа по подтипу, затем по классу, и т. д. .

NGSS: научные стандарты нового поколения — наука

Ожидаемые характеристики NGSS
4-ПС3-4. Примените научные идеи для разработки, тестирования и усовершенствования устройства, преобразующего энергию из одной формы в другую.(4 класс) Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!
Нажмите, чтобы просмотреть другие учебные программы, соответствующие этим ожиданиям от результатов.
В этом упражнении основное внимание уделяется следующим аспектам трехмерного обучения NGSS:
Наука и инженерная практика	Основные дисциплинарные идеи	Сквозные концепции
Применяйте научные идеи для решения задач проектирования. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!	Энергию также можно передавать с места на место с помощью электрического тока, который затем можно использовать локально для создания движения, звука, тепла или света. С самого начала токи могли быть созданы путем преобразования энергии движения в электрическую. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв! Выражение «производить энергию» обычно относится к преобразованию накопленной энергии в желаемую форму для практического использования. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв! Возможные решения проблемы ограничены доступными материалами и ресурсами (ограничениями). Успех разработанного решения определяется с учетом желаемых характеристик решения (критериев). Различные предложения по решениям можно сравнивать на основе того, насколько хорошо каждое из них соответствует указанным критериям успеха или насколько хорошо каждое из них учитывает ограничения. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!	Энергия может передаваться различными способами и между объектами. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв! Инженеры улучшают существующие технологии или разрабатывают новые. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв! Большинство ученых и инженеров работают в группах. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв! Наука влияет на повседневную жизнь. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!

Общие основные государственные стандарты — математика

Международная ассоциация преподавателей технологий и инженерии — Технология

• Студенты разовьют понимание атрибутов дизайна.(Оценки К — 12) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Студенты разовьют понимание инженерного дизайна.(Оценки К — 12) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Студенты разовьют понимание взаимоотношений между технологиями и связей между технологиями и другими областями обучения.(Оценки К — 12) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Энергия бывает разных форм.(Оценки 3 — 5) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Инструменты, машины, продукты и системы используют энергию для работы.(Оценки 3 — 5) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

ГОСТ Предложите выравнивание, не указанное выше

Какое альтернативное выравнивание вы предлагаете для этого контента?

Список материалов

Каждой группе необходимо:

• маленький игрушечный мотор постоянного тока; доступно онлайн
• 2 куска тонкого электрического провода с зажимами из крокодиловой кожи, каждый длиной около 50 см или 20 дюймов
• резинка
• жесткая линейка
• пробка цилиндрической формы диаметром не менее 2 см или дюйма; альтернатива пробке: пенополистирол
• 4 скрепки
• скотч
• ножницы
• Картон 4 шт. По 3 х 5 см
• (опционально) защитные очки или очки
• Рабочий лист ветряных турбин, по одному на команду

На долю всего класса:

Рабочие листы и приложения

Посетите [www.teachengineering.org/activities/view/cub_energy2_lesson07_activity2], чтобы распечатать или загрузить.

Больше подобной программы

Тар она дует! Ветер как возобновляемый источник энергии

Студенты узнают о ветре как об источнике возобновляемой энергии и исследуют преимущества и недостатки ветряных турбин и ветряных электростанций. Они также узнают об эффективности ветряных турбин в различных погодных условиях и о том, как инженеры работают над созданием более дешевой, надежной и надежной ветровой энергии…

Возобновляемая энергия Проектирование: ветряные турбины

Студенты знакомятся с реальным техническим инструментом навесного винта ветряной турбины. Это устройство, которое эффективно собирает энергию ветра, и в этом задании они построят собственное, используя ветряную турбину LEGO, вентилятор и счетчик энергии.

Не в сети

Студенты изучают и обсуждают преимущества и недостатки возобновляемых и невозобновляемых источников энергии. Они также узнают об электросети нашей страны и о том, что значит быть «вне сети» для жилого дома.

Питание U.С.

Этот урок дает студентам обзор электроэнергетической отрасли в Соединенных Штатах. Студенты также узнают о воздействии на окружающую среду, связанном с различными источниками энергии.

Введение / Мотивация

Вы когда-нибудь чувствовали сильный ветер? Каково это? Вы когда-нибудь чувствовали себя обдуваемыми ветром? Ветер может делать нам работу, перемещая предметы.Иногда мы не хотим, чтобы ветер двигал вещами, например, когда он развевает наши бумаги, и мы должны их подбирать. Но иногда нам хочется, чтобы ветер двигал за нас вещами. Например, когда ветер перемещает лопасти ветряной турбины (машина, которая преобразует движущуюся энергию ветра в механическую энергию и электрическую энергию ), турбина вырабатывает некоторую полезную энергию (в форме электричество).

Давайте поговорим о том, что происходит при получении электричества от ветра.Прежде всего, чтобы преобразовать энергию ветра в электричество, лопасти ротора вращают ступицу (в центре) турбины . Внутри турбины находится электрический генератор , который представляет собой вращающуюся машину, которая обеспечивает электрический выход напряжением и током. Вращающее действие ступицы поворачивает магнит внутри катушки с проволокой в ​​генераторе, производя электричество.

Турбина — это в основном двигатель, подключенный в обратном направлении. Вместо того, чтобы подключать аккумулятор к двигателю, чтобы заставить что-то двигаться, к двигателю подключается ветряная турбина, и ее движение генерирует электричество.Вы можете измерить, сколько электричества (напряжения) вырабатывается с помощью вольтметра .

Инженеры проектируют ветряные турбины, которые превращают кинетическую энергию и ветра (движение ветра) в механическую или электрическую энергию.

Итак, когда ветряная турбина работает лучше всего? Мощность, производимая ветряной турбиной, зависит от высоты над уровнем моря, скорости ветра и температуры воздуха. Ветряным турбинам требуется скорость ветра не менее 15 километров (9 миль) в час для небольших ветряных турбин и 21 километр (14 миль) в час для турбин коммунального масштаба.Ветровые турбины лучше всего размещать в районах со скоростью ветра 26-32 км / ч (16-20 миль / ч) при высоте мельницы на высоте 50 метров (55 ярдов). Это довольно высоко. Чем больше скорость ветра, тем больше энергии вырабатывается. Подумайте об этом: когда ветер дует сильнее, эти бумаги перемещаются еще быстрее. Если скорость ветра удваивается, мощность ветряной турбины увеличивается в восемь раз. Это означает, что мощность удваивается, удваивается и снова удваивается!

Сегодня мы собираемся действовать как инженеры и создавать небольшие ветряные турбины, которые преобразуют энергию ветра, подключенную к двигателю, в электрическую энергию (напряжение).Затем мы измерим, как скорость ветра влияет на наши маленькие ветряки. Это поможет нам понять, что нужно знать инженерам при проектировании и размещении ветряных турбин в лучших местах.

Процедура

Перед мероприятием

• Полезно заранее построить и протестировать ветряную турбину, чтобы использовать ее в качестве примера.
• Соберите материалы и сделайте копии рабочего листа ветряной турбины.
• Подсоедините провода к двигателям постоянного тока.
• Установите испытательную станцию ​​с вольтметром и источником ветра (вентилятором или феном), где команды могут по очереди измерять мощность своих генераторов ветряных турбин.
• Проверьте правильность работы двигателей и вольтметров.

Со студентами

1. Разделите класс на команды по два ученика в каждой. Обеспечьте каждую команду материалами и рабочим местом.
2. Обратите внимание на меры безопасности. Учащиеся никогда не должны прикасаться к голому или оголенному металлу в цепи, вырабатывающей электричество.
3. Попросите учащихся прикрепить электродвигатель к линейке с помощью резиновой ленты, при этом вал электродвигателя должен находиться на конце линейки (см. Рис. 1). Линейка служит платформой для ветряной турбины.

Рис. 1. Схема действия: прототип ветряной турбины, подключенный к вольтметру. Авторское право

Copyright © 2005 Малинда Шефер Зарске, Программа ITL, Инженерный колледж, Университет Колорадо, Боулдер

4. Выпрямите нижнюю часть каждой из четырех скрепок.
5. Вырежьте четыре куска картона размером 3 x 5 см. Используйте скотч, чтобы плотно прикрепить кусочек картона к каждой скрепке.
6. Приклейте выпрямленную часть каждой скрепки к изогнутым сторонам пробки, чтобы получить четыре лопасти турбины. Убедитесь, что лезвия равномерно распределены по пробке.
7. Вставьте пробку в вал двигателя. Убедитесь, что стержень входит точно в центр пробки.
8. Поверните лезвие в пробке так, чтобы оно находилось под углом 45º к плоской плоскости края линейки.Вы завершили свою ветряную турбину! Рисунок 2. Настройка действия. Авторское право

   Copyright © 2007 Эшли Бейли, Программа ITL, Инженерный колледж, Университет Колорадо в Боулдере

9. В группах попросите учащихся принести свои ветряные турбины на испытательную станцию.
10. По одной команде, используйте зажимы типа «крокодил», чтобы прикрепить свободные концы проводов к вольтметру постоянного тока. Пока ждете, пусть другие команды поработают над листом.
11. Начните с размещения ветряной турбины на расстоянии около 30 см (12 дюймов) от источника ветра (вентилятора или фена).Отрегулируйте расстояние в зависимости от силы источника ветра.
12. Включите источник ветра и измерьте создаваемое напряжение. Запишите на листе.
13. Повторите эти действия с ветряной турбиной на разном расстоянии от источника ветра.
14. Попросите членов группы поработать вместе, чтобы заполнить рабочий лист.
15. После того, как все команды побывали на испытательной станции и заполнили свои рабочие листы, завершите обсуждение в классе. Опишите движение энергии в вашем генераторе, начиная с ветра и заканчивая вольтметром.Просмотрите результаты и наблюдения каждой команды. Создавала ли турбина какой-либо команды большее напряжение на том же расстоянии по сравнению с остальными? Кто-нибудь регулировал угол наклона лопастей? Что это сделало? Что произошло, когда вы переместили ветряную турбину ближе или дальше от источника ветра? Как вы можете изменить конструкцию или положение турбины, чтобы лучше улавливать ветер и производить большее напряжение? Какие факторы могут учитывать инженеры, решая, где разместить ветряк или ветряную электростанцию?

Словарь / Определения

электрическая энергия: электрическая энергия существует, когда заряженные частицы притягиваются или отталкиваются друг от друга.Телевизоры, компьютеры и холодильники используют электрическую энергию.

энергия: способность выполнять работу.

Генератор: устройство, преобразующее механическую энергию в электрическую.

ступица: центральная часть колеса, вентилятора или пропеллера.

кинетическая энергия: энергия движения. Например, волчок, падающий объект и катящийся шар обладают кинетической энергией. Движение, если ему противодействует сила, действительно работает.И ветер, и вода обладают кинетической энергией.

механическая энергия: Механическая энергия — это энергия, которую можно использовать для выполнения работы. Это сумма кинетической и потенциальной энергии объекта.

потенциальная энергия: потенциальная энергия — это энергия, запасенная объектом в результате его положения. Американские горки на вершине холма обладают потенциальной энергией.

возобновляемая энергия: энергия, полученная из источников, которые можно регенерировать.Источники включают солнце, ветер, геотермальные источники, биомассу, океан и гидро (вода).

ротор: вращающаяся часть электрического или механического устройства.

турбина: машина, в которой кинетическая энергия движущейся жидкости преобразуется в механическую энергию путем вращения ряда лопаток, лопастей или лопастей на роторе.

вольтметр: прибор, измеряющий силу электромотора в единицах, называемых вольтами.

ветряная турбина: машина, которая преобразует движущуюся энергию ветра в механическую и / или электрическую энергию.

Оценка

Оценка перед началом деятельности

Мозговой штурм: Предложите учащимся провести открытое обсуждение, чтобы подумать о том, как ветер можно использовать в качестве источника энергии. Напомните им, что ни одна идея или предложение не являются «глупыми». Все идеи следует уважительно выслушивать. Напишите их идеи на классной доске.

Встроенная оценка деятельности

Рабочий лист: Попросите студенческие группы записать свои измерения и наблюдения в рабочий лист ветряных турбин.Просмотрите их ответы, чтобы оценить их уровень владения предметом.

Оценка после деятельности

Вопрос / ответ: Задайте ученикам и обсудите в классе:

• Когда можно использовать энергию ветра? (Ответ: Ветер должен иметь достаточно высокую скорость.)
• Почему инженеры могут быть заинтересованы в развитии ветроэнергетики? (Ответ: Ветер — это возобновляемый источник энергии. Энергия ветра не производит парниковых газов и не загрязняет окружающую среду. Использование энергии ветра снижает потребление невозобновляемых ископаемых видов топлива.)
• Почему большие ветряные турбины часто располагаются на холмах? (Ответ: скорость ветра выше над землей.)
• Если мы снимем двигатель с ротора ветряной турбины, мы не сможем производить электричество, но все равно сможем работать с нашей ветряной мельницей. Какую работу мы могли бы сделать? (Ответ: Мы могли бы выполнять механическую работу, заставляя вращаться лопасти ветряной мельницы.)

Инженер Задача Вопрос: Попросите студентов подумать над следующей проблемой инженерного проектирования.Предложите им обсудить свои ответы в группах и поделиться своими мыслями с классом.

• Домовладелец хочет использовать ветряную турбину для подачи электричества в свой дом, но рядом с домом нет холмов. Где инженер мог разместить ветряную турбину? (Ответ: Как можно выше, например, на столбе над крышей или на отдельной конструкции, которая поднимает его очень высоко в воздух.)

Вопросы безопасности

• Обратите внимание на меры безопасности.Учащиеся никогда не должны прикасаться к голому или оголенному металлу в цепи, вырабатывающей электричество.
• Напомните студентам, что нельзя класть ничего, в том числе руки, рядом с ветряной турбиной или вентилятором, когда он вращается.

Советы по поиску и устранению неисправностей

Перед началом работы проверьте двигатели и вольтметры, чтобы убедиться, что они работают правильно.

Если упражнение не помогает, попробуйте следующий вариант: прикрепите двигатель постоянного тока к колесу.Клейкая лента 2 Эскимо приклеивается к колесу, образуя прямую линию. Приклейте клейкой лентой прямоугольный кусок картона к каждой палочке для мороженого под таким углом, чтобы возникало вращение, когда ветер дует мимо нее. Прикрепите мотор лентой к линейке, которая будет служить ручкой.

Если время ограничено, ускорите работу, установив два вентилятора, чтобы получить две тестовые станции.

Расширения деятельности

Попросите учащихся создать свои собственные наборы лезвий, различающихся по размеру, форме, материалу и количеству.Попросите учащихся прикрепить эти новые лопасти к двигателю и отрегулировать их под разными углами для получения максимального напряжения. Попросите их записать свои переменные и результаты в диаграмме данных, которую они создают во время упражнения. Попросите учащихся поделиться своими проектами и сравнить их, предоставив классу краткие инженерные отчеты.

Узнайте, как скорость ветра влияет на количество вырабатываемой электроэнергии при изменении скорости вращения вентилятора.

Изучите «Живую лабораторию возобновляемых источников энергии» для реальных измерений ветра, систем сбора энергии и реальных данных.См .: http://www.teachengineering.org/livinglabs/

Масштабирование активности

• Для более низких классов подготовьте двигатель. Просто попросите учащихся создать лезвия на скрепках и вдавить их в пробку. Помогите ученикам измерить напряжение, генерируемое их ветряными турбинами.
• Для старших классов попросите учащихся построить график зависимости производимого напряжения от расстояния до вентилятора. Попросите учащихся решить проблемы с электричеством в ветроэнергетике! Математический лист.

Рекомендации

Покупайте ветер и борйтесь с глобальным потеплением! Планета Чистого Воздуха . По состоянию на 20 октября 2005 г. (Хорошие фотографии первой крупной ветряной турбины промышленного масштаба, установленной в индейской резервации Роузбад-Сиу) http://www.cleanair-coolplanet.org/action/windbuilders.php

Планы уроков по возобновляемым источникам энергии . Бесконечная мощность, Управление энергосбережения штата Техас. По состоянию на 19 октября 2005 г.http://www.infinitepower.org/lessonplans.htm

Как работают ветряные турбины . Обновлено 3 октября 2005 г. Программа ветроэнергетических и гидроэнергетических технологий, энергоэффективность и возобновляемые источники энергии, Министерство энергетики США. Проверено 19 октября 20015 г. (Великолепная анимация ветряной турбины, вырабатывающей электричество) http://www1.eere.energy.gov/wind/wind_animation.html

Авторские права

© 2005 Регенты Университета Колорадо

Авторы

Ксочитл Замора-Томпсон; Сабер Дурен; Натали Мах; Малинда Шефер Зарске; Дениз В.Карлсон

Программа поддержки

Комплексная программа преподавания и обучения, Инженерный колледж, Университет Колорадо в Боулдере

Благодарности

Содержание этой учебной программы по цифровой библиотеке было разработано в рамках грантов Фонда улучшения послесреднего образования (FIPSE), Министерства образования США и Национального научного фонда (грант GK-12 No.0338326). Однако это содержание не обязательно отражает политику Министерства образования или Национального научного фонда, и вам не следует предполагать, что оно одобрено федеральным правительством.

Последнее изменение: 30 апреля 2021 г.

Ветроэнергетика | Otherpower

Энергия ветра может стать отличным дополнением к солнечной энергетической системе. Здесь, в Колорадо, когда не светит солнце, обычно дует ветер.Ветровая энергия особенно полезна здесь зимой, чтобы уловить как свирепые, так и легкие горные ветры в периоды наименьшего количества солнечного света и максимальной мощности. В большинстве мест (в том числе и здесь) ветер не подходит в качестве ЕДИНСТВЕННОГО источника энергии — он просто хорошо заполняет пробелы, оставленные солнечной энергией.

ВАРИАНТЫ ДЛЯ НАЧАЛА РАБОТЫ ВЕТРА

Создайте свой собственный! Строительство ветряного генератора с нуля — это не ТАКОЕ сложный проект. Вам понадобится магазин с основными электрическими и ручными инструментами и некоторая степень преданности делу.Большие ветряные генераторы мощностью 2000 Вт и выше — это крупный проект, требующий очень прочной конструкции, но небольшие ветряные генераторы мощностью 700-1000 Вт и диапазоном 8-11 футов можно построить довольно легко! Фактически, мы настоятельно рекомендуем вам заняться ветряком меньшего размера, прежде чем даже думать о строительстве большого. Вам понадобится уметь резать и сваривать сталь, и токарный станок по металлу может оказаться под рукой (хотя вы можете нанять механический цех, который поворачивает тормозные диски, которые делают за вас небольшие шаги).

В большинстве мест ЛЕГКИЙ ветер (5-15 миль в час) является наиболее распространенным, а сильный ветер — гораздо реже.Как вы увидите, изучив наши новейшие машины, наша философия проектирования ветряных турбин состоит в том, чтобы создавать большие и прочные машины, которые вырабатывают хорошую мощность при низких скоростях ветра и способны выдерживать сильные ветры, сохраняя при этом максимальную мощность. Мощность ветра увеличивается в 8 раз, поскольку скорость ветра увеличивается вдвое.
Другими критическими факторами являются размер ротора и высота башни. Мощность, которую может получить ветровая турбина, возрастает как минимум в 4 раза, если вы увеличиваете размер ротора вдвое.А подняв мачту выше, вы сможете преодолеть турбулентность, повысить производительность и значительно увеличить выходную мощность. Установить ветряную турбину на короткую башню — все равно что установить солнечные батареи в тени!

Прежде чем вы начнете строить собственную ветряную турбину или покупать коммерческую, сделайте свою домашнюю работу! Есть определенные вещи, которые работают, а некоторые — нет, и вы можете сэкономить часы и деньги, извлекая уроки из успехов и ошибок других людей. Рекомендуемая литература:

• Наша книга Homebrew Wind Power охватывает все, что вам нужно знать о физике превращения движущегося воздуха в электричество, и включает подробные, пошаговые иллюстрированные инструкции о том, как построить 1-киловаттную турбину диаметром 10 футов.И многое другое, включая элементы управления, проводку, вышки и устранение неисправностей.
• Наша статья «Итог о ветряных турбинах» — это важное введение в ветроэнергетику. В нем рассказывается об основах того, как к нам приходит ветер, сколько энергии могут вырабатывать ветряные турбины разного размера в различных ветровых режимах, а также есть очень удобный раздел по обнаружению мошенничества с ветряными турбинами.
Руководство пользователя ветряной турбины
• Otherpower.com также следует считать обязательным к прочтению, особенно ДО того, как вы сделаете решительный шаг и купите или построите ветряную турбину.Он расскажет вам, что именно вы делаете с ветроэнергетикой, включая башни, установку, контроллеры и устранение неисправностей. Его можно бесплатно загрузить с этой страницы, а в печатном виде он доступен в нашем Интернет-магазине.
• Информация о ветроэнергетике с веб-сайта гуру доморощенной ветроэнергетики Хью Пигготта. Мы узнали ПУЧКУ от Хью.
• Книга Хью Пигготта «Мастерская ветряных электростанций» является незаменимым справочником для всех, кто думает о создании ветряной турбины.Его планы ветряных мельниц с генератором осевого потока (Книга рецептов ветряных турбин) очень подробны и настоятельно рекомендуются.
• Информация о ветроэнергетике Homebrew с очень информативного веб-сайта Ed Lenz’s Windstuffnow.com.
• Прочтите часто задаваемые вопросы о возобновляемых источниках энергии на доске обсуждений Otherpower и выполните поиск на доске обсуждений Otherpower.com. Он очень активен и населен экспертами по ветроэнергетике и любителями со всего мира. Если вы все еще не можете найти и ответить, во что бы то ни стало, присоединяйтесь к доске и задавайте там свой вопрос!
• Серия DanF по основам малых ветряных турбин, опубликованная в Информационном бюллетене по энергоэффективности:
  • Часть 1 — Как работают ветряные турбины, мощность, доступная на ветру, площадь движения, средняя скорость ветра и что это на самом деле означает.Самое необходимое!
  • Часть 2 — Механизмы выживания при сильном ветре, типы ветряных турбин, лобовое сопротивление и подъемные машины, HAWT и VAWT, соотношение конечных скоростей, конструкция лопастей и множество интересных картинок и диаграмм.
  • Часть 3 — Выбор площадки, примеры хороших и плохих площадок, анемометры, типы вышек, молниезащита, регулировка мощности, птицы и летучие мыши.
• Ознакомьтесь с другими веб-сайтами по ветроэнергетике со всего мира на нашей странице ссылок.

---

Семинары по ветряным турбинам и ярмарки возобновляемых источников энергии Нет ничего лучше, чем практический опыт, когда вы беретесь за большой проект по созданию своей первой ветряной турбины и башни.Мы (и другие) действительно предлагаем углубленные практические семинары в разных местах по всему миру. Мы также предлагаем практические семинары в нашем магазине ветряных турбин в Колорадо, и мы можем поехать к вам. Мы также можем организовать семинары продолжительностью от одного до восьми часов для больших групп, охватывающие все аспекты построения турбины с использованием слайд-шоу и большой коробки деталей ветряных турбин. Для получения более подробной информации свяжитесь с нами.

---

ПРЕДСТОЯЩИЕ СЕМИНАРЫ ВЕТРОВОЙ ЭНЕРГИИ

---

Прошедшие семинары по строительству ветряных турбин

• Остров Гуэмес 2004 — Как построить ветряную турбину — Наши страницы с подробностями и фотографиями об отличном семинаре, который мы посетили — мы пришли во второй раз.Эти семинары, организованные Хью Пигготтом и проводимые компанией Solar Energy International (SEI), представляют собой чрезвычайно ценный учебный опыт и, кроме того, массу удовольствия!
• Заметки DanF о семинаре в Гуэмесе 2004 г. — Дополнительные изображения и подробности различных улучшений конструкции и конструкции, внесенных в 2004 г., а также некоторые интересные новые методы испытаний.
• Остров Гуэмес 2003 — Как построить ветряную турбину — страница Хью Пигготта о семинаре SEI 2003 года. Отличные фотографии!
• Ярмарка устойчивого образа жизни в Скалистых горах 2004 — Мы организовали семинар и с помощью наших студентов построили ветряную турбину за один уик-энд.
• Ярмарка устойчивого образа жизни в Скалистых горах 2005 — Страница о том же семинаре в 2005 году. Студенты построили очень красивую машину в течение двух дней.
• MREA 2006, 6-дневный семинар — MREA (Ассоциация возобновляемых источников энергии Среднего Запада) попросила нас провести 6-дневный семинар в магазине Mick Sagrillos в Висконсине … это было очень весело! Мы построили 3 машины разного размера за 6 дней … загляните на страницу DanF об этом.
• Ярмарка устойчивого образа жизни в Скалистых горах, Форт-Коллинз, Колорадо, США — 20–21 сентября 2008 г.Мы проводим эти короткие двухдневные семинары на выставке уже несколько лет, и они являются отличным и недорогим введением в создание ветряной турбины с нуля.
  

---

---

Детали и комплекты ветряных турбин

Мы предлагаем на продажу большое количество всего необходимого для создания собственной ветряной турбины.
Все это доступно в нашем интернет-магазине.

• Комплекты ветряных турбин полные
• Комплекты сварного металлического каркаса
• Комплекты плоских металлических деталей (сварка вместе)
• Предварительно смонтированные и литые статоры для систем 12, 24 и 48 В
• Резные лопасти ветряных турбин
• Магниты
• Магнитный провод
• Выпрямители
• Фурнитура из нержавеющей стали
• И многое другое!

---

Проектирование и изготовление ветряных турбин:

---

Вот сводка всех Otherpower.доморощенные ветряные турбины com. На отдельных веб-страницах представлены подробные сведения о конструкции и производительности. За последние несколько лет мы изменили многое в наших проектах, поэтому, если вы читаете старую страницу, обязательно ознакомьтесь с тем, что мы делали в последнее время, прежде чем начинать проект. Проекты, которые активно используются, улучшаются и над которыми работают, помечаются тегом Active Project. Старые, неактивные проекты НЕ имеют тега «активный», а на их страницах есть предупреждение о том, что мы больше не строим турбины таким образом.Если вы зададите нам вопросы о том, как создавать эти древние конструкции — извините, мы просто порекомендуем вам, как мы их строим СЕЙЧАС. Наслаждаться!

---

Эволюция ветряных турбин На этой странице представлена ​​полная история наших проектов ветряных турбин за последние несколько лет. Он объясняет, как и почему наши дизайны изменились, и почему мы больше не следуем многим из старых. Очень увлекательное чтение. Вы можете видеть, что мы придумали много лет назад, когда еще не знали, что делаем!	Наша последняя 10-футовая ветряная турбина Активный проект Эта турбина является последним этапом развития нашей конструкции ротора с двумя магнитами.Большинство деталей на этой машине изготовлено вручную, мы не используем тормозные диски или какие-либо утилизированные детали. Эта страница является входом на несколько страниц, на которых будет подробно рассмотрено ее построение. Это дает хороший 10-дюймовый диаметр, тихий, красивый ветряк. Это машина, для которой мы продаем все детали и комплекты (см. Выше).
Проект большой ветряной турбины диаметром 17 футов (02/2008) Активный проект Эта новая машина представляет собой обновленную и улучшенную модель нашей старой 17-футовой конструкции, представленной ниже.Это хорошо для честных 3 кВт, а пиковое значение почти вдвое больше. Эта страница также включает множество отличных деталей о большой и прочной башне, необходимой для такой большой и мощной турбины.	Проект большой ветряной турбины диаметром 20 футов. (07/2006) Active Project Это почти вдвое больше мощности при слабом ветре, чем наша старая 17-футовая машина. Мы связываем это с большей протяженностью, более высокой башней и лучшим местоположением. Эта ветряная турбина рассчитана примерно на 5 кВт при сильном ветре.На странице о ней также много подробностей о башне.
10-футовая ветряная турбина Тима Активный проект Эта турбина — одна из последних изготовленных нами машин с тормозными дисками. Мы построили и эксплуатировали около 20 таких турбин. На этой странице описаны некоторые улучшения по сравнению со старыми машинами. Пиковая мощность более 1 кВт, запускается при очень слабом ветре. Эти машины работали тихо и надежно, обладая отличной выходной мощностью.	Маленькая 7-дюймовая ветряная турбина мощностью 300 Вт Активный проект На этой странице рассказывается о симпатичной маленькой 7-дюймовой машине, в которой используется большинство тех же деталей, и которая на самом деле является «младшей сестрой» 10-дюймовой машины, подробно описанной для оставил.
Диаметр 17 футов, 3+ кВт, турбина 48 В (3/2005) Это более старая страница, и с тех пор мы полностью переработали турбину. Но это все равно хорошее чтение!	Rocky Mountain Sustainable Living Fair 2004 Ветряная турбина Эта 10-футовая турбина точно такая же, как ветряная турбина Тима, и идентична во многих отношениях. Однако мы построили его всего за один уик-энд на Ярмарке устойчивого образа жизни в Скалистых горах 2004 года с помощью студентов, которые записались на наш семинар.Никто из них раньше не строил ветряных турбин, так что эта страница также показывает, что это может быть легко!
5-10-2004 — Ветряная электростанция — несколько самодельных ветряных турбин диаметром 10 футов. Все наше сообщество находится вне сети, и мы помогаем соседям в проектировании и строительстве осевых турбин с тормозными дисками. Каким-то образом проект превратился в «Ветряную ферму», и теперь в этом районе летают турбины с китом, петухом и свиньей вместо лопастей.В результате сделки мы получаем ценную информацию о тестировании, а наши соседи получают электроэнергию. Это более старая страница, мы больше так не строим турбины.	10.05.2004 — Изготовление и испытание некоторых БОЛЬШИХ ветряных турбин. Этот имеет диаметр 14 футов. ротор. 2 Более похожие на нее находятся в стадии разработки. Более крупные роторы означают, что турбина может улавливать энергию при более низких скоростях ветра. Этот начинает развивать мощность на скорости 6 миль в час, достигает 200 Вт на скорости 10 миль в час и вырабатывает более 1000 Вт на скорости 22 миль в час, когда начинает сворачиваться, чтобы защитить себя.Это более старая страница, мы больше так не строим турбины.
Homebrew испытательная установка диномометра для генератора ветряной турбины Active Project Мы уже тестировали генераторы переменного тока, вращая их на токарном станке, но он был недостаточно мощным, чтобы получить большую мощность. На семинаре Хью Пигготта 2004 года по ветряным турбинам мы все протестировали новую 12-футовую конструкцию Хью, вращая ее с помощью двигателя. Подробности о том, как мы это сделали с двумя нашими конструкциями генератора переменного тока, и данные, которые мы получили, приведены здесь.Шкала там, чтобы мы могли получить крутящий момент в фунтах-футах и ​​вычислить эффективность. Отличная идея от Хью Пигготта!	10/10/2003 — The Triplets — 3 новые ветряные турбины с двойным ротором и тормозными дисками диаметром 10 футов! Эти 3 почти идентичные машины построены по той же конструкции, что и завод в Caboose (20.05.03, ниже), но мы значительно упростили процесс строительства и построили 3 машины одновременно — Curly, Moe и Larry. . Это новейшая из наших разработок, и они отлично работают при слабом ветре.Подробные чертежи и размеры DanCAD на этой странице. Это более старая страница, мы больше так не строим турбины.
10.05.2003 — Новая мельница для тормозных дисков Стойка диаметром 9 футов, закручивающаяся хвостовая часть, 3 фазы, раздельная сборка из ламината с отличными характеристиками. Множество улучшений по сравнению с нашими предыдущими проектами! Вращается и свободно развивает силу при слабом ветре и управляет собой при сильном ветре. Очень старая страница … мы больше так их не строим.	20.05.2003 — Двухроторная тормозная дисковая мельница Взлет и полет на камбузе.Отличные характеристики при слабом ветре с 10-футовой опорой, отличная система закрутки. Очень старая страница … мы больше так их не строим.
The Wood 103 100-ваттная ветряная мельница, полностью построенная из дерева! Это скорее демонстрация, чем что-либо еще, это небольшой проект на выходные, который научит вас строить ветряные мельницы.	The Wood A-X Быстрая и легкая ветряная мельница на 200 ватт, построенная в основном из дерева! Очень старая страница … мы больше так их не строим.
DanF Wood A-X Версия Wood A-X от DanF очень похожа на оригинал, но имеет немного более прочную конструкцию. Очень старая страница … мы больше так их не строим.	Галерея реквизита Уорда Уорд и его коллекция сломанных реквизитов, хвостов и статоров. Вот что происходит, когда вы позволяете DanB и DanF использовать вас в качестве подопытного кролика! Но у башни Уорда лучшая высота и лучшая ветровая нагрузка в этом районе, поэтому мы пытаемся взорвать ветряные мельницы, чтобы продолжить наши исследования.И он хороший спортсмен! Очень старая страница … мы больше так их не строим.
Ветряная мельница Volvo 400 Вт Одна из наших старых моделей без системы закрутки. Очень старая страница … мы больше так их не строим.	Ветряная мельница Volvo 400 Вт Опять же, основанная на тормозном диске Volvo, эта имеет трехлопастную стойку, которая немного меньше мельницы Уорда. Это тоже продолжающийся эксперимент … новый статор в разработке. Одна из наших старых моделей без системы закрутки.Очень старая страница … мы больше так их не строим.
Строительные башни для ветряных турбин Подробные сведения, схемы и фотографии множества различных способов строительства откидных башен — от чрезвычайно прочных и прочных до быстрых и грязных, удобных в эксплуатации версий!	Проектирование, строительство и запуск ветряной турбины Только наша коллекция информации по всем этапам процесса! Если вы новичок в ветроэнергетике, это может помочь объяснить некоторые сбивающие с толку аспекты этого «черного искусства».’
Стан для преобразования асинхронных двигателей Построен с использованием асинхронного двигателя переменного тока, преобразованного в генератор с постоянными магнитами. С тех пор мы обнаружили, что PMA с нуля более эффективны, чем преобразования.	Маленькая ветряная мельница для научной выставки Эта маленькая мельница с лопастью компьютерного вентилятора в качестве ротора превращается в отличный проект для научной выставки. Каркас изготовлен из трубы ПВХ, и ничто не должно быть слишком большим или быстрым, чтобы быть очень опасным. Он будет зажигать небольшую лампочку, используя коробочный вентилятор для питания.

---

Высокотехнологичный испытательный стенд для наших высокотехнологичных ветряных генераторов! Надежный тестер ветряных мельниц Ford модели A с сайта Otherpower.com.

Щелкните изображение, чтобы просмотреть 15-секундное видео в формате MPEG эксперимента по ветровым испытаниям модели A Найдите антиквариат Если вы найдете в продаже старую ветряную мельницу, сначала убедитесь, что она предназначена для выработки электроэнергии, а не просто для перекачивания воды. Одна из распространенных старых ветряных мельниц, которую часто можно найти в продаже, — это Wincharger. Другим популярным ветряным генератором той эпохи был Jacobs . Они были более высокого качества, чем Wincharger, но многие из них до сих пор летают. Несколько человек в США ремонтируют, обслуживают и хранят запчасти для старых ветряных мельниц. И Джейкобс производится по сей день! Текущие серийные модели очень большие и дорогие, с выходной мощностью более 10 кВт — они великолепно спроектированы и изготовлены. Посетите веб-сайт производителя для получения дополнительной информации и интересных картинок.

Ветряные генераторы, производящие электричество, были очень популярны в 1920-х и 1930-х годах во всех сельских районах Америки.Они были доступны во многих различных размерах и напряжениях, и их часто можно найти для продажи в сельских фермерских общинах. Большинство моделей вполне подходят для современной удаленной системы электроснабжения независимо от того, какое они напряжение. Если вам удастся найти старый ветрогенератор, некоторые базовые процедуры обслуживания (удаление ржавчины, смазка и тестирование) могут быстро вернуть его в рабочее состояние. Они были построены, чтобы служить долго — до электрификации в сельской местности они были ЕДИНСТВЕННЫМ источником энергии для многих сельских ферм и ранчо. В 2001 году журнал Backwoods Home Magazine опубликовал отличную статью о поиске и восстановлении старых ветряных генераторов.

Купить коммерческий ветрогенератор Подходит, только если у вас больше денег, чем времени. Цены на малогабаритные ветряные турбины мощностью от 300 до 5 кВт колеблются от 500 до 5000 долларов. Ваш продавец ветряных генераторов должен предоставить вам МНОГО информации по многим вопросам, если вы решите купить ветрогенератор! Поскольку вы будете тратить много денег, возможно, будет разумно обследовать ваш сайт с помощью анемометра, прежде чем брать на себя обязательства. Список рассылки Small Wind — хорошее место, чтобы задать вопросы о коммерческих ветряных генераторах, а страница Майка Клемена по ветрогенераторам содержит много данных о производительности различных коммерческих ветряных турбин, которые он использует.Detronics.net также публикует на своем сайте данные об испытаниях ветряных турбин и ежемесячные числа. Или обратитесь напрямую к производителю ветряных турбин и попросите их направить вас к ближайшему розничному продавцу.

Обязательно прочтите нашу статью Итог о ветряных турбинах перед покупкой ветряной турбины! Он проинформирует вас о том, чего ожидать от выходной мощности в зависимости от размера машины. Существует (к сожалению) множество мошенничеств с участием небольших ветряных турбин (особенно разновидности «крышных»), и в этой статье есть хороший раздел от эксперта по ветроэнергетике Пола Гайпа о выявлении и предотвращении мошенничества с ветряными турбинами.

Руководство пользователя ветряной турбины от Otherpower.com также является важным чтением — оно расскажет вам обо всем, что вам нужно будет сделать ПОСЛЕ того, как вы приобретете ветряную турбину, чтобы запустить ее и полететь.

---

Производители коммерческих ветрогенераторов

| Bergey Windpower Company (США) | | Southwest Wind Power (США) | | Джейкобс (WTIC) (США) |
| Ветровая миссия Дании (Дания) | | Марлек (Великобритания) | | Проверено (Великобритания) | | Flowtrack (Австралия) | Африканская ветроэнергетика | Аэромакс | AeroStar |

Вертикальная ось ветряных турбин DIY Guide

Сегодня я узнал, как построить ветряную турбину с вертикальной осью (VAWT) , и она работает по тому же принципу, что и огромные мощные ветряные турбины, но их гораздо проще и дешевле построить.

Вот краткое описание работы VAWT и инструкции по производству. Это основная информация, вы можете получить больше на веб-сайте производителя (обязательно вернитесь после того, как посетите их).

Ветряная турбина с вертикальной осью Генератор имеет два ротора диаметром 12 дюймов, каждый из которых имеет 12 неодимовых дисковых магнитов диаметром 1,47 дюйма и толщиной 0,6 дюйма. Между роторами расположен статор, состоящий из 9 витков провода AWG №20 по 200 витков в каждой.Катушки устроены так, чтобы производить 3-фазный переменный ток.

Каждая фаза имеет 3 последовательно соединенных катушки. Есть 3 двухполупериодных мостовых выпрямителя, по одному на каждую фазу. Каждый изолирован от другого. Все три выхода выпрямленного постоянного тока соединены вместе параллельно, и постоянный ток передается по кабелю в аккумуляторную батарею.

Статор изготавливается путем размещения катушек между двумя кусками стекловолоконной плиты из эпоксидной смолы, которая используется при производстве печатных плат. Верхний и нижний листы толщиной 1/16 дюйма каждый скрепляются болтами.3 = 316 Вт »

Конечно, дела далеки от совершенства, ребята, которые это сделали, сказали, что получили от этого 70 Вт. Это очень хорошо! Сделайте несколько похожих ветряков с вертикальной осью , поставьте их на свой квартал, и вы больше никогда не будете платить за электричество! (более или менее — в зависимости от ваших привычек потребления). В любом случае, если вы живете в районе с сильным ветром, эти устройства могут заряжать автомобильные аккумуляторы на 12 В, чтобы питать ваш дом утром и вечером, когда вы вернетесь с работы.Ночью и днем ​​они накапливают энергию от ветряной турбины. Единственным серьезным «постоянным» потребителем будет ваш холодильник.

(Посещали 7310 раз, сегодня 1 посещали)

конструкций ветряных турбин — 11 самых интересных — gCaptain

Какие 11 наиболее интересных проектов ветряных турбин ?

Сегодня самый популярный рынок труда для моряков — это оффшорная нефть и газ, но это ни в коем случае не единственный неоднозначный отраслевой сегмент, который открывает возможности для моряков.Как и в случае с разведочным бурением, морские ветряные электростанции также вызывают споры среди отраслевых экспертов, но предоставляют уникальные возможности трудоустройства для тех, кто ищет больше, чем средний пробег хвостовика. Сегодня мы рассмотрим 5 самых интересных конструкций ветряных турбин.
.

Helix Wind

Helix Wind, который предлагает хорошо спроектированную систему, которая вырабатывает электричество для питания любого дома или малого бизнеса. Конструкция на основе турбины Савониуса улавливает ветер со всех сторон, создавая плавный мощный крутящий момент для вращения электрогенератора.Он установлен на высоте до 35 футов при скорости ветра до 10 миль в час, что позволяет системе Helix удовлетворять потребности в электроэнергии, сохраняя при этом соответствие с окружающей средой. Сила ветра передается благодаря отличительной и эффективной конструкции вертикальных лопастей Helix. Вертикальные Savonious 2.0 и Savonious 5.0 имеют запатентованную конструкцию, которая позволяет турбине преобразовывать энергию ветра в энергию менее чем на 5 децибел выше фонового шума. Перевод… Шум, производимый турбиной, аналогичен шуму, производимому при прохождении ветра через дерево или дом, по сравнению с обычными горизонтальными ветряными турбинами, которые работают со скоростью до десяти раз выше скорости ветра, что и является причиной пронзительного свистящего звука. возле ветряных электростанций.(Источник: gLiving.tv | Видео)

QuietRevolution

Это эквивалентно потребности в электроэнергии пяти домов с низким энергопотреблением или потребности в электроэнергии офиса из двадцати человек. В отличие от других турбин, которые обычно шумят, уникальная форма турбины quietrevolution позволяет ей работать почти бесшумно, что идеально для работы вблизи жилых районов. Отличительная спиральная форма турбины также радует глаз, что бессильно, поскольку многие сообщества отказались от ветряных турбин из-за их визуального воздействия.(Источник: TheFutureOfThings)

Selsam Super Turbine

Инновационная оффшорная концепция Selsam SuperTurbine была разработана для простоты, так как она устраняет все компоненты, которые напрямую не участвуют в выработке электроэнергии, что приводит к созданию недорогой ветряной турбины. Агрегат оснащен несколькими синхронными небольшими роторами и универсальным шарниром, который позволяет ему наклоняться. Из-за этой конструкции турбины напоминают тростник, изгибающийся на ветру. Дополнительное добавление дирижабля может сделать эту плавающую ветряную турбину еще более мощной.Прототип Selsam мог производить 6000 Вт при скорости ветра 32,5 миль в час, что доказало эффективность и действенность конструкции. (Источник: TFOT)

Сальсам Небесный змей

У конструкции супертурбины много преимуществ. Во-первых, во время сильных и сильных штормов эти глубоководные турбины могут намеренно залечь из-за затопительных камер или даже полностью погрузиться в воду, чтобы выжить. Бонус! Во-вторых, плавучесть у поверхности образует точку опоры, при этом вес роторов и приводного вала уравновешивается направленной вниз силой от швартовки внизу.Согласно сайту, это позволяет турбине изгибаться так же, как выгибать вашу спину, чтобы гораздо легче использовать преимущества ветрового режима. Кроме того, роторы могут быть расположены в шахматном порядке, по спирали или в линию. (Источник: GroovyGreen)

The LoopWing

Это ветряк «LoopWing». Вскоре он будет представлен на выставке Eco-Products 2006 в Японии. Турбина модели E1500 предназначена для домовладельцев и имеет уникальную конструкцию крыла, которая работает с низким уровнем вибрации и скоростью ветра до 1.6 м / сек. Характеристики эффективности турбины расплывчаты — опубликовано «43% мощности при оптимальной скорости ветра» (Источник: Treehugger)

Взбиватель для яиц

BSI, Британский институт стандартов, вручил первый приз в номинации «Sustainability Awards 2007» Бену Сторану за его «доступную персональную ветряную турбину, подходящую для городской среды». Согласно BSI, в результате получился уникальный дизайн, в котором используется вертикальное, а не традиционное горизонтальное вращение. Эта функция обеспечивает более низкую скорость вращения, что позволяет турбине улавливать больше энергии из турбулентного воздушного потока, типичного для городских условий.Это также означает более тихую работу. (Источник :: Treehugger)

Генератор воздуха Magenn

Magenn Air Generator — Хотя они предназначены для береговых электростанций, а не для кораблей, можно ли их когда-нибудь перепрофилировать? ”

Система

Magenn представляет собой ветряную турбину легче воздуха, способную обеспечить энергией сельскую деревню — заполненная гелием «Система воздушного ротора» шириной 30 метров содержит турбину, которая вращается вокруг горизонтальной оси и может при этом производить 10 киловатт энергии. парит над землей, будучи привязанным к медной веревке.Сообщается, что в разработке находятся и более крупные модели — те, которые могли бы привести в действие небоскреб. Компания утверждает, что правительства Индии и Пакистана проявили интерес к первой версии. Magenn планирует запустить прототип мощностью 1 кВт (стоимостью около 1 млн канадских долларов) в воздух над Оттавой этой (северной) весной ». Подробнее…

Воздушная турбина

Chetwoods Associates, архитектурная группа из Великобритании, разработала новый дизайн окружающей среды, который обещает уловить энергию ветра странным, но новаторским способом: используя огромную копию паруса в качестве модели.Первый вариант этой идеи будет использовать гигантский парус-спинакер, расположенный в горном ущелье недалеко от Ладожского озера в России. Спинакер — это тип паруса, который обычно делают для лодок, принимающих ветер от «досягаемого курса до подветренной, то есть с ветром 90–180 ° по носу». Предполагается, что он принимает ветер, сильно генерируемый между горным каналом. , а затем направить эту энергию через присоединенную турбину. Можно с уверенностью предположить, что под рекой будет проводка для подачи преобразованной энергии для использования населением.(Источник: Wired)

WindSpiral Турбина

На высоте 30 футов и ширине всего 2 фута WindSpire преобразует энергию ветра в измеримую электроэнергию с помощью вертикальной конструкции, системы ротор / генератор (с низкоскоростным гиромиллом и вращающимися двигателями с воздушным сердечником) и беспроводной модем, который владелец может отслеживать на компьютере. Он производит около 1900 киловатт-часов в год при среднем ветре 12 миль в час, что составляет около четверти всей энергии, потребляемой обычным U.С. дом. Но главное обещание, упомянутое в видео, заключается в том, что если бы шпиль был вдвое толще, он, вероятно, мог бы обеспечивать 100% энергии, необходимой для домашнего хозяйства. (Источник: Wired)

Ветряная турбина MagLev

Ожидается, что ветряная турбина MagLev выведет ветроэнергетику на новый уровень с помощью магнитной левитации. Магнитная левитация — чрезвычайно эффективная система для энергии ветра. Вот как это работает: вертикально ориентированные лопасти ветряной турбины подвешены в воздухе над основанием машины, заменяя шарикоподшипники.В турбине используются «полностью постоянные» магниты, а не электромагниты, поэтому для ее работы не требуется электричество. В системе с полностью постоянными магнитами используются неодимовые («редкоземельные») магниты, и потери энергии на трение отсутствуют. Это также помогает снизить затраты на техническое обслуживание и увеличивает срок службы генератора. (Источник: Inhabitat)

Лестничная фреза

Исследователи из Делфтского университета строят то, что они называют лестничной мельницей, чтобы улавливать устойчивый и сильный ветер в струйном потоке.Лестничная мельница состоит из набора привязанных воздушных змеев, которые взлетают на высоту до пяти миль, а затем возвращаются к Земле по бесконечной петле для выработки электричества. Когда воздушные змеи подплывают к водометному потоку и обратно, они тянут за собой тросы, которые вращают электрический генератор, расположенный на земле. Исследователи из Делфта также экспериментируют с парком планеров, которые взлетали бы вместо воздушных змеев. (Источник: CNN)

Морская установка — фотодневник

Для тех, кому интересно, как эти ветряные электростанции будут установлены на море… не забудьте почитать фотодневник Frodog о проекте Skegness.Вы можете просмотреть дневник ЗДЕСЬ и слайд-шоу в высоком разрешении ЗДЕСЬ.

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

.