Ветряной двигатель своими руками: Ветрогенератор своими руками

Как сделать ветряной генератор своими руками. Собираем и подключаем электрогенераторы для дома своими руками

Электрогенераторы – это дополнительный источник энергии для дома. В случае большой удаленности основных электросетей он вполне может их заменить. Частые перебои электроэнергии вынуждают устанавливать генераторы переменного тока.

Стоят они не дешево, есть ли смысл тратить более 10 000 т.р. за устройство, если можно сделать генератор из электродвигателя самому? Разумеется, для этого пригодятся некоторые навыки электротехника, и инструменты. Главное не придется тратить деньги.

Можно собрать простой генератор своими руками, он будет актуален в том случае, если нужно покрыть временную недостачу электроэнергии. Для более серьезных дел он не пригоден, так как не обладает достаточной функциональностью и надежностью.

Естественно, в процессе ручной сборки есть немало трудностей. Требуемые детали и инструменты могут отсутствовать. Неимение опыта и навыков в подобных работах может наводить страх. Но сильное желание будет являться главным стимулом, и поможет преодолеть все трудоемкие процедуры.

Реализация генератора и принцип его работы

Благодаря электромагнитной индукции в генераторе образуется электрический ток. Это происходит потому, что обмотка движется в искусственно созданном магнитном поле. В этом и есть принцип работы электрогенератора.

Движение генератору придает двигатель внутреннего сгорания малой мощности. Он может работать на бензине, газу или дизельном топливе.

В устройстве электрогенератора имеется ротор и статор. Магнитное поле создается при помощи ротора. На нем крепятся магниты. Статор является неподвижной частью генератора, и состоит из специальных стальных пластин и катушки. Между ротором и статором есть маленький зазор.

Есть два типа электрогенератора. Первый имеет синхронное вращение ротора. У него сложная конструкция, и низкий КПД. Во втором типе ротор вращается асинхронно. По принципу действия – он прост.

Асинхронные двигатели теряют минимум энергии, тогда как в синхронных генераторах показатель потерь доходит до 11%. Поэтому электродвигатели с асинхронным вращением ротора пользуются большой популярностью в бытовых приборах, и на различных заводах.

В процессе работы могут возникать перепады напряжения, они губительно сказываются на бытовых приборах. Для этого на выходных концах стоит выпрямитель.

Асинхронный генератор прост в техническом обслуживании. Его корпус надежен и герметичен. Можно не бояться за бытовые приборы, имеющие омическую нагрузку, и чувствительные к перепадам напряжения. Высокое КПД, и продолжительный период эксплуатации, делают устройство востребованным, к тому же его можно собрать самостоятельно.

Что понадобится для сборки генератора? Во-первых, нужно подобрать подходящий электродвигатель. Его можно взять от стиральной машинки. Самостоятельно делать статор не стоит, лучше воспользоваться готовым решением, где есть обмотки.

Стоит сразу запастись достаточным количество медных проводов, и изолирующими материалами. Так как любой генератор будет производить скачки напряжения, то понадобится выпрямитель.

По инструкции для генератора своими руками требуется сделать расчет мощности. Чтобы будущее устройство выдавало необходимую мощность, ему нужно дать число оборотов чуть больше номинальной мощности.

Воспользуемся тахометром и включим двигатель в сеть, так можно узнать скорость вращения ротора. К полученной величине нужно прибавить 10%, это позволит не доводить двигатель до перегрева.

Поддерживать необходимый уровень напряжения помогут конденсаторы. Они подбираются в зависимости от генератора. Например, для мощности в 2 кВт потребуется емкость конденсаторов в 60 мкФ. Таких деталей нужно 3шт с одинаковой емкостью. Чтобы устройство получилось безопасным, его нужно заземлить.

Процесс сборки

Тут все просто! К электродвигателю подключаются конденсаторы по схеме «треугольник». В процессе работы периодически нужно проверять температуру корпуса. Его нагрев может происходить из-за неправильно подобранных емкостей конденсатора.

За самодельным генератором, не обладающим автоматикой, нужно постоянно следить. Возникающий со временем нагрев будет понижать КПД. Тогда устройству нужно дать время для охлаждения. Время от времени следует замерять напряжение, число оборотов, и силу тока.

Неправильно рассчитанные характеристики не способны придать оборудованию необходимую мощность. Поэтому перед началом сборки, следует провести чертежные работы, и запастись схемами.

Вполне возможно, что самодельное устройство будут сопровождать частые поломки. Не стоит этому удивляться, так как герметичного монтажа всех элементов электрогенератора в домашних условиях получиться практически не может.

Итак, как сделать генератор из электродвигателя теперь надеюсь понятно. Если есть желание сконструировать аппарат, мощность которого должно хватать для одновременной работы бытовых приборов и осветительных ламп, или строительного инструмента, тогда нужно сложить их мощность и подобрать нужный двигатель. Желательно чтобы он был с небольшим запасом мощности.

Если при ручной сборке электрогенератора постигла неудача, не стоит отчаиваться. На рынке есть множество современных моделей, не нуждающихся в постоянном надзоре. Они могут быть различной мощности, и достаточно экономичными. В интернете есть фото генераторов, они помогут оценить габариты устройства. Единственный минус – это их дороговизна.

Фото генераторов своими руками

В стремлении получить автономные источники электроэнергии специалисты нашли способ как своими руками переделать, трехфазный асинхронный электродвигатель переменного тока в генератор. Такой метод имеет ряд преимуществ и отдельные недостатки.

Внешний вид асинхронного электродвигателя

В разрезе показаны основные элементы:

1. чугунный корпус с радиаторными рёбрами для эффективного охлаждения;
2. корпус короткозамкнутого ротора с линиями сдвига магнитного поля относительно его оси;
3. коммутационно контактная группа в коробке (борно), для коммутации обмоток статора в схемы звезда или треугольник и подключения проводов электропитания;
4. плотные жгуты медных проводов обмотки статора;
5. стальной вал ротора с канавкой для фиксации шкива клиновидной шпонкой.

Детальная разборка асинхронного электродвигателя с указанием всех деталей показана на рисунке ниже.

Детальная разборка асинхронного двигателя

Достоинства генераторов, переделанных из асинхронных двигателей:

1. простота сборки схемы, возможность не разбирать электродвигатель, не перематывать обмотки;
2. возможность вращения генератора электротока ветряной или гидротурбиной;
3. генератор из асинхронного двигателя широко используется в системах мотор-генератор для преобразования однофазной сети 220В переменного тока в трёхфазную сеть с напряжением 380В.
4. возможность использования генератора, в полевых условиях раскручивая его от двигателей внутреннего сгорания.

Как недостаток можно отметить сложность расчёта ёмкости конденсаторов, подключаемых к обмоткам, фактически это делается экспериментальным путём.

Поэтому трудно добиться максимальной мощности такого генератора, бывают сложности с электропитанием электроустановок, которые имеют большое значение пускового тока, на циркулярных электропилах с трёхфазными двигателями переменного тока, бетономешалках и других электроустановках.

Принцип работы генератора

В основу работы такого генератора заложен принцип обратимости: «любая электроустановка преобразующая электрическую энергию в механическую, может сделать обратный процесс». Используется принцип работы генераторов, вращение ротора вызывает ЭДС и появление электрического тока в обмотках статора.

Исходя из этой теории, очевидно, что асинхронный электродвигатель можно переделать в электрогенератор. Чтобы осознано провести реконструкцию необходимо понять, как происходит процесс генерации и что для этого требуется. Все двигатели, которые приводит в движение сила переменного тока, считаются асинхронными. Поле статора движется с небольшим опережением относительно магнитного поля ротора, подтягивая его за собой в сторону вращения.

Чтобы получить обратный процесс, генерацию, поле ротора должно опережать движение магнитного поля статора, в идеальном случае вращаться в противоположном направлении. Добиваются этого включением в сеть питания, конденсатора большой ёмкости, для увеличения ёмкости используют группы конденсаторов. Конденсаторная установка заряжается, накапливая магнитную энергию (элемент реактивной составляющей переменного тока). Заряд конденсатора по фазе противоположный источнику тока электродвигателя, поэтому вращение ротора начинает замедляться, обмотка статора генерирует ток.

Преобразование

Как практически своими руками преобразовать асинхронный электродвигатель в генератор?

Для подключения конденсаторов надо открутить верхнюю крышку борно (коробка), где расположена контактная группа, коммутирующая контакты обмоток статора и подключены провода питания асинхронного двигателя.

Открытое борно с контактной группой

Обмотки статора могут быть соединены в схему «Звезда» или «Треугольник».

Схемы включения «Звезда» и «Треугольник»

На шильдике или в паспорте на изделие показаны возможные схемы подключения и параметры двигателя при различных подключениях. Указывается:

• максимальные токи;
• напряжение питания;
• потребляемая мощность;
• количество оборотов в минуту;
• КПД и другие параметры.

Параметры двигателя, которые указаны на шильдике

В трёхфазный генератор из асинхронного электродвигателя, который делают своими руками, конденсаторы подключаются по аналогичной схеме «Треугольником» или «Звездой».

Вариант включения со «Звездой» обеспечивает пусковой процесс генерации тока на более низких оборотах, чем при соединении схемы в «Треугольник». При этом напряжение на выходе генератора будет немного ниже. Подключение по схеме «Треугольника» предоставляет незначительное увеличение выходного напряжения, но требует более высоких оборотов при запуске генератора. В однофазном асинхронном электродвигателе подключается один фазосдвигающий конденсатор.

Схема подключения конденсаторов на генераторе в «Треугольник»

Используются конденсаторы модели КБГ-МН, или другие марки не менее 400 В бесполярные, двухполюсные электролитические модели в этом случае не подходят.

Как выглядит бесполюсный конденсатор марки КБГ-МН

Расчёт ёмкости конденсаторов для используемого двигателя

Номинальная выходная мощность генератора, в кВт	Предположительная ёмкость в, мкФ
2	60
3,5	100
5	138
7	182
10	245
15	342

В синхронных генераторах возбуждение процесса генерации происходит на обмотках якоря от источника тока. 90% асинхронных двигателей имеют короткозамкнутые роторы, без обмотки, возбуждение создаётся остаточным в роторе статическим зарядом. Его достаточно чтобы на первоначальном этапе вращения создать ЭДС, которое наводит ток, и подзаряжает конденсаторы, через обмотки статора. Дальнейшая подзарядка уже поступает от генерируемого тока, процесс генерации будет непрерывным, пока вращается ротор.

Автомат подключения нагрузки к генератору, розетки и конденсаторы рекомендуется установить в отдельный закрытый щит. Соединительные провода от борно генератора до щита проложить в отдельном изолированном кабеле.

Даже при неработающем генераторе необходимо избегать прикосновения к клемам конденсаторов контактов розеток. Накопленный конденсатором заряд остаётся длительное время и может ударить током. Заземляйте корпуса всех агрегатов, мотора, генератора, щита управления.

Монтаж системы мотор-генератор

При монтаже генератора с мотором своими руками надо учитывать, что указанное количество номинальных оборотов используемого асинхронного электродвигателя на холостом ходу больше.

Схема мотор-генератора на ременной передаче

На двигателе в 900 об/м при холостом ходе будет 1230 об/м, чтобы получить на выходе генератора, переделанного из этого двигателя достаточную мощность, надо иметь количество оборотов на 10% больше холостого хода:

1230 + 10% =1353 об/м.

Ременная передача рассчитывается по формуле:

Vг = Vм x Dм\Dг

Vг – необходимая скорость вращения генератора 1353 об/м;

Vм – скорость вращения мотора 1200 об/м;

Dм – диаметр шкива на моторе 15 см;

Dг – диаметр шкива на генераторе.

Имея мотор на 1200 об/м где шкив Ø 15 см, остаётся рассчитать только Dг – диаметр шкива на генераторе.

Dг = Vм x Dм/ Vг = 1200об/м х 15см/1353об/м = 13,3 см.

Генератор на ниодимовых магнитах

Как сделать генератор из асинхронного электродвигателя?

Этот самодельный генератор исключает применение конденсаторных установок. Источник магнитного поля, которое наводит ЭДС и создаёт ток в обмотке статора, построен на постоянных ниодимовых магнитах. Для того чтобы это сделать своими руками необходимо последовательно выполнить следующие действия:

• Снять переднюю и заднюю крышки асинхронного электродвигателя.
• Извлечь ротор из статора.

Как выглядит ротор асинхронного двигателя

• Ротор протачивается, снимается верхний слой на 2 мм больше толщины магнитов. В бытовых условиях сделать расточку ротора своими руками не всегда представляется возможным, при отсутствии токарного оборудования и навыков. Нужно обратиться к специалистам в токарные мастерские.
• На листе обычной бумаги готовится шаблон для размещения круглых магнитов, Ø 10-20мм, толщиной до 10 мм, с силой притяжения 5-9 кг, на кв/см, размер зависит от величины ротора. Шаблон наклеивается на поверхность ротора, магниты размещаются полосами под углом 15 – 20 градусов относительно оси ротора, по 8 штук в полосе. На рисунке ниже видно, что на некоторых роторах отмечены тёмно-светлые полосы смещения линий магнитного поля относительно его оси.

Установка магнитов на ротор

• Ротор на магнитах рассчитывается так, чтобы получилось четыре группы полос, в группе по 5 полосок, расстояние между группами 2Ø магнита. Промежутки в группе 0.5-1Ø магнита, такое расположение снижает силу залипания ротора к статору, он должен проворачиваться усилиями двух пальцев;
• Ротор на магнитах, сделанный по рассчитанному шаблону, заливается эпоксидной смолой. После того как она немного подсохнет цилиндрическая часть ротора покрывается слоем стекловолокна и опять пропитывается эпоксидной смолой. Это исключит вылет магнитов при вращении ротора. Верхний слой на магнитах не должен превышать первоначального диаметра ротора, который был до проточки. В противном случае ротор не встанет на своё место или при вращении будет тереться об обмотку статора.
• После просушки, ротор можно поставить на место и закрыть крышки;
• Испытывать, электрогенератор необходимо – проворачивать ротор электродрелью, измеряя напряжение на выходе. Количество оборотов при достижении нужного напряжения измеряется тахометром.
• Зная необходимое количество оборотов генератора, ременная передача рассчитывается по методике описанной выше.

Интересный вариант применения, когда электрогенератор на основе асинхронного электродвигателя, используется в схеме электрический мотор-генератор с самоподпиткой. Когда часть мощности вырабатываемой генератором поступает на электродвигатель, который его раскручивает. Остальная энергия расходуется на полезную нагрузку. Осуществив принцип самоподпитки практически можно на долгое время обеспечить дом автономным электропитанием.

Видео. Генератор из асинхронного двигателя.

Для широкого круга потребителей электроэнергии покупать мощные дизельные электростанции как TEKSAN TJ 303 DW5C с мощностью на выходе 303 кВА или 242 кВт не имеет смысла. Маломощные бензиновые генераторы дорогие, оптимальный вариант сделать своими руками ветровые генераторы или устройство мотор-генератор с самопдпиткой.

Оцените статью:

В Интернете нашел статью о том, как переделать генератор автомобиля на генератор с постоянными магнитами. Можно ли использовать этот принцип и переделать генератор своими руками из асинхронного электродвигателя? Возможно, что будут большие потери энергии, не такое расположение катушек.

Двигатель асинхронного типа у меня на напряжение 110 вольт, обороты – 1450, 2,2 ампера, однофазный. При помощи емкостей я не берусь делать самодельный генератор, так как будут большие потери.

Предлагается пользоваться простыми двигателями по такой схеме.

Если изменять двигатель или генератор с магнитами округлой формы от динамиков, то надо их устанавливать в крабы? Крабы – это две металлические детали, стоят на якоре снаружи катушек возбуждения.

Если магниты надевать на вал, то вал будет шунтировать магнитные силовые линии. Как тогда будет возбуждение? Катушка тоже расположена на валу из металла.

Если поменять подсоединение обмоток и сделать параллельное соединение, разогнать до оборотов выше нормальных значений, то получается 70 вольт. Где взять механизм для таких оборотов? Если перематывать его на уменьшение оборотов и ниже питание, то слишком упадет мощность.

Двигатель асинхронного типа с замкнутым ротором – это железо, которое залито алюминием. Можно взять самодельный генератор от автомобиля, у которого напряжение 14 вольт, сила тока 80 ампер. Это неплохие данные. Двигатель с коллектором на переменный ток от пылесоса или стиральной машины можно применить для генератора. На статор установить подмагничивание, напряжение постоянного тока снимать со щеток. По наибольшему ЭДС поменять угол щеток. Коэффициент полезного действия стремится к нулю. Но, лучше, чем генератор синхронного типа, не изобрели.

Решил испытать самодельный генератор. Однофазный асинхронный мотор от стиралки малютки крутил дрелью. Подключил к нему емкость 4 мкФ, получилось 5 вольт 30 герц и ток 1,5 миллиампера на короткое замыкание.

Не каждый электромотор можно использовать в качестве генератора таким методом. Есть моторы со стальным ротором, имеющие малую степень намагниченности на остатке.

Необходимо знать разницу между преобразованием электрической энергии и генерацией энергии. Преобразовать 1 фазу в 3 можно несколькими способами. Один из них – это механическая энергия. Если электростанцию отсоединить от розетки, то пропадает все преобразование.

Откуда возьмется движение провода с повышением скорости, ясно. Откуда магнитное поле будет для получения ЭДС в проводе – не понятно.

Объяснить это просто. Из-за механизма магнетизма, который остался, образуется ЭДС в якоре. Возникает ток в статорной обмотке, который замкнут на емкости.

Ток возник, значит, дает усиление на электродвижущую силу на катушках роторного вала. Появившийся ток дает усиление электродвижущей силы. Электроток статорный образует электродвижущую силу намного больше. Это идет до установления равновесия статорных магнитных потоков и ротора, а также дополнительные потери.

Размер конденсаторов рассчитывают так, что на выводах напряжение достигает номинального значения. Если оно маленькое, то снижают емкость, то повышают. Были сомнения по поводу старых моторов, которые якобы не возбуждаются. После разгона ротора мотора или генератора надо ткнуть быстро в любую фазу малым количеством вольт. Все придет в нормальное состояние. Зарядить конденсатор до напряжения равному половину емкости. Включение производить выключателем с тремя полюсами. Это относится с 3-фазному мотору. Такая схема используется для генераторов вагонов пассажирского транспорта, так как у них ротор короткозамкнутый.

Способ 2

Самодельный генератор сделать можно и по-другому. Статор имеет хитрую конструкцию (имеет специальное конструкторское решение), имеется возможность регулировки напряжения выхода. Я сделал генератор своими руками такого вида на строительстве. Двигатель брал мощностью 7 кВт на 900 оборотов. Обмотку возбуждения я подключил по схеме треугольника на 220 В. Запустил его на 1600 оборотов, конденсаторы были на 3 на 120 мкФ. Включались они контактором с тремя полюсами. Генератор действовал как выпрямитель с тремя фазами. С этого выпрямителя питалась электрическая дрель с коллектором на 1000 ватт, и пила дисковая на 2200 ватт, 220 В, болгарка 2000 ватт.

Приходилось изготавливать систему мягкого пуска, другой резистор с закороченной фазой через 3 секунды.

Для моторов с коллекторами это неправильно. Если в два раза повысить вращающую частоту, то уменьшится и емкость.

Также повысится и частота. Схема емкостей отключалась в автоматическом режиме, чтобы не использовать тор реактивности, не расходовать горючее.

Во время работы надо нажать на статор контактора. Три фазы разобрал их по ненужности. Причина кроется в высоком зазоре и увеличенном рассеивании поля полюсов.

Специальные механизмы с двойной клеткой для белки и косыми глазами для белки. Все-таки я получил с моторчика стиралки 100 вольт и частоту 30 герц, лампа на 15 ватт не хочет гореть. Очень слабая мощность. Надо мотор брать сильнее, или конденсаторов больше ставить.

Под вагонами используется генератор с ротором короткозамкнутым. Его механизм приходит от редуктора и на ременную передачу. Обороты вращения 300 оборотов. Он находится как дополнительный генератор нагрузки.

Способ 3

Можно сконструировать самодельный генератор, электростанцию на бензине.

Вместо генератора использовать 3-фазный асинхронный мотор на 1,5 кВт на 900 оборотов. Электродвигатель итальянский, подключаться может треугольником и звездой. Сначала я поставил мотор на основание с мотором постоянного тока, присоединил к муфте. Стал крутить двигатель на 1100 оборотов. Появилось напряжение 250 вольт на фазах. Подключил лампочку на 1000 ватт, напряжение сразу упало до 150 вольт. Наверное, это от фазного перекоса. На каждую фазу надо включать отдельную нагрузку. Три лампочки по 300 ватт не смогут снизить напряжение до 200 вольт, теоретически. Можно конденсатор поставить больше.

Обороты двигателя надо делать больше, при нагрузке не снижать, тогда питание сети будет постоянным.

Необходима значительная мощность, автогенератор такую мощность не даст. Если перемотать большой камазовский, то с него не выйдет 220 В, так как магнитопровод будет перенасыщен. Он был сконструирован на 24 вольта.

Сегодня собирался пробовать подсоединить нагрузку через 3-фазный блок питания (выпрямитель). В гаражах свет отключили, не получилось. В городе энергетиков систематически отключают свет, поэтому надо делать источник постоянного питания электричеством. Для электросварки есть навеска, подцепляется к трактору. Для подключения электрического инструмента нужен постоянный источник напряжения на 220 В. Была мысль сконструировать самодельный генератор своими руками, и инвертор к нему, но, на аккумуляторных батареях не долго можно проработать.

Недавно включили электричество. Подключал двигатель асинхронный из Италии. Поставил его с мотором бензопилы на раму, скрутил вместе валы, поставил муфту резиновую. Катушки соединил по схеме звезды, конденсаторы треугольником, по 15 мкФ. Когда запустил моторы, то на выходе питания не получилось. Присоединял конденсатор, заряженный к фазам, напряжение появилось. Свою мощность в 1,5 кВт двигатель выдал. При этом питающее напряжение снизилось до 240 вольт, на холостых оборотах было 255 вольт. Шлифмашинка от него нормально работала на 950 ватт.

Пробовал повысить обороты двигателя, но не получается возбуждение. После контакта конденсатора с фазой напряжение возникает сразу. Буду пробовать ставить другой двигатель.

Какие конструкции систем за границей производятся для электростанций? На 1-фазных понятно, что ротор владеет обмоткой, перекоса фаз нет, потому что одна фаза. В 3-фазных имеется система, которая дает регулировку мощности при подсоединении к ней моторов с наибольшей нагрузкой. Еще можно подсоединить инвертор для сварки.

В выходные хотел сделать самодельный генератор своими руками с подключением асинхронного двигателя. Удачной попыткой сделать самодельный генератор оказалось подключение старого двигателя с корпусом из чугуна на 1 кВт и на 950 оборотов. Мотор возбуждается нормально, с одной емкостью на 40 мкФ. А я установил три емкости и подключил их звездой. Этого хватило для запуска электродрели, болгарки. Хотел, чтобы получилась выдача напряжения на одной фазе. Для этого подключал три диода, полумост. Сгорели лампы люминесцентные для освещения, и подгорели пакетники в гараже. Буду наматывать трансформатор на три фазы.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на , буду рад если вы найдете на моем еще что-нибудь полезное.

При росте цен на электроэнергию повсюду идёт поиск и разработка её альтернативных источников. В большинстве регионах страны целесообразно применять ветрогенераторы . Чтобы полностью обеспечить электричеством частный дом, требуется достаточно мощная и дорогостоящая установка.

Ветряной генератор для дома

Если сделать небольшой ветрогенератор, с помощью электрического тока можно подогревать воду или использовать для части освещения, например, хозяйственных построек, садовых дорожек и крыльца. Подогрев воды для хозяйственных нужд или отопления – это простейший вариант использования ветровой энергии без её аккумулирования и преобразования. Здесь вопрос больше заключается в том, достаточно ли мощности будет для отопления.

Перед тем как сделать генератор, сначала следует выяснить особенности ветров в регионе.

Большой ветрогенератор, для многих мест российского климата, мало подходит из-за частой смены интенсивности и направления воздушных потоков. При мощности выше 1 кВт он будет инерционным и не сможет в полной мере раскручиваться, когда меняется ветер. Инерция в плоскости вращения приводит к перегрузкам от бокового ветра, приводящим к его выходу из строя.

С появлением маломощных потребителей энергии имеет смысл применять небольшие самодельные ветрогенераторы не более чем на 12 вольт, чтобы освещать дачу светодиодными светильниками или заряжать телефонные аккумуляторы при отсутствии в доме электричества. Когда в этом нет необходимости, электрогенератор можно применять для нагрева воды.

Тип ветрогенератора

Для безветренной области подходит только парусный ветрогенератор. Чтобы электроснабжение было постоянным, понадобится аккумуляторная батарея не менее чем на 12В, зарядное устройство, инвертор, стабилизатор и выпрямитель.

Для слабоветренных районов можно самостоятельно изготовить вертикальный ветрогенератор, мощностью не более 2-3 кВт. Вариантов есть много и они почти не уступают промышленным образцам. Покупать целесообразно ветряки с парусным ротором. Надёжные модели мощностью от 1 до 100 киловатт выпускаются в Таганроге.

В ветреных регионах можно сделать генератор для дома своими руками вертикальный, если требуемая мощность составляет 0,5-1,5 киловатт. Лопасти можно изготовить из подручных средств, например, из бочки. Более производительные устройства целесообразно купить. Самыми дешёвыми являются «парусники». Вертикальный ветряк стоит дороже, но он надёжней работает при сильных ветрах.

Маломощный ветряк своими руками

В домашних условиях небольшой самодельный ветрогенератор изготовить несложно. Для начала работы в области создания альтернативных источников энергии и накопления в этом ценного опыта как собрать генератор, можно изготовить самостоятельно простое устройство, приспособив мотор от компьютера или принтера.

Ветряной генератор на 12 В с горизонтальной осью

Чтобы сделать своими руками маломощный ветряк, необходимо сначала подготовить чертежи или эскизы.

На скорости вращения 200-300 об./мин. напряжение можно поднять до 12 вольт, а вырабатываемая мощность составит около 3 Вт. С его помощью можно зарядить небольшой аккумулятор. Для других генераторов мощность необходимо увеличивать до 1000 об./мин. Лишь в этом случае они будут эффективны. Но здесь понадобится редуктор, создающий значительное сопротивление и к тому же имеющий высокую стоимость.

Электрическая часть

Чтобы собрать электрогенератор, необходимы комплектующие:

1. небольшой мотор от старого принтера, дисковода или сканера;
2. 8 диодов типа 1N4007 для двух выпрямительных мостов;
3. конденсатор ёмкостью 1000 мкф;
4. труба ПВХ и пластиковые детали;
5. алюминиевые пластины.

На рисунке ниже изображена схема генератора.

Шаговый мотор: схема подключения к выпрямителю и стабилизатору

Диодные мосты подключаются к каждой обмотке двигателя, которых две. После мостов подключается стабилизатор LM7805. В результате на выходе получается напряжение, которое обычно подаётся на 12-вольтную батарею.

Большую популярность получили электрогенераторы на неодимовых магнитах с чрезвычайно высокой силой сцепления. Их следует аккуратно использовать. При сильном ударе или нагреве до температуры 80-250 0 С (в зависимости от вида) у неодимовых магнитов происходит размагничивание.

За основу генератора, изготавливаемого своими руками, можно взять ступицу автомобиля.

Ротор на неодимовых магнитах

На ступицу производится наклейка суперклеем неодимовых магнитов диаметром около 25 мм примерно в количестве 20 шт. Однофазные электрогенераторы делаются с равенством количества полюсов и магнитов.

Магниты, расположенные напротив друг друга, должны притягиваться, т. е. повёрнуты противоположными полюсами. После приклеивания неодимовых магнитов производится их заливка эпоксидной смолой.

Катушки мотают круглыми, а общее количество витков составляет 1000-1200. Мощность генератора на неодимовых магнитах подбирается такой, чтобы его можно было использовать как источник постоянного тока, порядка 6А для зарядки АКБ на 12 В.

Механическая часть

Лопасти делают из пластиковой трубы. На ней рисуют заготовки шириной 10 см и длиной 50 см, а затем вырезают. Изготавливается втулка на вал двигателя с фланцем, к которому винтами крепятся лопасти. Их количество может быть от двух до четырёх. Пластик долго не прослужит, но на первое время его хватит. Сейчас появились достаточно износостойкие материалы, например, карбон и полипропилен. Затем можно изготовить более прочные лопасти из алюминиевого сплава.

Балансировку лопастей производят путём отрезания лишних частей на концах, а угол наклона создают путём их нагрева с изгибом.

Генератор крепится болтами к куску пластиковой трубы с приваренной к нему вертикальной осью. На трубу также соосно устанавливается флюгер из алюминиевого сплава. Ось вставляется в вертикальную трубу мачты. Между ними устанавливается упорный подшипник. Вся конструкция может свободно вращаться в горизонтальной плоскости.

Электрическую плату можно разместить на вращающейся части, а напряжение потребителю передавать через два токосъёмных кольца со щётками. Если плату с выпрямителем установить отдельно, тогда количество колец будет равно шести, сколько выводов имеет шаговый мотор.

Ветряк крепят на высоте 5-8 м.

Если устройство будет эффективно вырабатывать энергию, его можно усовершенствовать, сделав вертикально-осевым, например, из бочки. Конструкция меньше подвержена боковым перегрузкам, чем горизонтальная. На рисунке ниже изображён ротор с лопастями из фрагментов бочки, установлен на оси внутри рамы и на него не действует опрокидывающее усилие.

Ветряк с вертикальной осью и ротором из бочки

Профилированная поверхность бочки создаёт дополнительную жёсткость, за счёт чего можно применять жесть меньшей толщины.

Ветрогенератор мощностью более 1 киловатта

Устройство должно приносить ощутимую пользу и выдавать напряжение 220 В, чтобы можно было включить некоторые электроприборы. Для этого оно должно самостоятельно запускаться и вырабатывать электроэнергию в широком диапазоне.

Чтобы сделать ветрогенератор своими руками , прежде следует определить конструкцию. Она зависит от того, какая сила ветра. Если она слабая, то единственным вариантом может быть парусный вариант ротора. Больше 2-3 киловатт энергии здесь не получить. Кроме того, для него понадобятся редуктор и мощный аккумулятор с зарядным устройством.

Цена всего оборудования высокая, поэтому следует выяснить, будет ли это выгодно для дома.

В районах с сильными ветрами, самодельным ветрогенератором можно получить 1,5-5 киловатт мощности. Тогда его можно подключать в домашнюю сеть на 220В. Аппарат с большей мощностью самостоятельно сделать сложно.

Электрогенератор из двигателя постоянного тока

В качестве генератора можно использовать малооборотный мотор, генерирующий электрический ток при 400-500 об/мин: PIK8-6/2,5 36V 0,3Nm 1600min-1. Длина корпуса 143 мм, диаметр – 80 мм, диаметр вала – 12 мм.

Как выглядит двигатель постоянного тока

Для него нужен мультипликатор с передаточным отношением 1:12. При одном обороте лопастей ветряка электрогенератор сделает 12 оборотов. На рисунке ниже изображена схема устройства.

Схема устройства ветряка

Редуктор создаёт дополнительную нагрузку, но всё же это меньше, чем для автомобильного генератора или стартера, где требуется передаточное отношение как минимум 1:25.

Лопасти целесообразно изготавливать из алюминиевого листа размером 60х12х2. Если на мотор их установить 6 штук, устройство будет не таким быстрым и не пойдёт вразнос при больших порывах ветра. Следует предусмотреть возможность балансировки. Для этого лопасти припаиваются к втулкам с возможностью накручивания на ротор, чтобы можно было их смещать дальше или ближе от его центра.

Мощность генератора на постоянных магнитах из феррита или стали не превышает 0,5-0,7 киловатт. Увеличить её можно только на специальных неодимовых магнитах.

Генератор с не намагниченным статором для работы не годится. При небольшом ветре он останавливается, а после не сможет самостоятельно запуститься.

Для постоянного отопления в холодное время года требуется много энергии, и протопить большой дом — это проблема. Для дачи в этом плане он может пригодиться, когда туда приходится ездить не чаще 1 раза в неделю. Если всё правильно взвесить, система отопления на даче работает всего несколько часов. Остальное время хозяева находятся на природе. Используя ветряк как источник постоянного тока для зарядки АКБ, за 1-2 недели можно накопить электроэнергии для отопления помещений на такой промежуток времени, и таким образом, создать себе достаточный комфорт.

Чтобы сделать генератор из двигателя переменного тока или автомобильного стартера, требуется их переделка. Мотор можно модернизировать под генератор, если ротор изготовить на неодимовых магнитах, проточив на их толщину. Его делают с количеством полюсов, как и у статора, чередуя друг с другом. Ротор на неодимовых магнитах, приклеенных к его поверхности, при вращении не должен залипать.

Типы роторов

Конструкции роторов отличаются разнообразием. Распространённые варианты изображены на рисунке ниже, где указаны значения коэффициента использования энергии ветра (КИЭВ).

Виды и конструкции роторов ветряков

Для вращения ветряки делают с вертикальной или горизонтальной осью. Вертикальный вариант обладает преимуществом в удобстве обслуживания, когда основные узлы расположены внизу. Опорный подшипник выполнен самоустанавливающимся и долго служит.

Две лопасти ротора «Савониуса» создают рывки, что не очень удобно. По этой причине его делают из двух пар лопастей, разнесённых на 2 уровня с поворотом одной относительно другой на 90 0 . В качестве заготовок можно использовать бочки, вёдра, кастрюли.

Ротор «Дарье», лопасти которого делают из упругой ленты, отличается простотой изготовления. Для облегчения раскрутки их количество должно быть нечётным. Движение происходит рывками, из-за чего механическая часть быстро разбивается. Кроме того, лента при вращении вибрирует, издавая рёв. Для постоянного применения подобная конструкция не очень подходит, хотя лопасти иногда делают из звукопоглощающих материалов.
В ортогональном роторе крылья выполняются профилированными. Оптимальное количество лопастей равно трём. Устройство быстроходное, но его необходимо раскручивать при пуске.

Геликоидный ротор имеет высокий КПД за счёт сложной кривизны лопастей, снижающей потери. Его применяют реже других ветряков из-за высокой стоимости.

Горизонтальный лопастный ротор исполнения является наиболее эффективным. Но он требует наличия стабильного среднего ветра, а также для него необходима ураганная защита. Лопасти можно изготовить из пропилена, когда их диаметр меньше 1 м.

Если вырезать лопасти из толстостенной пластиковой трубы или бочки, достичь мощности выше 200 Вт не удастся. Профиль в виде сегмента для сжимаемой газообразной среды не подходит. Здесь нужен сложный профиль.

Диаметр ротора зависит от того, какую мощность требуется получить, а также от количества лопастей. Двухлопастнику на 10 Вт нужен ротор диаметром 1,16 м, а на 100 Вт – 6,34 м. Для четырёх-, и шестилопастника диаметр составит соответственно 4,5 м и 3,68 м.

Если насадить ротор непосредственно на вал генератора, его подшипник долго не протянет, поскольку нагрузка на все лопасти неравномерная. Опорный подшипник для вала ветряка должен быть самоустанавливающимся, с двумя или тремя ярусами. Тогда для вала ротора будут не страшны изгибы и смещения в процессе вращения.

Большую роль в работе ветряка играет токосъёмник, который требуется регулярно обслуживать: смазывать, чистить, регулировать. Возможность его профилактики должна быть предусмотрена, хотя это сложно сделать.

Безопасность

Ветряки, мощность которых превышает 100 Вт, являются шумными устройствами. Во дворе частного дома можно установить промышленный ветродвигатель, если он сертифицирован. Его высота должна быть выше ближайших домов. На крыше нельзя устанавливать даже маломощный ветряк. Механические колебания от его работы могут создать резонанс и привести к разрушению строения.

Высокие скорости вращения ветрогенератора требуют качественного изготовления. Иначе, при разрушении устройства существует опасность, что его детали могут отлететь на большие расстояния и нанести травму человеку или домашним животным. Особенно это следует учитывать при изготовлении ветряка своими руками из подручных материалов.

Видео. Ветрогенератор своими руками.

Применение ветрогенераторов целесообразно не во всех регионах, поскольку зависит от климатических особенностей. Кроме того, изготавливать их своими руками не имеет смысла без определённого опыта и знаний. Для начала можно взяться за создание простой конструкции мощностью несколько ватт и напряжением до 12 вольт с помощью, которой можно зарядить телефон или зажечь энергосберегающую лампу. Применение неодимовых магнитов в генераторе позволяет значительно увеличить его мощность.

Мощные ветровые установки, берущие на себя значительную часть электроснабжения дома, лучше приобретать промышленные, на создание напряжения 220В, тщательно взвесив при этом все за и против. Если совместить их с другими видами альтернативных источников энергии, электричества может хватить на все хозяйственные нужды, включая систему отопления дома.

Основная масса людей убеждена, что энергию для существования можно получать только из газа, угля или нефти. Атом достаточно опасен, строительство гидроэлектростанций — очень трудоемкий и затратный процесс. Ученые всего мира утверждают, что запасы природного топлива могут скоро закончиться. Что же делать, где же выход? Неужели дни человечества сочтены?

Все из ничего

Исследования видов «зеленой энергии» в последнее время ведутся все интенсивней, так как это является путем в будущее. На нашей планете изначально есть все для жизни человечества. Нужно только уметь это взять и использовать на благо. Многие ученые и просто любители создают такие устройства? как генератор свободной энергии. Своими руками, следуя законам физики и собственной логике, они делают то, что принесет пользу всему человечеству.

Так о каких явлениях идет речь? Вот несколько из них:

• статическое или радиантное природное электричество;
• использование постоянных и неодимовых магнитов;
• получение тепла от механических нагревателей;
• преобразование энергии земли и ;
• имплозионные вихревые двигатели;
• тепловые солнечные насосы.

В каждой из этих технологий для высвобождения большего объема энергии используется минимальный начальный импульс.

Свободной энергии своими руками? Для этого нужно иметь сильное желание изменить свою жизнь, много терпения, старание, немного знаний и, конечно, необходимые инструменты и комплектующие.

Вода вместо бензина? Что за глупости!

Двигатель, работающий на спирте, наверное, найдет больше понимания, чем идея разложения воды на молекулы кислорода и водорода. Ведь еще в школьных учебниках сказано, что это совершенно нерентабельный способ получения энергии. Однако уже существуют установки для выделения водорода способом сверхэффективного электролиза. Причем стоимость полученного газа равна стоимости кубометров воды, использованных при этом процессе. Не менее важно, что затраты электричества тоже минимальны.

Скорее всего, в ближайшем будущем наряду с электромобилями по дорогам мира будут разъезжать машины, двигатели которых будут работать на водородном топливе. Установка сверхэффективного электролиза — это не совсем генератор свободной энергии. Своими руками ее достаточно трудно собрать. Однако способ непрерывного получения водорода по данной технологии можно совместить с методами получения зеленой энергии, что повысит общую эффективность процесса.

Один из незаслуженно забытых

Таким устройствам, как совершенно не требуется обслуживание. Они абсолютно бесшумны и не загрязняют атмосферу. Одна из самых известных разработок в области экотехнологий — принцип получения тока из эфира по теории Н. Теслы. Устройство, состоящее из двух резонансно настроенных трансформаторных катушек, является заземленным колебательным контуром. Изначально генератор свободной энергии своими руками Тесла сделал в целях передачи радиосигнала на дальние расстояния.

Если рассматривать поверхностные слои Земли как огромный конденсатор, то можно представить их в виде одной токопроводящей пластины. В качестве второго элемента в этой системе используется ионосфера (атмосфера) планеты, насыщенная космическими лучами (так называемый эфир). Через обе эти «пластины» постоянно текут разнополюсные электрические заряды. Чтобы «собрать» токи из ближнего космоса, необходимо изготовить генератор свободной энергии своими руками. 2013 год стал одним из продуктивных в этом направлении. Всем хочется пользоваться бесплатным электричеством.

Как сделать генератор свободной энергии своими руками

Схема однофазного резонансного устройства Н. Тесла состоит из следующих блоков:

1. Две обычные аккумуляторные батареи по 12 В.
2. с электролитическими конденсаторами.
3. Генератор, задающий стандартную частоту тока (50 Гц).
4. Блок усилителя тока, направленный на выходной трансформатор.
5. Преобразователь низковольтного (12 В) напряжения в высоковольтное (до 3000 В).
6. Обычный трансформатор с соотношением обмоток 1:100.
7. Повышающий напряжение трансформатор с высоковольтной обмоткой и ленточным сердечником, мощностью до 30 Вт.
8. Основной трансформатор без сердечника, с двойной обмоткой.
9. Понижающий трансформатор.
10. Ферритовый стержень для заземления системы.

Все блоки установки соединяются согласно законам физики. Система настраивается опытным путем.

Неужели все это правда?

Может показаться, что это абсурд, ведь еще один год, когда пытались создать генератор свободной энергии своими руками — 2014. Схема, которая описана выше, просто использует заряд аккумулятора, по мнению многих экспериментаторов. На это можно возразить следующее. Энергия поступает в замкнутый контур системы от электрополя выходных катушек, которые получают ее от высоковольтного трансформатора благодаря взаимному расположению. А зарядом аккумулятора создается и поддерживается напряженность электрического поля. Вся остальная энергия поступает из окружающей среды.

Бестопливное устройство для получения бесплатного электричества

Известно, что возникновению магнитного поля в любом двигателе способствуют обычные изготовленные из медного или алюминиевого провода. Чтобы компенсировать неизбежные потери вследствие сопротивления этих материалов, двигатель должен работать непрерывно, используя часть вырабатываемой энергии на поддержание собственного поля. Это значительно снижает КПД устройства.

В трансформаторе, работающем от неодимовых магнитов, нет катушек самоиндукции, соответственно и потери, связанные с сопротивлением, отсутствуют. При использовании постоянного вырабатываются ротором, вращающимся в этом поле.

Как сделать небольшой генератор свободной энергии своими руками

Схема используется такая:

• взять кулер (вентилятор) от компьютера;
• удалить с него 4 трансформаторные катушки;
• заменить небольшими неодимовыми магнитами;
• ориентировать их в исходных направлениях катушек;
• меняя положение магнитов, можно управлять скоростью вращения моторчика, который работает абсолютно без электричества.

Такой почти сохраняет свою работоспособность до извлечения из цепи одного из магнитов. Присоединив к устройству лампочку, можно бесплатно освещать помещение. Если взять более мощный движок и магниты, от системы можно запитать не только лампочку, но и другие домашние электроприборы.

О принципе работы установки Тариэля Капанадзе

Этот знаменитый генератор свободной энергии своими руками (25кВт, 100 кВт) собран по принципу, описанному Николо Тесла еще в прошлом столетии. Данная резонансная система способна выдавать напряжение, в разы превосходящее начальный импульс. Важно понимать, что это не «вечный двигатель», а машина для получения электричества из природных источников, находящихся в свободном доступе.

Для получения тока в 50 Гц используются 2 генератора с прямоугольным импульсом и силовые диоды. Для заземления используется ферритовый стержень, который, собственно, и замыкает поверхность Земли на заряд атмосферы (эфира, по Н. Тесла). Коаксиальный кабель применяется для подачи мощного выходного напряжения на нагрузку.

Говоря простыми словами, генератор свободной энергии своими руками (2014, схема Т. Капанадзе), получает только начальный импульс от 12 В источника. Устройство способно постоянно питать током нормального напряжения стандартные электроприборы, обогреватели, освещение и так далее.

Собранный генератор свободной энергии своими руками с самозапиткой устроен так, чтобы замкнуть цепь. Некоторые умельцы пользуются таким способом для подзарядки аккумулятора, дающего начальный импульс системе. В целях собственной безопасности важно учитывать тот факт, что выходное напряжение системы имеет высокие показатели. Если забыть об осторожности, можно получить сильнейший удар током. Так как генератор свободной энергии своими руками 25кВт может принести как пользу, так и опасность.

Кому все это нужно?

Сделать генератор свободной энергии своими руками может практически любой человек, знакомый с основами законов физики из школьной программы. Электропитание своего собственного жилища можно полностью перевести на экологическую и доступную энергию эфира. С использованием таких технологий снизятся транспортные и производственные расходы. Атмосфера нашей планеты станет чище, остановится процесс «парникового эффекта».

Как сделать генератор для ветряка своими руками

Оплата электроэнергии на сегодняшний день занимает немалую долю в затратах на содержание жилища. В многоквартирных домах, единственный способ экономии — переход на энергосберегающие технологии, и оптимизация расходов по многотарифным схемам (ночной режим оплачивается по сниженным ценам). А при наличии приусадебного участка можно не только сэкономить на потреблении, но и организовать для частного дома самостоятельное энергообеспечение.

Это нормальная практика, которая зародилась в Европе и северной Америке, а последние пару десятилетий активно внедряется и в России. Однако оборудование для автономного энергоснабжения достаточно дорогое, окупаемость «в ноль» наступает не раннее, чем спустя 10 лет. В некоторых государствах, можно возвращать энергию в общественные сети по фиксированным тарифам, это сокращает время окупаемости. В Российской Федерации для оформления «кэшбека» требуется пройти ряд бюрократических процедур, поэтому большинство пользователей «бесплатной» энергии предпочитают строить ветряной генератор своими руками, и пользоваться им только для личных нужд.

Правовая сторона вопроса

Самодельный ветрогенератор для дома не попадает под запреты, его изготовление и применение не влечет за собой административного либо уголовного наказания. Если мощность ветряного генератора не превышает 5 кВт, он относится к бытовым устройствам, и не требует никаких согласований с местной энергетической компанией. Тем более, не требуется уплачивать какие-либо налоги, если вы не получаете прибыль при продаже электроэнергии. Кроме того, самодельный генерирующий ветряк даже с такой производительностью, требует сложных инженерных решений: смастерить его на тек просто. Поэтому мощность самоделки редко превышает 2 кВт. Собственно, этой мощности обычно достаточно для энергоснабжения частного дома (конечно, если у вас нет бойлера и мощного кондиционера).

В данном случае, речь идет о федеральном законодательстве. Поэтому перед принятием решения об изготовлении ветряка своими руками, не лишним будет проверить наличие (отсутствие) субъектовых и муниципальных нормативных правовых актов, которые могут накладывать некоторые ограничения и запреты. Например, если ваш дом расположен на особо-охраняемой природной территории, использование ветровой энергии (а это природный ресурс) может потребовать дополнительных согласований.

Проблемы с законом могут возникнуть при наличии беспокойных соседей. Ветряки для дома относятся к индивидуальным постройкам, поэтому на них также распространяются некоторые ограничения:

• Высота мачты (даже если ветрогенератор без лопастей) не может превышать установленных в вашем регионе норм. Кроме того, могут действовать ограничения, связанные с расположением вашего участка. Например, над вами может проходить посадочная глиссада к ближайшему аэродрому. Или в непосредственной близости от вашего участка проходит линия электропередач. При падении, конструкция может повредить столбы или провода. Общие ограничения при нормальной ветровой нагрузке составляют 15 метров в высоту (некоторые самодельные ветряки взмывают на 30 метров). Если мачта и корпус устройства имеют большую площадь сечения, к вам могут предъявить претензии соседи, на чей участок падает тень. Понятно, что такие жалобы обычно возникают «из вредности», но правовая основа имеется.
• Шум от лопастей. Основной источник проблем с соседями. При работе классической горизонтальной конструкции, ветряк издает инфразвук. Это не просто неприятный шум, при достижении определенного уровня, волновые колебания воздуха оказывают неблагоприятное воздействие не организм человека и домашних животных. Самодельный генератор для ветряка, как правило, не является «шедевром» инженерной мысли, и сам по себе может издавать сильный шум. Крайне желательно официально протестировать ваше устройство в органах надзора (например, в СЭС), и получить письменное заключение о том, что установленные шумовые нормы не превышены.
• Электромагнитное излучение. Любой электроприбор излучает эфирные помехи. Возьмем, к примеру ветряк из автомобильного генератора. Для снижения уровня помех автомобильного приемника, в машине устанавливаются конденсаторные фильтры. При разработке проекта обязательно учитывайте этот момент.

Важно! Любое генерирующее устройство должно быть заземлено. Помимо обеспечения безопасности, это поможет снизить уровень помех.

Претензии могут быть предъявлены не только от соседей, у которых возникнут проблемы с приемом теле радио сигналов. Если неподалеку расположены промышленные или военные приемные центры, не лишним будет проверить уровень помех в подразделении контроля радиоэлектронных помех (РЭБ).
Экология. Звучит парадоксально: казалось бы, вы используете экологически чистый агрегат, какие могут быть проблемы? Пропеллер, расположенный на высоте 15 метров и выше, может стать препятствием на пути миграции пернатых. Вращающиеся лопасти незаметны для птиц, и они легко попадают под удар.

Совет: Чем больше у вас образуется документов, подтверждающих безопасность ветрогенератора для окружающих, тем проще будет впоследствии отражать «атаки» беспокойных соседей и назойливых проверяющих.

Разновидности генераторов

Прежде чем решить, как сделать ветрогенератор своими руками, рассмотрим особенности конструкции:

По расположению генератора устройство может быть горизонтальным или вертикальным

• Классическая конструкция — ось вращения расположена параллельно земле, плоскость лопастей — перпендикулярно. Такая схема предусматривает свободное вращение вокруг вертикальной оси, для позиционирования «по ветру».Чтобы плоскость вращения всегда занимала эффективное положения перпендикулярно направлению ветра, требуется хвостовое оперение, которое работает по принципу флюгера. Принцип действия простой: ветер меняет направление, воздействует на хвостовую плоскость, ось вращения генератора всегда расположена вдоль движения потока воздуха. Единственная сложность — подключение силовых кабелей. Если корпус генератора совершит несколько оборотов вокруг вертикальной оси, провода намотаются на мачту, и оборвутся. Поэтому требуется установка ограничителя. Он не позволяет совершить полный оборот, но приводит к зависанию) корпуса в мертвых зонах.Промышленные образцы имеют электронный регулятор слежения за направлением, и поворачивает корпус с помощью встроенного электромотора.Решить проблему можно с помощью цилиндрического пропеллера, который принимает воздушный поток как поперек, так и вдоль оси вращения. Правда, эффективность зависит от угла атаки. Чем больше ветер отклоняется от угла 90°, тем ниже КПД.Но такую конструкцию трудно сделать своими руками, из-за сложностей в аэродинамике движителя.
• Оптимальный вариант — вертикальные генераторы (то есть, ось вращения вала располагается перпендикулярно земле). При таком расположении аэродинамического движителя, вы вообще не зависите от направления ветра. Вращение одинаково эффективно, и зависит только от силы потока воздуха.Форма лопастей может быть самой разной, есть простор для инженерной мысли. Существует множество интересных аэродинамических проектов, разработанных научными учреждениями. Причем чертежи большинства их них представлены в свободном доступе. Причем конструкции, опубликованные в литературе технической направленности времен СССР, порой оказываются наиболее рациональными.Роторные винты имеют неоспоримое преимущество: вертикальный генератор закреплен статично, что упрощает электрическое подключение. Нет необходимости устанавливать ограничители вращения, как в горизонтальных схемах.

По номиналу генерируемого напряжения

• Ветрогенераторы, изготовленные своими руками на 220 вольт, не требуют дополнительных преобразователей величины напряжения, и являются конструкциями прямого применения. Однако их работа зависит от силы ветра. Как минимум, необходим стабилизатор на выходе, выполняющий функцию регулятора при разных оборотах вала. При отсутствии ветра, система просто не работает.Преимущества неоспоримы: как правило, используется мощный электродвигатель, на который можно устанавливать винт, непосредственно закрепив его к валу ротора. Переделки минимальны по трудозатратам, такие моторы уже имеют удобный постамент, остается лишь изготовить опорную площадку.Электродвигатели можно найти с минимальными финансовыми затратами: от любой списанной электроустановки. Например, промышленного вентилятора. Подходят и моторы от бытовой техники: стиральные машины, пылесосы.
• 12 вольт (реже 24 вольта). Наиболее популярная конструкция — ветрогенератор своими руками из автомобильного генератора. Причем он демонтируется из автомобиля-донора в комплекте с преобразователем напряжения. Переделка схемы не требуется: на выходе мы получаем либо 14 вольт (в автомобиле таким напряжением заряжается аккумулятор), либо требуемые для питания вашей энергосистемы 12 вольт. Наличие шкива позволяет сконструировать ременную передачу с требуемым соотношением оборотов. Ответную часть также можно снять с автомобиля донора.При желании, лопасти крепятся непосредственно на вал.Такие ветрогенераторы можно использовать как для непосредственного подключения к потребителю, так и в автомобильном режиме, воспроизведя систему зарядки в комплекте с аккумулятором. Если для организации энергоснабжения требуется 12 вольт, питание берется напрямую с клемм аккумулятора. Для получения 220 вольт, используется преобразователь. Подходящий вариант — источник бесперебойного питания.Система работает следующим образом: если отбираемая мощность ниже, чем может обеспечить генератор — аккумуляторные батареи заряжаются. Если порог превышен — мощность генерируется от АКБ.

Типовые примеры самодельных ветрогенераторов

Устройство ветрогенератора одинаковое, вне зависимости от выбранной схемы.

• Пропеллер, который может быть установлен как непосредственно на вал генератора, так и с помощью ременной (цепной, шестеренной передачи).
• Собственно генератор. Это может быть готовое устройство (например, с автомобиля), либо обычный электродвигатель, который при вращении вырабатывает электроток.
• Инвертор, регулятор напряжения, стабилизатор — в зависимости от выбранного напряжения.
• Буферный элемент — аккумуляторные батареи, обеспечивающие непрерывность генерации, вне зависимости от наличия ветра.
• Установочная конструкция: мачта, кронштейн для монтажа на крыше.

Пропеллер

Можно изготовить из любого материала: хоть из пластиковых бутылок. Правда гибкие лопасти существенно ограничивают мощность.

Достаточно вырезать в них полости, для забора ветра.

Неплохой вариант — ветряк бытового из кулера. Вы получаете готовую конструкцию с профессионально выполненными лопастями и сбалансированным электродвигателем.

Аналогичная конструкция изготавливается из охладителя компьютерных блоков питания. Правда мощность такого генератора мизерная — разве что зажечь лампу на светодиодах, или зарядить мобильный телефон.

Тем не менее, система вполне работоспособна.

Неплохие лопасти получаются из алюминиевых листов. Материал доступен, его несложно отформовать, пропеллер получается достаточно легким.

Если вы создаете роторный пропеллер для вертикального генератора, можно воспользоваться жестяными банкам, разрезанными вдоль. Для мощных систем применяются половинки стальных бочек (вплоть до объема 200 литров).

Разумеется, придется с особой тщательностью подойти к вопросу надежности. Мощный каркас, вал на подшипниках.

Генератор

Как говорилось выше, можно использовать готовый автомобильный, или электродвигатель от промышленных электроустановок (бытовой техники). В качестве примера: ветрогенератор из шуруповерта. Используется вся конструкция: двигатель, редуктор, патрон для крепления лопастей.

Компактный генератор получается из шагового двигателя принтера. Опять же, мощности хватает лишь на питание светодиодного светильника или зарядного устройства смартфона. На природе — незаменимая вещь.

Если вы с паяльником «на ты», и неплохо разбираетесь в радиотехнике — генератор можно собрать самостоятельно. Популярная схема: ветрогенератор на неодимовых магнитах. Преимущества конструкции — можно самостоятельно рассчитать мощность под ветровую нагрузку в вашей местности. Почему неодимовые магниты? Компактность при высокой мощности.

Можно переделать ротор имеющегося генератора.

Либо создать собственную конструкцию, с изготовлением обмоток.

Эффективность такого ветряка на порядок выше, чем при использовании схемы с электродвигателем. Еще одно неоспоримое преимущество — компактность. Неодимовый генератор плоский, и его можно разместить непосредственно в центральной муфте пропеллера.

Мачта

Изготовление этого элемента не требует познаний в электронике, но от его прочности зависит жизнеспособность всего ветрогенератора.

Например, мачта высотой 10–15 метров требует грамотно рассчитанных растяжек и противовесов. Иначе сильный порыв ветра может завалить конструкцию.

Если мощность генератора не превышает 1 кВт, вес конструкции не такой большой, и вопросы прочности мачты отходят на второй план.

Самодельный ветрогенератор — не такая сложная конструкция, как может показаться на первый взгляд. С учетом высокой стоимости заводских изделий, можно изрядно сэкономить, изготовив домашнюю ветряную электростанцию и вполне доступных материалов. С учетом небольших затрат на создание ветряка, окупится он достаточно быстро.

Видео по теме

Сложно не заметить, насколько стабильность поставок электроэнергии загородным объектам отличается от обеспечения городских зданий и предприятий электроэнергией. Признайтесь, что вы как владелец частного дома или дачи не раз сталкивались с перебоями, связанными с ними неудобствами и порчей техники.

Перечисленные негативные ситуации вместе с последствиями перестанут осложнять жизнь любителей природных просторов. Причем с минимальными трудовыми и финансовыми затратами. Для этого нужно всего лишь сделать ветряной генератор электроэнергии, о чем мы детально рассказываем в статье.

Мы подробно описали варианты изготовления полезной в хозяйстве системы, избавляющей от энергетической зависимости. Согласно нашим советам соорудить ветрогенератор своими руками сможет неопытный домашний мастер. Практичное устройство поможет существенно сократить ежедневные расходы.

Законность установки ветрогенератора

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

С каждым годом люди ведут поиски альтернативных источников. Самодельная электростанция из старого автомобильного генератора будет кстати в отдалённых участках, где нет подключения к общей сети. Она сможет свободно заряжать аккумуляторные батареи, а также обеспечит работу нескольких бытовых приборов и освещения. Куда использовать энергию, что будет вырабатываться решаете вы, а также собрать его своими руками или приобрести у производителей, которых на рынке предостаточно. В этой статье мы поможем вам разобраться со схемой сборки ветрогенератора своими руками из тех материалов которые всегда есть у любого хозяина.

Рассмотрим принцип работы ветро-электростанции. Под быстрым ветровым потоком активируется ротор и винты, после в движение приходит основной вал, вращающий редуктор, а потом происходит генерация. На выходе мы получаем электричество. Следовательно, чем выше скорость вращения механизма, тем больше производительности. Соответственно, при расположении конструкций учитывайте местность, рельеф, знать участки территорий, где большая скорость вихря.

Инструкция сборки из автомобильного генератора

Для этого вам потребуется заранее приготовить всё комплектующие. Самым важным элементом является генератор. Лучше всего брать тракторный или автобусный, он способен выработать намного больше энергии. Но если такой возможности нет, то вероятнее стоит обойтись и более слабыми агрегатами. Для сборки аппарата вам понадобится:
• вольтметр
• реле аккумуляторной зарядки
• сталь для изготовления лопастей
• 12 вольтовый аккумулятор
• коробка для проводов
• 4 болта с гайками и шайбами
• хомуты для крепления

Сборка устройства для дома на 220в

Когда все потребное готово переходите к сборке. Каждый из вариантов может иметь дополнительные детали, но они чётко оговариваются непосредственно в руководстве.
Первым делом соберите ветряное колесо — главный элемент конструкции, ведь именно эта деталь будет преображать энергию ветра в механическую. Лучше всего, чтобы у него было 4 лопасти. Запомните, что чем меньше их количество, тем больше механической вибрации и тем сложней будет его сбалансировать. Делают их из листовой стали или железной бочки. Форму они должны носить не такую, как вы видели в старых мельницах, а напоминающие крыльчатый тип. У них аэродинамическое сопротивление намного ниже, а эффективность выше. После того как вы с помощью болгарки, вырежете ветряк с лопастями диаметром 1.2-1.8 метра, его вместе с ротором требуется прикрепить с осью генератора, просверлив отверстия и соединив болтами.

Сборка электрической схемы

Закрепляем провода и подключаем их непосредственно к аккумулятору и преобразователю напряжения. Требуется использовать все, что в школе на уроках физики вас учили мастерить при сборке электрической схемы. Перед началом разработки подумайте, какие кВт вам нужны. Важно отметить, что без последующей переделки и перемотки статора вовсе не пригодны, рабочие обороты составляют 1,2 тыс-6 тыс. об/м, а этого недостаточно для производства энергии. Именно по этой причине требуется избавится от катушки возбуждения. Чтобы поднять уровень напряжения, перемотайте статор тонким проводом. Как правило, в результате мощность будет при 10 м/с 150-300 ватт. После сборки ротор хорошо будет магнитить, будто к нему подключили питание.

Роторные самодельные ветрогенераторы очень надёжны в работе и экономично выгодны, единственным их несовершенством является страх сильных порывов ветра. Принцип работы имеет простой — вихрь через лопасти заставляет механизм крутиться. В процессе этих интенсивных вращений вырабатывается энергия, необходимого вам напряжения. Такая электростанция – это очень удачный способ обеспечить электричеством небольшой дом, конечно, чтобы выкачивать воду из скважины его мощности будет недостаточно, но посмотреть телевизор или включить свет во всех помещениях с его помощью возможно.

Из домашнего вентилятора

Сам вентилятор может быть в нерабочем состоянии, но из него требуется всего несколько деталей — это стойка и сам винт. Для конструкции понадобиться небольшой шаговый двигатель спаянный диодным мостиком для того, чтобы он выдавал постоянное напряжение, бутылочка от шампуня, пластиковая водопроводная трубка длиной примерно 50 см, заглушка для неё и крышка от пластикового ведра.

На станке делают втулку и фиксируют в разъёме от крыльев разобранного вентилятора. В эту втулку будет крепиться генератор. После закрепления, нужно заняться изготовлением корпуса. Срезают с помощью станка или в ручном режиме дно от бутылки шампуня. Во время отрезания, требуется также оставить отверстие на 10, чтобы в него вставить ось, выточенную из алюминиевого прута. Прикрепляют её с помощью болта и гайки к бутылочке. После того как была выполнена припайка всех проводов, в корпусе бутылочки проделывают ещё одно отверстие для вывода этих самых проводов. Протягиваем их и закрепляем в бутылочке сверху на генераторе. По форме они должны совпадать и корпус бутылки должен надёжно скрывать все его части.

Хвостовик для нашего устройства

Чтобы в будущем он улавливал потоки ветра с разных сторон, соберите хвостовик, использовав заранее подготовленную трубку. Хвостовая часть будет крепиться с помощью откручиваемой крышки от шампуня. В ней тоже делают отверстие и, предварительно надев на один конец трубки заглушку, протягивают её и закрепляют к основному корпусу бутылочки. С другой стороны, трубку пропиливают ножовкой и вырезают ножницами из крышки пластикового ведра крыло хвостовика, оно должно иметь круглую форму. Все что вам нужно, это попросту обрезать края ведра, которыми оно прикреплялось к основной ёмкости.

На заднюю панель подставки прикрепляем USB выход и складываем все полученные детали в одну. Крепить радио или подзаряжать телефон можно будет через этот вмонтированный USB порт. Конечно, сильной мощностью он от бытового вентилятора не обладает, но все же освещение одной лампочки может обеспечить.

Ветрогенератор своими руками из шагового двигателя

Устройство из шагового двигателя даже при небольшой скорости вращения вырабатывает около 3 Вт. Напряжение может подниматься выше 12 В, а это позволяет заряжать небольшой аккумулятор. В качестве генератора можно вставить шаговый двигатель от принтера. В таком режиме у шагового двигателя вырабатывается переменный ток, а его без труда преобразовать в постоянный, используя несколько диодных мостов и конденсаторы. Схему вы можете собрать собственноручно. Стабилизатор устанавливают за мостами, в следствии получим постоянное выходное напряжение. Чтобы контролировать зрительно напряжение, можно установить светодиод. С целью уменьшения потери 220 В, для его выпрямления, применяются диоды Шоттки.

Лопасти будут из трубы ПВХ. Заготовку рисуют на трубе, а затем вырезают отрезным диском. Размах винта должен составлять около 50 см, а ширина — 10 см. Нужно выточить втулку с фланцем под размер вала ШД. Она насаживается на вал двигателя и крепится с помощью винтов, непосредственно к фланцам будут крепиться пластиковые “винты”. Также проведите балансировку – от концов крыльев отрезаются кусочки пластика, угол наклона изменить посредством нагрева и изгиба. В само устройство вставляют кусок трубы, к которому его тоже прикрепляют болтами. Что касается электрической платы, то её лучше разместить внизу, а к ней вывести питание. С шагового двигателя выходят до 6 проводов, которые соответствуют двум катушкам. Для них потребуются токосъёмные кольца для передачи электроэнергии от подвижной части. Соединив все детали между собой переходим к тестированию конструкции, которая будет начинать обороты при 1 м/с.

Ветряк из мотор-колесо и магнитов

Не каждый знает, что ветрогенератор из мотор-колеса можно собрать своими руками за короткое время, главное заранее запастись нужными материалами. Для него лучше всего подходит ротор Савониуса, его можно приобрести готовый или же самостоятельно. Он состоит из двух полуцилиндрических лопастей и перекрытия, из которых и получаются оси вращения ротора. Материал для их изделия выбирайте самостоятельно: дерево, стеклоткань или пвх-трубу, что является самым простым и оптимальным вариантом. Изготовляем место соединения деталей, на котором нужно проделать отверстия для крепления в соответствии с количеством лопастей. Потребуется стальной поворотный механизм, чтобы устройство могло выдерживать любую погоду.

Из ферритовых магнитов

Ветрогенератор на магнитах будет сложно освоить малоопытным мастерам, но все же можно попробовать. Итак, должны быть четыре полюса, в каждом будет находиться по два ферритовых магнита. Покрывать их будут накладки из металла толщиной чуть меньше миллиметра для распределения более равномерного потока. Основных катушек должно быть 6 штук, перемотаны толстым проводом и должны находиться через каждый магнит, занимая пространство, соответствующее длине поля. Крепление схем обмотки может быть на ступице от болгарки, в середину которой установлен заранее выточенный болт.

Регулируется поток подачи энергии высотой закрепления статора над ротором, чем он выше, тем меньше залипаний, соответственно мощность понижается. Для ветряка нужно сварить опору-стойку, а на диске статора закрепить 4 больших лопасти, которые вы можете вырезать из старой металлической бочки или крышки от пластикового ведра. При средней скорости вращения выдаёт примерно до 20 ватт.

Конструкция ветряка на неодимовых магнитах

Если вы хотите узнать о создании, нужно сделать основой ступицу автомобиля с дисками тормоза, такой выбор вполне оправдан, ведь она мощная, надёжная и хорошо сбалансированная. После того как вы отчистите ступицу от краски и грязи, переходите к расстановке неодимовых магнитов. Их потребуется по 20 штук на диске, размер должен составлять 25х8 миллиметров.

Магниты нужно размещать, учитывая чередование полюсов, перед склейкой лучше создать бумажный шаблон либо прочертить линии, делящие диск на сектора, чтобы не перепутать полюса. Очень важно, чтобы они, стоящие друг напротив друга, были с разными полюсами, то есть притягивались. Клеят их супер-клеем. Поднимите бордюрчики по краям дисков, и в центре намотайте скотч или залепите пластилином для недопущения растекания. Чтобы изделие работало с максимальной отдачей, катушки статора следует рассчитать правильно. Увеличение количества полюсов приводит к росту частоты тока в катушках, благодаря этому, устройство даже при низкой частоте оборота даёт большую мощность. Намотка катушек осуществляется более толстыми проводами, с целью снижения сопротивления в них.

Когда основная часть готова, изготовляют лопасти, как в предыдущем случае и закрепляют их к мачте, что может быть изготовлена из обыкновенной пластиковой трубы с диаметром— 160 мм. В конце концов наш генератор, работающий на принципе магнитной левитации, с диаметром в полтора метра и шестью крыльями, в 8м/с, способен обеспечить до 300 Вт.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Отличный пример работы ветряного генератора: ветрогенератор своими руками

Эта модель ветряного генератора – отличное наглядное пособие для демонстрации работы ветряных двигателей. Модель простая, легко монтируется и служит отличной тренировкой перед сборкой более масштабной турбины.

В школе такую модель мини ветрогенератора можно использовать для демонстрации преобразования энергии. В этой модели раскрыты механическая энергия, энергия ветра и света.

Также этот самодельный ветрогенератор красиво смотрится из-за света диодов.

Шаг 1: Материалы

Маркировочная ручка, двигатель, красный диод, деревянная или пластиковая пластина, Т-образный тройник для ПВХ труб 1.9х1.3х1.3 см (3/4х1/2х1/2 дюйма), разборная муфта 1,3 см (1/2 дюйма), термоклей, дрель со сверлами, лопасти, 1,3 см (1/2 дюйма) фланец, ножницы для ПВХ труб, кернер, уплотнительное кольцо, рулетка, 30,5 см кусок ПВХ трубы 1,35 см (полудюймовая труба), ну, и ветер.

На самом деле, схема ветрогенератора легкая в изготовлении своими руками. Мотор можно вытащить из старого видеомагнитофона или DVD-плеера. Крыльчатку можно сделать из ложек и крышки от пластиковой бутылки. Если нет ножниц для ПВХ труб, можно взять обычную ножовку.

Шаг 2: Сборка

Отмерьте на ПВХ трубе участки 2,5 см и 13 см, сделайте отметки.
Отрежьте куски трубы по меткам.
У вас должны получиться три отрезка трубы – 2,5 см, 12,7 см и 15,2 см.

Шаг 3: Этап 2

1. Наденьте уплотнительное кольцо на вал двигателя.
2. Приложите двигатель к верхней перекладине ПВХ тройника.
3. Держа двигатель так, чтобы уплотнительное кольцо было сразу за краем тройника, отметьте на тройнике конец мотора.
4. В этом месте будем сверлить отверстие.

Шаг 4: Этап 3

Убедитесь, что отметка находится строго по центру перекладины тройника.
Кернером сделайте углубление в отмеченном месте.
В этом углублении сверло не будет сбиваться.
Просверлите отверстие такого диаметра, чтобы в него проходил диод.

Шаг 5: Этап 4

Возьмите красный диод и двигатель.
Длинная ножка диода – плюс, короткая ножка – минус.
Длинную ножку диод прикрепите к плюсовому контакту двигателя.
Короткую ножку соедините с отрицательным контактом двигателя.
Для соединения с проводами в пластинах контактов сделаны крохотные отверстия, вот в них и закрепите ножки диода.
Чтобы закрепить соединение, согните пластины контактов или ножки диода.

Шаг 6: Проверка

Наденьте крыльчатку на вал двигателя и сильно подуйте на нее.
Диод загорелся?
Если да, то приступайте к следующему шагу.
Если нет, подуйте посильнее. Попробуйте поменять полярность диода.

Шаг 7: Этап 5

Осторожно, под углом, вставьте двигатель с диодом в широкий конец тройника.
Когда диод покажется в отверстии, выровняйте двигатель, чтобы диод вышел в отверстие.

Шаг 8: Этап 6

Удерживая двигатель на месте, добавьте по кругу термоклей.

Шаг 9: Этап 7

Отложите тройник с двигателем в сторону, пока клей высохнет.
Возьмите разборную муфту и разъедините ее на части.
Уберите уплотнительное кольцо.
Это сделает вращение ветряка легче.

Шаг 10: Этап 8

Вставьте отрезок трубы 2,5 см в верхнюю часть муфты. На фото показано, какая именно часть верхняя.
Нажмите на отрезок трубы, чтобы он плотно сел в фитинге.

Шаг 11: Этап 9

Другой конец трубы вставьте в тройник с пропеллером в нижнее отверстие.
Аккуратно надавите, чтобы труба плотно села в отверстии тройника.

Шаг 12: Этап 10

В свободное отверстие тройника вставьте отрезок трубы 15,2 см.
В нижнее отверстие разборной муфты вставьте кусок трубы 12,7 см, аккуратно нажмите, чтобы трубы плотно сели в фитингах.

Шаг 13: Заключение

На конец 15 см трубы нанесите термоклей.
На клей положите кусок пластика и прижмите его.
Дайте клею высохнуть.

Шаг 14: Наслаждайтесь!

По желанию можно затянуть или ослабить разборную муфту.
Если хотите, все детали можно склеить.
Для законченного вида турбину можно покрыть краской.

Как сделать ветрогенератор своими руками

При росте цен на электроэнергию повсюду идёт поиск и разработка её альтернативных источников. В большинстве регионах страны целесообразно применять ветрогенераторы. Чтобы полностью обеспечить электричеством частный дом, требуется достаточно мощная и дорогостоящая установка.

Ветряной генератор для дома

Если сделать небольшой ветрогенератор, с помощью электрического тока можно подогревать воду или использовать для части освещения, например, хозяйственных построек, садовых дорожек и крыльца. Подогрев воды для хозяйственных нужд или отопления – это простейший вариант использования ветровой энергии без её аккумулирования и преобразования. Здесь вопрос больше заключается в том, достаточно ли мощности будет для отопления.

Перед тем как сделать генератор, сначала следует выяснить особенности ветров в регионе.

Большой ветрогенератор, для многих мест российского климата, мало подходит из-за частой смены интенсивности и направления воздушных потоков. При мощности выше 1 кВт он будет инерционным и не сможет в полной мере раскручиваться, когда меняется ветер. Инерция в плоскости вращения приводит к перегрузкам от бокового ветра, приводящим к его выходу из строя.

С появлением маломощных потребителей энергии имеет смысл применять небольшие самодельные ветрогенераторы не более чем на 12 вольт, чтобы освещать дачу светодиодными светильниками или заряжать телефонные аккумуляторы при отсутствии в доме электричества. Когда в этом нет необходимости, электрогенератор можно применять для нагрева воды.

Тип ветрогенератора

Для безветренной области подходит только парусный ветрогенератор. Чтобы электроснабжение было постоянным, понадобится аккумуляторная батарея не менее чем на 12В, зарядное устройство, инвертор, стабилизатор и выпрямитель.

Изготовить качественный и мощный ветрогенератор своими средствами сложно. Он будет дорого стоить, и вырабатывать не более 3-4 кВт. Здесь нужны другие альтернативные источники электричества.

Для слабоветренных районов можно самостоятельно изготовить вертикальный ветрогенератор, мощностью не более 2-3 кВт. Вариантов есть много и они почти не уступают промышленным образцам. Покупать целесообразно ветряки с парусным ротором. Надёжные модели мощностью от 1 до 100 киловатт выпускаются в Таганроге.

В ветреных регионах можно сделать генератор для дома своими руками вертикальный, если требуемая мощность составляет 0,5-1,5 киловатт. Лопасти можно изготовить из подручных средств, например, из бочки. Более производительные устройства целесообразно купить. Самыми дешёвыми являются «парусники». Вертикальный ветряк стоит дороже, но он надёжней работает при сильных ветрах.

Маломощный ветряк своими руками

В домашних условиях небольшой самодельный ветрогенератор изготовить несложно. Для начала работы в области создания альтернативных источников энергии и накопления в этом ценного опыта как собрать генератор, можно изготовить самостоятельно простое устройство, приспособив мотор от компьютера или принтера.

Ветряной генератор на 12 В с горизонтальной осью

Чтобы сделать своими руками маломощный ветряк, необходимо сначала подготовить чертежи или эскизы.

На скорости вращения 200-300 об./мин. напряжение можно поднять до 12 вольт, а вырабатываемая мощность составит около 3 Вт. С его помощью можно зарядить небольшой аккумулятор. Для других генераторов мощность необходимо увеличивать до 1000 об./мин. Лишь в этом случае они будут эффективны. Но здесь понадобится редуктор, создающий значительное сопротивление и к тому же имеющий высокую стоимость.

Электрическая часть

Чтобы собрать электрогенератор, необходимы комплектующие:

1. небольшой мотор от старого принтера, дисковода или сканера;
2. 8 диодов типа 1N4007 для двух выпрямительных мостов;
3. конденсатор ёмкостью 1000 мкф;
4. труба ПВХ и пластиковые детали;
5. алюминиевые пластины.

На рисунке ниже изображена схема генератора.

Шаговый мотор: схема подключения к выпрямителю и стабилизатору

Диодные мосты подключаются к каждой обмотке двигателя, которых две. После мостов подключается стабилизатор LM7805. В результате на выходе получается напряжение, которое обычно подаётся на 12-вольтную батарею.

Большую популярность получили электрогенераторы на неодимовых магнитах с чрезвычайно высокой силой сцепления. Их следует аккуратно использовать. При сильном ударе или нагреве до температуры 80-250⁰С (в зависимости от вида) у неодимовых магнитов происходит размагничивание.

За основу генератора, изготавливаемого своими руками, можно взять ступицу автомобиля.

Ротор на неодимовых магнитах

На ступицу производится наклейка суперклеем неодимовых магнитов диаметром около 25 мм примерно в количестве 20 шт. Однофазные электрогенераторы делаются с равенством количества полюсов и магнитов.

Магниты, расположенные напротив друг друга, должны притягиваться, т. е. повёрнуты противоположными полюсами. После приклеивания неодимовых магнитов производится их заливка эпоксидной смолой.

Катушки мотают круглыми, а общее количество витков составляет 1000-1200. Мощность генератора на неодимовых магнитах подбирается такой, чтобы его можно было использовать как источник постоянного тока, порядка 6А для зарядки АКБ на 12 В.

Механическая часть

Лопасти делают из пластиковой трубы. На ней рисуют заготовки шириной 10 см и длиной 50 см, а затем вырезают. Изготавливается втулка на вал двигателя с фланцем, к которому винтами крепятся лопасти. Их количество может быть от двух до четырёх. Пластик долго не прослужит, но на первое время его хватит. Сейчас появились достаточно износостойкие материалы, например, карбон и полипропилен. Затем можно изготовить более прочные лопасти из алюминиевого сплава.

Балансировку лопастей производят путём отрезания лишних частей на концах, а угол наклона создают путём их нагрева с изгибом.

Генератор крепится болтами к куску пластиковой трубы с приваренной к нему вертикальной осью. На трубу также соосно устанавливается флюгер из алюминиевого сплава. Ось вставляется в вертикальную трубу мачты. Между ними устанавливается упорный подшипник. Вся конструкция может свободно вращаться в горизонтальной плоскости.

Электрическую плату можно разместить на вращающейся части, а напряжение потребителю передавать через два токосъёмных кольца со щётками. Если плату с выпрямителем установить отдельно, тогда количество колец будет равно шести, сколько выводов имеет шаговый мотор.

Ветряк крепят на высоте 5-8 м.

Если устройство будет эффективно вырабатывать энергию, его можно усовершенствовать, сделав вертикально-осевым, например, из бочки. Конструкция меньше подвержена боковым перегрузкам, чем горизонтальная. На рисунке ниже изображён ротор с лопастями из фрагментов бочки, установлен на оси внутри рамы и на него не действует опрокидывающее усилие.

Ветряк с вертикальной осью и ротором из бочки

Профилированная поверхность бочки создаёт дополнительную жёсткость, за счёт чего можно применять жесть меньшей толщины.

Ветрогенератор мощностью более 1 киловатта

Устройство должно приносить ощутимую пользу и выдавать напряжение 220 В, чтобы можно было включить некоторые электроприборы. Для этого оно должно самостоятельно запускаться и вырабатывать электроэнергию в широком диапазоне.

Чтобы сделать ветрогенератор своими руками, прежде следует определить конструкцию. Она зависит от того, какая сила ветра. Если она слабая, то единственным вариантом может быть парусный вариант ротора. Больше 2-3 киловатт энергии здесь не получить. Кроме того, для него понадобятся редуктор и мощный аккумулятор с зарядным устройством.

Цена всего оборудования высокая, поэтому следует выяснить, будет ли это выгодно для дома.

В районах с сильными ветрами, самодельным ветрогенератором можно получить 1,5-5 киловатт мощности. Тогда его можно подключать в домашнюю сеть на 220В. Аппарат с большей мощностью самостоятельно сделать сложно.

Электрогенератор из двигателя постоянного тока

В качестве генератора можно использовать малооборотный мотор, генерирующий электрический ток при 400-500 об/мин: PIK8-6/2,5 36V 0,3Nm 1600min-1. Длина корпуса 143 мм, диаметр – 80 мм, диаметр вала – 12 мм.

Как выглядит двигатель постоянного тока

Для него нужен мультипликатор с передаточным отношением 1:12. При одном обороте лопастей ветряка электрогенератор сделает 12 оборотов. На рисунке ниже изображена схема устройства.

Схема устройства ветряка

Редуктор создаёт дополнительную нагрузку, но всё же это меньше, чем для автомобильного генератора или стартера, где требуется передаточное отношение как минимум 1:25.

Лопасти целесообразно изготавливать из алюминиевого листа размером 60х12х2. Если на мотор их установить 6 штук, устройство будет не таким быстрым и не пойдёт вразнос при больших порывах ветра. Следует предусмотреть возможность балансировки. Для этого лопасти припаиваются к втулкам с возможностью накручивания на ротор, чтобы можно было их смещать дальше или ближе от его центра.

Мощность генератора на постоянных магнитах из феррита или стали не превышает 0,5-0,7 киловатт. Увеличить её можно только на специальных неодимовых магнитах.

Генератор с не намагниченным статором для работы не годится. При небольшом ветре он останавливается, а после не сможет самостоятельно запуститься.

Для постоянного отопления в холодное время года требуется много энергии, и протопить большой дом — это проблема. Для дачи в этом плане он может пригодиться, когда туда приходится ездить не чаще 1 раза в неделю. Если всё правильно взвесить, система отопления на даче работает всего несколько часов. Остальное время хозяева находятся на природе. Используя ветряк как источник постоянного тока для зарядки АКБ, за 1-2 недели можно накопить электроэнергии для отопления помещений на такой промежуток времени, и таким образом, создать себе достаточный комфорт.

Чтобы сделать генератор из двигателя переменного тока или автомобильного стартера, требуется их переделка. Мотор можно модернизировать под генератор, если ротор изготовить на неодимовых магнитах, проточив на их толщину. Его делают с количеством полюсов, как и у статора, чередуя друг с другом. Ротор на неодимовых магнитах, приклеенных к его поверхности, при вращении не должен залипать.

Типы роторов

Конструкции роторов отличаются разнообразием. Распространённые варианты изображены на рисунке ниже, где указаны значения коэффициента использования энергии ветра (КИЭВ).

Виды и конструкции роторов ветряков

Для вращения ветряки делают с вертикальной или горизонтальной осью. Вертикальный вариант обладает преимуществом в удобстве обслуживания, когда основные узлы расположены внизу. Опорный подшипник выполнен самоустанавливающимся и долго служит.

Две лопасти ротора «Савониуса» создают рывки, что не очень удобно. По этой причине его делают из двух пар лопастей, разнесённых на 2 уровня с поворотом одной относительно другой на 90⁰. В качестве заготовок можно использовать бочки, вёдра, кастрюли.

Ротор «Дарье», лопасти которого делают из упругой ленты, отличается простотой изготовления. Для облегчения раскрутки их количество должно быть нечётным. Движение происходит рывками, из-за чего механическая часть быстро разбивается. Кроме того, лента при вращении вибрирует, издавая рёв. Для постоянного применения подобная конструкция не очень подходит, хотя лопасти иногда делают из звукопоглощающих материалов.
В ортогональном роторе крылья выполняются профилированными. Оптимальное количество лопастей равно трём. Устройство быстроходное, но его необходимо раскручивать при пуске.

Геликоидный ротор имеет высокий КПД за счёт сложной кривизны лопастей, снижающей потери. Его применяют реже других ветряков из-за высокой стоимости.

Горизонтальный лопастный ротор исполнения является наиболее эффективным. Но он требует наличия стабильного среднего ветра, а также для него необходима ураганная защита. Лопасти можно изготовить из пропилена, когда их диаметр меньше 1 м.

Если вырезать лопасти из толстостенной пластиковой трубы или бочки, достичь мощности выше 200 Вт не удастся. Профиль в виде сегмента для сжимаемой газообразной среды не подходит. Здесь нужен сложный профиль.

Диаметр ротора зависит от того, какую мощность требуется получить, а также от количества лопастей. Двухлопастнику на 10 Вт нужен ротор диаметром 1,16 м, а на 100 Вт – 6,34 м. Для четырёх-, и шестилопастника диаметр составит соответственно 4,5 м и 3,68 м.

Если насадить ротор непосредственно на вал генератора, его подшипник долго не протянет, поскольку нагрузка на все лопасти неравномерная. Опорный подшипник для вала ветряка должен быть самоустанавливающимся, с двумя или тремя ярусами. Тогда для вала ротора будут не страшны изгибы и смещения в процессе вращения.

Большую роль в работе ветряка играет токосъёмник, который требуется регулярно обслуживать: смазывать, чистить, регулировать. Возможность его профилактики должна быть предусмотрена, хотя это сложно сделать.

Безопасность

Ветряки, мощность которых превышает 100 Вт, являются шумными устройствами. Во дворе частного дома можно установить промышленный ветродвигатель, если он сертифицирован. Его высота должна быть выше ближайших домов. На крыше нельзя устанавливать даже маломощный ветряк. Механические колебания от его работы могут создать резонанс и привести к разрушению строения.

Высокие скорости вращения ветрогенератора требуют качественного изготовления. Иначе, при разрушении устройства существует опасность, что его детали могут отлететь на большие расстояния и нанести травму человеку или домашним животным. Особенно это следует учитывать при изготовлении ветряка своими руками из подручных материалов.

Видео. Ветрогенератор своими руками.

Применение ветрогенераторов целесообразно не во всех регионах, поскольку зависит от климатических особенностей. Кроме того, изготавливать их своими руками не имеет смысла без определённого опыта и знаний. Для начала можно взяться за создание простой конструкции мощностью несколько ватт и напряжением до 12 вольт с помощью, которой можно зарядить телефон или зажечь энергосберегающую лампу. Применение неодимовых магнитов в генераторе позволяет значительно увеличить его мощность.

Мощные ветровые установки, берущие на себя значительную часть электроснабжения дома, лучше приобретать промышленные, на создание напряжения 220В, тщательно взвесив при этом все за и против. Если совместить их с другими видами альтернативных источников энергии, электричества может хватить на все хозяйственные нужды, включая систему отопления дома.

Оцените статью:

АРИНА СОКОЛОВА СОБРАЛА ВЕТРЯНОЙ ГЕНЕРАТОР СВОИМИ РУКАМИ

В этом году в нем приняла участие ученица 11класса Арина Соколова с проектом «Альтернативные источники тока. Ветряной генератор». Девушка с родителями изготовила двигатель и экспериментально выяснила преимущества этого устройства.
     О своем изобретении, учебе и увлечениях мы попросили рассказать Арину и пригласили ее в редакцию.
     — Арина, первый вопрос об учебе. Почему решили учиться в газпром-классе? Чем он Вас заинтересовал?
     — Я для себя уже давно решила, что поступать буду на инженерные специальности либо на архитектуру. В газпром-классе профиль — физика и информатика — как раз то, что мне необходимо. К тому же физика – мой фаворит среди школьных предметов. Математика тоже хорошо дается.
     — Арина, расскажите подробнее об участии во всероссийском конкурсе исследовательских проектов. Как решились принять участие?         
     — О конкурсе я узнала еще в 9 классе, когда в нем в первый раз принял участие  ученик газпром-класса, Дмитрий Иванов.  И уже тогда решила для себя, что обязательно приму участие в нем в 10 классе. Но пандемия коронавируса внесла  свои коррективы и в прошлом году конкурс не проводили. И когда меня спросили в 11 классе: «Будешь ли ты участвовать?». Я, конечно, сказала «Да!». И мы подали заявку. 
     Тема проекта была выбрана еще в 8 классе — я очень хотела сконструировать  ветряной генератор и начала работу над ним в прошлом году (как раз у нас шла проектная деятельность). И в 11 классе выдвинула практически готовый проект на конкурс.
     Конкурс проходило в онлайн-формате. В первый  день нам устроили онлайн-экскурсию по Политехническому университету Санкт-Петербурга, мы слушали лекции по нашему профилю. Для нас провели небольшой тренинг по выступлению. Во второй день было небольшое открытие конкурса, мастер-классы и распределение по группам по направлениям, после чего началась защита работ. В нашей группе было 7 проектов. Все работы достойные и интересные: использование приливных станций, солнечных батарей,  сравнение  солнечной батареи и ветряного генератора. Организаторы выслали каждому из нас небольшие подарочки – приборы для мастер-классов, канцелярские принадлежности и дипломы за активное участие.
      —  Ток, генератор – подобными вещами чаще интересуются мальчишки. Чем Вас увлекла эта тема?
     — Меня увлек научный прогресс! В 8 классе я увидела статью про ветрогенераторыи мне стало интересно, какой альтернативный источник тока лучше использовать в нашей области. Изучив достаточно большое количество литературы, пришла к выводу, что ветрогенератор – самый подходящий.
     — Итак,  от теории Вы перешли к практике. Кто помогал в работе, сколько времени трудились над созданием прибора?
      — Работа началась прошлой весной. Мне помогал папа. Изучив всю теоретическую часть, мы пришли к выводу, что необходимо использовать  генератор от трактора.  Стали потихоньку подготавливать материалы, а уже потом собрали сам генератор.  Все приготовления и поиски заняли примерно месяц, готовый прибор был готов через неделю. С деталями тоже помог папа. После этого я начала испытывать свое изобретение.  Опыты заняли семь дней —  измеряла скорость ветра и мощность, которую выдает сам прибор.  Как я посчитала, при скорости ветра  5-7 метров в секунду генератора хватит для освещения и работы нескольких бытовых приборов.           
     — Учеба занимает львиную часть времени. А чем увлекаетесь помимо занятий в школе?
     — Несколько лет назад я окончила музыкальную школу, хоровое отделение, но поняла, что это не мое направление.  Сейчас много времени занимает учеба и подготовка к экзаменам. Помимо учебы посещаю художественное отделение школы искусств.
     — Вы – в выпускном классе. Куда планируете поступать? С какой профессией хотите связать свою трудовую деятельность?
     — Я рассматриваю такие направления как инженерия и архитектура. Пока выбираю среди вузов Вологды, Ярославля и Ухты. Сейчас у меня муки выбора – пока не могу определиться, какое из этих двух направлений мне ближе, для меня они на данный момент, одинаково интересны.
     — Спасибо за беседу! Удачи Вам!

Юлия ЧУКАНОВА.
Опубликовано в газете «Звезда» № 42 от 1 июня 2021 года.
Фото предоставлено А. Соколовой.

устройство ветрогенератора, типы и пошаговая инструкция

Многие владельцы загородных домов хотели бы использовать альтернативные источники энергии. Аналогичного мнения придерживаются и жители городских квартир из-за постоянного роста стоимости электроэнергии. При желании можно собрать простой ветряной генератор и установить его на своем участке.

Правовые вопросы установки ветряка

Перед началом работ по созданию ветрогенератора своими руками стоит разобраться в законности использования этого агрегата. Чтобы обеспечить дачный участок электроэнергией, вполне достаточно использовать установки, мощность которых не превышает 1 кВт. На территории России они считаются бытовыми, и для их использования не требуется разрешение или сертификат.

Также со стороны государства не предусмотрены и дополнительные налоги на производство энергии для бытовых потребностей. В результате можно смело собирать ветряки своими руками для дома и использовать бесплатную электроэнергию. Однако стоит дополнительно проконсультироваться в местных органах власти на предмет наличия каких-либо правовых нормативов по данному вопросу.

Кроме этого, не стоит исключать возможность жалоб со стороны соседей, если они начнут испытывать неудобства при использовании этого агрегата. Решив собрать ветровой генератор своими руками, стоит обратить внимание на несколько его параметров:

• Высота мачты — вблизи от аэропортов, мостов, а также тоннелей нельзя возводить строения высотой более 15 метров.
• Шум при эксплуатации — крайне важно после установки проконтролировать показатель шума, чтобы не превысить установленные законом нормы.
• Помехи в эфире — при создании агрегата стоит предусмотреть соответствующие защитные механизмы.

Кроме этого, могут возникнуть претензии со стороны экологических служб, если ветряк мешает миграции птиц. Однако такая ситуация крайне маловероятна.

Принцип работы

Ветряной генератор представляет собой устройство, преобразующее кинетическую энергию ветра в механическую с ее последующей конвертацией в электрическую. Происходит это благодаря вращению ротора генератора. Агрегат состоит из следующих элементов:

• Лопасти.
• Ротор турбины.
• Генератор с подвижной осью.
• Инвертор для преобразования переменного тока в постоянный.
• Аккумуляторные батареи.

На лопасти воздействуют три силы, две из которых, подъемная и импульсная, преодолевают третью (тормозящую) и приводят в движение маховик. Вращательное движение передается на ротор генератора, и при его вращении в статоре создается магнитное поле. В результате этого появляется переменный ток, который затем с помощью специального контроллера преобразуется в постоянный и заряжает батарею.

Виды ветряных генераторов

Электроустановки этого типа принято классифицировать в соответствии с несколькими параметрами. Одним из главных здесь можно считать количество лопастей, так как многолопастные начинают работать даже при слабом ветре. Решив собрать ветряной генератор для дома своими руками, следует помнить о том, что лопасти могут быть парусными или жесткими. Проще всего сделать изделия первого типа, но они не отличаются высокой прочностью и требуют частого ремонта.

Отличаются ветроустановки и по расположению оси вращения — горизонтальные и вертикальные. Каждый из этих типов имеет как преимущества, так и недостатки. Если вертикальные устройства более чувствительны, то горизонтальные отличаются высокой мощностью. Последний признак классификации ветряных установок — фиксированный либо изменяемый шаг. В домашних условиях проще собрать агрегат первого типа.

Роторная установка

Собрать такую ветряную электростанцию своими руками довольно просто. При этом ее мощности будет достаточно для обеспечения всех потребностей в электрической энергии на садовом участке.

Подготовительный этап

Владельцам загородных домов можно смело ориентироваться на установки мощностью около 1,5 кВт. Наиболее простым устройством станет агрегат с вертикальной осью вращения. Для его создания потребуются следующие детали и материалы:

• Генератор от автомобиля на 12 В.
• Кислотная или гелиевая аккумуляторная батарея.
• Полугерметичный выключатель типа «кнопка» на 12 В.
• Вместительная емкость из алюминия либо нержавейки.
• Реле контроля заряда АКБ от автомобиля.
• Вольтметр.
• Провода сечением в 2,5 мм² и 4 мм².
• 2 хомута для монтажа генератора на мачте.

Кроме этого, потребуются болты с гайками, мерительный инструмент, болгарка либо ножницы по металлу и дрель.

Инструкция по изготовлению

Основу будущего агрегата составит цилиндрическая емкость, например, бочка или ведро. На нее необходимо нанести разметку, разделив емкость на четыре равных части. После этого следует разрезать металл (не до конца), чтобы получились лопасти. В шкиве и днище емкости просверливаются отверстия, которые должны располагаться строго симметрично, чтобы при работе не возник дисбаланс.

После этого лопасти отгибаются с учетом направления вращения используемого генератора, чаще всего по направлению хода часовой стрелки. Также следует помнить, что угол изгиба лопастей оказывает влияние на скорость вращения пропеллера. Закрепив лопасти на шкиве, генератор с помощью хомутов монтируется на мачте.

Основная часть работ на этом завершена, и остается лишь собрать электрическую цепь. Чтобы облегчить эту задачу, во время установки генератора на мачту стоит зарисовать схему соединений. Для подключения батареи следует использовать метровый отрезок провода сечением в 4 мм². В свою очередь для соединения агрегата с сетью стоит воспользоваться проводником 2,5 мм². Инвертор также подключается с помощью провода большего сечения.

Если все работы были проведены в соответствии с инструкцией, то ветряк будет хорошо работать, и при его эксплуатации проблем возникнуть не должно. При этом достоинств у роторной установки значительно больше, чем недостатков. К числу последних можно отнести лишь довольно высокую чувствительность к сильным порывам ветра.

Агрегат аксиального типа

Так как рынок насытился неодимовыми магнитами, стоимость этих изделий значительно снизилась. В результате можно на их основе собрать эффективный ветряк. Основой аксиального генератора станет ступица с тормозными дисками от машины. Перед началом работ ее необходимо очистить, проверить и смазать подшипники, а также покрасить.

Установка магнитов

Всего потребуется около 20 магнитов размера 20х8 мм. При желании можно использовать и большее количество этих изделий. Однако в такой ситуации следует руководствоваться двумя правилами:

• Если генератор будет однофазный, то число магнитов должно соответствовать количеству полюсов.
• Для трехфазного устройства следует придерживаться соотношения полюсов и катушек соответственно 2/3 или 4/3.

Магниты просто наклеиваются на диски ротора, но при этом их полюса должны чередоваться. Чтобы все сделать правильно, стоит предварительно изготовить шаблон-шпаргалку. Предпочтение следует отдать магнитам прямоугольной формы, так как при работе они создают магнитное поле по всей длине. Также следует отметить, что противостоящие магниты должны иметь разные полюса.

Выбор типа генератора

При сравнении одно- и трехфазного устройства, предпочтительнее выглядит второе. Одним из основных недостатков однофазного генератора являются вибрации, возникающие при работе. Причина их появления кроется в разнице амплитуд тока, так как его отдача происходит неравномерно. Благодаря компенсации фаз в трехфазной модели, поддерживается постоянная мощность.

Кроме этого отдача однофазного устройства примерно на 50% меньше. На этом преимущества 3-фазного генератора не заканчиваются. Так как при его работе не возникает вибрация, то шумовые показатели всей ветряной установки будут существенно ниже. При этом не стоит забывать и об увеличении срока эксплуатации, если выбор пал на трехфазную модель генератора.

Изготовление катушек

В создаваемом ветряке процесс зарядки батареи должен стартовать при частоте вращения ротора в 100−150 об/мин. Таким образом, общее число витков на всех катушках находится в диапазоне 1000−1200.Если эти цифры разделить на количество используемых катушек, то можно рассчитать число витков на каждой из них.

Следует помнить, что благодаря увеличению количества полюсов можно повысить мощность всей установки при работе на низких оборотах. На характеристики самодельного генератора серьезное влияние оказывает не только количество магнитов, но и их толщина. Общую мощность генератора можно рассчитать опытным путем. Для этого после изготовления одной катушки ее следует прокрутить в устройстве и измерить напряжение на определенном количестве оборотов без нагрузки.

Дальнейшие расчеты достаточно просты. Можно предположить, что при сопротивлении в 3 Ом на 150 об/мин на выходе получилось 27 В. Если из этого значения вычесть номинальное напряжение аккумулятора (в этом случае 12 В), получится 15 вольт. Для определения силы тока полученный результат (15 В) необходимо разделить на сопротивление катушки (3 Ом), что дает 5 ампер. Катушки необходимо между собой закрепить неподвижно, а выведенные наружу концы фаз соединяются треугольником или звездой. После сборки генератора его стоит проверить на работоспособность.

Финальный этап сборки

Высота мачты в среднем должна составлять от 6 до 12 метров, а ее основание стоит забетонировать. Ветряк монтируется на верхней части мачты и для упрощения ремонтных работ стоит предусмотреть механизм ее подъема и спуска, который будет приводиться в движение с помощью ручной лебедки.

Для изготовления пропеллера отлично подойдет труба из ПВХ с диаметром в 160 мм. Выбор формы лопастей осуществляется опытным путем, а основной задачей на этом этапе является усиление крутящего момента при работе на низких оборотах. Чтобы уберечь винт от сильных порывов ветра, его стоит оснастить складным хвостом.

Каждая из рассмотренных моделей ветряка имеет определенные преимущества и недостатки. Они могут быть достаточно эффективными в различных регионах, но максимальный результат будет получен в местности с частыми и сильными ветрами.

Небольшой ветряной генератор своими руками

Дон Кихот боролся с ветряными мельницами, а человек в современном мире использует их энергию на благое дело. Самодельный генератор определенного уровня знаний электроприборов и основ механики.

Шаг 1: Подготовка

В основе сборки генератора лежит разобранная беспроводная дрель. К зажимному патрону крепится основной механизм, а к нему — мотор. Он обеспечивает вращение большого диска, на котором будут располагаться лопасти. Их вращение должно идти по часовой стрелке.

Разрезаем трубу, внешний диаметр которой чуть больше, чем у основания (см. рис. 2). Она нужна нам для устойчивого крепежа всего механизма. Поэтому необходимо найти вспомогательные детали (по типу соединителя от насоса) для лучшей фиксации этой трубы.

Всю конструкцию мы установим на пластиковую платформу (см. рис. 8).

Подсоединяем к зажимному патрону банку из-под кофе с другой стороны от главного механизма.

Вставляем лопасти, изготовленные из ПВХ-трубы (см. рис. 9).

Шаг 2: Установка

К железному длинному столбу прикрепляем деревянную доску. Спереди устанавливаем ветровой генератор, а сзади закрепляем металлический диск (рис. 2 и 3). Можно покрасить столб и дощечку, чтобы устройство идеально вписалось в интерьер открытого сада или дачи.

Шаг 3: Ветер

Закрепляем устройство и ждем подходящей погоды.

Шаг 4: Больше мощности!

Если хотите заменить мотор, то придется снять кофейную банку. На рисунке 1 изображен двигатель на 12 В с 3000 оборотами в минуту. Но для его установки придется сильно изменить всю конструкцию.

Весь агрегат можно поместить в большую алюминиевую банку (рис. 3).

Шаг 5: Сравнение

Из-за смены мотора, количество электричества не особо прибавилось. Огромную роль играет местность, где будет установлен генератор. Поэтому было решено направиться в деревню.

Шаг 6: Тест

Дождавшись ветреной погоды, мы подсоединили систему освещения деревенского дома к нашему генератору. Количество выделяемой энергии было невелико, но все же ее хватало.

Главный минус: при урагане линия от установки до дома может оборваться.

Шаг 7: Модель №2

Идея все та же, но исполнение будет несколько иное.

Для новой модели использовались:

1. Старая беспроводная дрель марки Dewalt
2. Два деревянных бруска, вместо подпорок от насоса
3. 6 лопастей из ПВХ трубки (длина 7.6 см)
4. 46 см металлический столб
5. Кусок металла для «хвоста»

Шаг 8: Эксперименты с дизайном

Используя старую модель, можно попробовать изменить длину лопастей, чтобы выжимать больше энергии. Но в нашем случае это не особо помогло.

Шаг 9: Улучшение

При помощи пружинного механизма, металлической платформы и деревянной дощечки можно получить наилучший вариант, если планируете использовать в дальнейшем ветряной генератор.

В видео роликах показано, как работает пружинный механизм в деле.

4.1 / 5 ( 83 голоса )

Ветряные электростанции для ураганов Комплекты ветрогенераторов для жилых домов

Малые ветряные генераторы

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

Итак, что важно при покупке небольшой ветряной турбины?

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

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

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

Выводы

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

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

Понимание обмоток генератора с постоянными магнитами и покупка pma’s

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

Влияние калибра провода в обмотке генератора с постоянным магнитом,

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

Врезка в точку.

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

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

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

Неправильный генератор Неправильное приложение

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

Вольт, умноженное на амперы = ватты

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

Ураган Белая молния: отклонение от статус-кво

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

Backyard Wind Power — Марка:

Фотография сделана Ульрихом Шмерольдом. Перевод Niq Oltman с немецкого языка

Эта статья из Make Vol. 73! Подпишитесь сейчас, чтобы не пропустить ни одну из наших замечательных сборок.

Для маломощных применений вокруг вашего дома и двора профессиональные ветряные установки слишком дороги. Если все, что вам нужно, это немного сока для светодиодного освещения или проекта Raspberry Pi Zero, платить тысячи за небольшую ветроэнергетическую систему будет непропорционально.И для экспериментов в школе затраты и время также должны быть минимальными — школы часто испытывают нехватку денег. В этой статье мы покажем вам, как построить небольшую ветроэнергетическую установку из старых деталей велосипеда и прочего из хозяйственного магазина. С легкостью он может обеспечить около 1 ватта мощности. Этого достаточно, чтобы зарядить небольшую батарею, так что у вас будет заряд даже в спокойную погоду.

Эта небольшая ветряная турбина — больше эксперимент, чтобы научить вас основам; он не обеспечит вам 100-процентную надежную подачу электроэнергии.Здесь никаких чудес! Также остерегайтесь сильных ветров и штормов: эта машина не предназначена для работы в таких погодных условиях и, скорее всего, развалится. Вы должны защитить его от таких возможных повреждений, поскольку летящие обломки могут стать причиной травм.

В отличие от типичных трехлопастных коммерческих ветряных турбин, мы используем вертикальный вал ротора. Это устраняет необходимость в отслеживании направления ветра и оставляет нам очень простую конструкцию. По сути, это просто вертикально установленное велосипедное колесо с динамо-втулкой.В качестве лопастей ротора мы используем восемь «полутрубок», вырезанных из дешевой дренажной трубы из пластика (ПВХ), вертикально прикрепленных к ободу.

Наша турбина начнет вращаться, как только скорость ветра достигнет 2 баллов по шкале Бофорта, или 5 миль в час. При скорости ветра 20 миль в час или 5 баллов по шкале Бофорта (см. Таблицу преобразования ниже) он обеспечивает выходную мощность около 1 Вт (мы измерили 147 мА при 6,7 В).

Шкала скорости ветра, которую мы используем сегодня, восходит к 18 веку. Первоначально это было сделано для описания воздействия на лопасти ветряной мельницы.Британский мореплаватель сэр Фрэнсис Бофорт (1774–1857) отнюдь не был первым, кто опубликовал такую ​​шкалу; его работа произошла от работ инженера-строителя Джона Смитона (1759 г.) и географа / гидрографа Александра Далримпла (1790 г.). Еще более ранние весы были созданы астрономом Тихо Браге (1582 г.), ученым-эрудитом Робертом Гуком (1663 г.) и торговцем, мятежником, шпионом и писателем Робинзона Крузо Даниэлем Дефо (1704 г.). Но с 1829 года Бофорт, который теперь был назначен гидрографом Британского Адмиралтейства, поделился своей шкалой со всеми заинтересованными сторонами.Шкала Бофорта с тех пор стала стандартом. (Источник: Википедия, en.wikipedia.org/wiki/Beaufort_scale)

Начнем с сборки роторно-генераторной установки. Вы будете использовать мачту, сделанную из стальной водопроводной трубы, которая, вероятно, будет закреплена в земле с помощью заливного бетона. Ознакомьтесь с местными требованиями к фундаменту и высоте мачты и отрегулируйте их соответствующим образом. В зависимости от местных условий вам также может потребоваться закрепить мачту с помощью тросов.

1. Обрезать лопатки турбины

Для изготовления лопаток турбины мы использовали тонкостенную дренажную трубу из ПВХ ( Рисунок A ).В Германии, где мы живем, это апельсин; в Северной Америке обычно белый.

Рисунок B

Используя лобзик, вы можете отрезать 4 лезвия от трубы длиной 6 футов или 2 м ( Рисунок B ). Всего нам понадобится 8 лезвий. Обрезайте трубу точно по центру — в идеале все лезвия должны быть одинакового веса.

2. Присоедините лопасти к генератору

Рисунок C

В качестве генератора мы используем велосипедное колесо (обод), оснащенное динамо-втулкой ( Рисунок C ). Лучше всего подходят алюминиевые диски, так как их легко просверлить.Если вы снимаете детали с бывшего в употреблении велосипеда, обязательно снимите шину, камеру и все тормозные диски.

Рисунок D

Прикрепите 8 лопаток турбины, как показано, используя по 2 винта, гайки и большие шайбы каждая, равномерно (попробуйте сосчитать спицы) и отцентрируйте на ободе ( Рисунок D ).

3. Сделать мачту

Рисунок E

Сделайте мачту из оцинкованной стальной водопроводной трубы с резьбой на обоих концах ( Рисунок E ). Просверлите отверстие диаметром 9 мм в торцевой крышке и затяните гайку ступицы на оси велосипедного колеса, чтобы прикрепить колесо к крышке ( Рис. F ниже).После того, как мачта будет надежно закреплена в земле (!), Вы можете навинтить колпачок на мачту.

Рисунок F

Для установки мачты может пригодиться резьба на другом конце. Вы можете нарезать на него подходящий тройник и заключить тройник в бетонный блок, который вы будете заливать в землю. Бетон должен быть достаточно тяжелым, чтобы поддерживать и закреплять турбину, и должен быть прочно закреплен в земле. Затем, когда начинается шторм, вы можете просто отвинтить мачту от бетонного блока и унести турбину в безопасное место.

Не делайте ошибки, недооценивая силы, создаваемые ветрами. Они растут пропорционально кубу (третьей степени) скорости ветра! При необходимости закрепите мачту тросами.

4. Соберите электронику

Рисунок G

Наше устройство настроено для зарядки свинцово-кислотной батареи с использованием тока, генерируемого динамо-машиной ( Рисунок G ). Динамо-втулка вырабатывает переменный ток, который мы преобразуем в пульсирующий постоянный ток с помощью мостового выпрямителя.Чтобы его сгладить, пульсирующий постоянный ток подается на два электролитических конденсатора емкостью 2200 мкФ (микрофарад).

Сглаженный постоянный ток затем передается на повышающий преобразователь (около 10 долларов на eBay), который мы будем использовать в качестве регулятора заряда. Это преобразует любое входное напряжение от 1,25 В до 30 В в регулируемое постоянное выходное напряжение. Мы установим выход преобразователя на 0,7 В выше конечного напряжения зарядки нашей батареи (с компенсацией прямого напряжения диода). Диод 1N4007 необходим для предотвращения обратного тока тока от батареи к преобразователю.

Например, свинцово-кислотный аккумулятор на 6 В имеет зарядное напряжение 7,2 В. Добавив прямое напряжение диода 0,7 В, преобразователь должен быть установлен на выходное напряжение 7,9 В.

Ваша электрическая нагрузка (например, светодиодная лампа) будет подключена к выходу батареи. Имейте в виду, что нагрузка должна выдерживать установленное для преобразователя выходное напряжение. Хотя сам генератор может обеспечивать лишь небольшой ток, батарея может выдавать несколько ампер.В случае короткого замыкания последствия могут быть тяжелыми (опасность пожара). Чтобы предотвратить несчастные случаи, вам необходимо соответствующим образом защитить цепь, которую вы подключаете к батарее.

Когда электроника собрана, вы готовы приводить в движение свою установку! Наслаждайтесь своим новым потенциалом в качестве владельца ветряной турбины.

Эта ветряная турбина задумана как эксперимент, недорогая практическая демонстрация принципа работы ветряных турбин, например, в школе. Он не предназначен для выдерживания сильных ветров или сильных штормов.Когда он не используется или если скорость ветра превышает 6 баллов по шкале Бофорта, его следует разобрать.

Велосипедное колесо и крепления для лопастей ротора не рассчитаны на длительную работу, особенно при сильном ветре. Мы рекомендуем вам предпринять собственные шаги по укреплению этой конструкции, если вы хотите сделать ее постоянной. (Тем не менее, конструкция оказалась более устойчивой, чем ожидалось. Я оставил ее в саду все время, в любую погоду. Только когда кабельная стяжка разорвалась, мачта упала, и лезвие было разрушено.)

Вы работаете с ветряной турбиной? Мы будем рады получить известие от вас по адресу [email protected] (пришлите нам фотографии и спецификации, пожалуйста). Мы включим ваш вклад в будущий отчет.

В 2006 году поселенцы из Нью-Мексико Эйб и Джози Конналли написали в книге Make: Volume 05 отличное руководство по сборке ветрогенератора Chispito из трубы ПВХ и старого двигателя беговой дорожки для упражнений. Три года спустя Джон Эдгар Парк реализовал проект на национальном телевидении для телеканала PBS ‘ Make: TV.

Chispito по-прежнему популярен сегодня — Эйб и Джози позже разместили проект на Instructables, где он собрал сотни комментариев, и на своем собственном сайте velacreations.com, где они документируют всевозможные замечательные автономные проекты DIY. Их солнечная сушилка для пищевых продуктов, улей с верхней решеткой и земляные полы также были представлены в модели Make: .

Поднятый на мачте высотой 10–30 футов, Chispito будет генерировать 84 Вт мощности при скорости ветра 30 миль в час; Обязательно следуйте обновленным инструкциям по формированию лопаток на велюре.com / chispito.

Иллюстрация Тима Лиллиса

Другие проекты по ветроэнергетике

Простая ветряная турбина DIY мощностью 200 Вт, построенная из хозяйственных материалов

Поделиться — это забота!

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

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

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

Ветряк с вертикальной осью Zoetrope, Источник: Appliedsciences.net CC BY-SA 4.0

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

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

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

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

Схема подключения

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

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

Чертежи можно найти на ветряной турбине Zoetrope

Лучшие ветряные двигатели для домашних ветряных турбин

Когда мы думаем об оснащении наших домов возобновляемой энергией, большинство из нас обратит свое внимание на солнечную энергию и установку солнечных панелей в наших садах или на крышах домов.Идея создания и обслуживания ветряной турбины не обязательно является первым, что приходит в голову, поскольку турбины, которые мы видим на ветряных электростанциях, слишком велики и кажутся сложными для использования в домашних условиях. Однако современные достижения в области возобновляемых источников энергии означают, что, к счастью, установка собственных ветряных турбин небольшого размера дома вполне по средствам.

Там, где солнечная энергия может не соответствовать желаемой выходной мощности в районах с плохими погодными условиями, низкой освещенностью или непостоянным воздействием солнца, энергия ветра является фантастической и легкодоступной альтернативой.Ветряные турбины работают как вентиляторы, но наоборот. Там, где вентиляторы используют электричество для выработки ветра, турбины используют ветер для выработки электроэнергии. Ветер вращает их лопасти, которые, в свою очередь, вращают генератор в ступице турбины, создавая электричество, которое можно использовать для зарядки аккумуляторов, подачи в сеть или питания определенных приборов.

Однако при постройке собственной ветряной турбины вам понадобится нечто иное, чем стандартные генераторы, используемые в (гораздо более крупных) турбинах, построенных для энергосистемы.Что вам понадобится, так это двигатель постоянного тока с постоянными магнитами. Эти двигатели достаточно малы и доступны по цене, чтобы стать основой вашей личной системы (систем) возобновляемой энергии, и были разработаны не только с учетом ряда потребностей и максимальной эффективности в работе, но и долговечности. особенно необходимо в области (ветроэнергетика), в которой не всегда легко, дешево или быстро нанять кого-нибудь для проведения технического обслуживания вашей турбины.

Лучшие отзывы

Кратко ознакомившись с нашими лучшими продуктами, давайте рассмотрим продукты, которые рынок ветроэнергетики может предложить более подробно.

KVC Полезный Micro 24V 25oW Мотор с постоянным магнитом

• Марка: KVC
• Цвет: черный
• Инструменты полные и практичные
• Сделай сам, играй своими руками
• Ручная микродрель

Вот супер -доступный мотор малой мощности от американского производителя KVC. Устойчивый к влаге и коррозии, этот двигатель предназначен для различных применений, но также может быть полезен в небольшой (или «микро») ветряной турбине.При токе холостого хода 16,4 А и номинальном напряжении 24 В он будет подходящим образом использоваться со всеми 12-вольтовыми батареями, любыми 24-вольтовыми батареями или приложениями (при условии, что скорость ветра в вашей местности позволяет ему достигать максимальных оборотов 2700 об / мин). Он может производить 250 Вт при 2700 об / мин.

Плюсы:

• Недорогой (второй самый доступный двигатель в нашем списке)
• Коррозионно-водостойкий
• 24V

Минусы:

• Рейтинг низкой эффективности (0.093 Вт на оборот)
• Двигатели щеточного типа требуют более регулярного обслуживания

Marsrock 600 об / мин 100-130 Вт Генератор постоянного магнита 12 В

• Торговая марка: Marsrock
• Постоянный магнит NdFeB
• Обмотка из высококачественной чистой меди
• спроектированный ротор и вращатель
• Низкий момент сопротивления при запуске

Если вы хотите оснастить себя сверхэффективным (хотя и относительно маломощным) двигателем — идеально подходящим для установки в зонах с низким уровнем выигрыша — тогда не смотрите дальше .Мы сделали двигатель Marsrock нашим победителем в номинации «Лучшая эффективность», потому что при максимальной частоте вращения 600 об / мин он имеет довольно приличное соотношение ватт-оборотов 0,17–0,022: 1. Помня об этом соотношении, вы можете быстро рассчитать, сколько ватт будет выдавать двигатель при конкретной скорости ветра в вашем районе.

Двигатель Marsrock построен с проводкой из высококачественной чистой меди и литым под давлением корпусом из алюминиевого сплава, что делает его устойчивым к коррозии от кислот, щелочей и солей. Это двигатель для ветряных турбин, рассчитанный на длительный срок службы (согласно спецификациям на изделие срок службы составляет 20 лет).Выходной ток этого двигателя составляет 12 В переменного тока, мощность 100–130 Вт при 600 об / мин.

Плюсы:

• Эффективный
• Коррозионностойкий
• Долговечный

Минусы:

• Не особенно мощный
• Выходной ток переменного тока, а не постоянного (в большинстве случаев потребуется преобразователь)

YaeTek Электродвигатель с постоянным магнитом, 24 В постоянного тока, 350 Вт

• Бренд: YaeTek
• Цвет: черный
• Генератор двигателя с постоянным магнитом 24 В
• Вал вращается в двух высококачественных шарикоподшипниках

Если вы новичок в ветроэнергетике, и Возможно, вы хотите разобраться с этим, прежде чем вкладывать слишком много денег, тогда вам стоит взглянуть на этот двигатель от YaeTek.Мы удостоили его высшей награды в нашей категории «Лучшая цена». Быстрый и простой в установке двигатель YaeTek мощностью 35 Вт наиболее эффективно работает при 2700 об / мин (довольно высокий — поэтому убедитесь, что вы живете в районе с сильным ветром, иначе вы не получите максимальную отдачу от этого двигателя).

Изготовлен из чугуна, его долговечность и устойчивость к коррозии, к сожалению, ставятся под сомнение; тем не менее, за эту цену вы получаете до 24 В постоянного тока на выходе при этих 2700 оборотах в минуту и ​​350 Вт мощности для загрузки.

Плюсы:

• Самый доступный двигатель на рынке для ветряных турбин своими руками
• Простота установки
• 24 В

Минусы:

• Изготовлен из более дешевого, менее погодостойкого материала, чем продукты конкурентов
• Требуется очень сильный ветер для достижения максимального потенциала

Walfront NE400 24V 400W Электродвигатель с постоянным магнитом

• Торговая марка: Walfront
• Генератор с постоянным магнитом, высокая надежность и энергосбережение.
• Устойчив к высоким и низким температурам, рабочая температура -40 ℃ ~ 80 ℃.
• Низкие потери, высокая эффективность, энергосбережение и защита окружающей среды.
• Удобен в использовании и прост в установке, идеально подходит для промышленного использования.
• Изготовлен из высококачественного материала, прочный и долговечный.

Компания Walfront создала что-то действительно изящное в NE400. Низкие потери, высокая эффективность, энергосбережение и экологичность, NE400 — один из самых эффективных двигателей на рынке, и за немного больше денег, чем у более дешевых альтернатив, это идеальный выбор для тех, кто действительно серьезно настроен на получение максимальной отдачи. своих ветряных турбин своими руками.

Требуя всего 950 об / мин для производства впечатляющих 400 Вт мощности, NE400 подходит для использования с 12- или 24-вольтовыми батареями и приборами. Он также изготовлен из материалов промышленного класса, что делает его устойчивым к коррозии и имеет длительный срок службы.

Плюсы:

• Долговечность
• Высокоэффективный
• Мощный (выиграл нашу категорию «Лучшая мощность»)

Минусы:

• Немного дороже, чем другие продукты на рынке

Руководство для покупателей

Мы знаем, что покупка подходящего двигателя для домашней ветряной турбины может быть запутанной и сложной задачей, поэтому мы составили руководство, которое поможет вам принять наиболее обоснованное решение.

Постоянный магнит или постоянная катушка?

Существует два основных типа двигателей постоянного тока, которые следует учитывать при выборе двигателя для ветряной турбины, но оба работают по существу одинаково. Оба сделаны из намотанной медной проволоки и магнитов. Когда ветер ударяет по лопастям вашей турбины и начинает их толкать, генерируется электричество, которое рассеивается по медному проводу, создавая, в свою очередь, магнитное поле. Это магнитное поле затем взаимодействует с магнитами (отталкиваясь от них), которые вращают двигатель, преобразовывая электричество, генерируемое ветром, в мощность переменного или постоянного тока (в зависимости от двигателя) и отправляя его в вашу батарею / сеть / приборы.

Разница между двумя конкурирующими типами двигателей заключается во взаимодействии между медной катушкой и магнитами. В двигателях с постоянными магнитами медная катушка свободно движется в центре постоянных магнитов, а электричество генерируется за счет вращения щеток, создаваемых медью, и возникающего магнитного поля магнитов. В двигателях с постоянной катушкой и медные катушки являются постоянными, и в центре них находится движущийся магнит , не требующий щеток для вращения и выработки электричества.

В то время как двигатели с постоянными магнитами — это тот тип, который мы здесь описали (из-за их доступности и доступности для домашних мастеров), их использование щеток означает, что они склонны к более быстрой деградации и, следовательно, требуют более частого обслуживания, чем их бесщеточные, постоянные катушка мотор двоюродных братьев. Если у вас есть бюджет и ноу-хау, мы рекомендуем вместо этого поискать бесщеточный двигатель постоянного тока с постоянной катушкой.

Скорость ветра / Местоположение

Это одно из нескольких важных соображений (и измерений), которые вам необходимо сделать перед тем, как выбрать двигатель ветряной турбины для вашего проекта по возобновляемой энергии.Скорость ветра обычно измеряется в MPH (миль в час), KPH (километрах в час) или M / S (метрах в секунду). Вам нужно будет обследовать территорию, в которой вы собираетесь построить и установить ветряные турбины, и установить среднюю скорость (и направление) ветра в этой области.

Ветровые турбины с подветренной стороны (это зависит от конструкции лопастей) обращены навстречу ветру, а ветровые турбины с подветренной стороны — от него. Вам нужно будет убедиться, что у вас есть место для установки правильной ветряной турбины лицом или лицом в сторону от нормального направления, откуда дует ветер в вашем районе.

Но важнее всего скорость ветра. Двигатели постоянного тока с постоянными магнитами (подобные показанным здесь) хороши тем, что им требуется очень небольшой крутящий момент для начала вращения и выработки электричества; тем не менее, вырабатываемая электроэнергия полностью зависит от того, как ваш двигатель взаимодействует с окружающей средой.

Стандартная скорость ветра составляет 10-30 миль в час, что может повлиять на скорость около 400-600 оборотов в минуту в бытовой турбине; Таким образом, вы хотите основать расчет скорости ветра и оборотов в минуту для вашего собственного местоположения на вышеизложенном и убедиться, что приобретаемый вами двигатель приближается к оборотам, которые, по вашему мнению, могут быть доставлены в вашем регионе.Вам не нужен двигатель 1500 об / мин при 700 об / мин, так как он будет работать только неэффективно. Точно так же вам не нужен двигатель со скоростью 500 об / мин при скорости 700 об / мин, поскольку он подвергнется нагрузкам, и его внутренние системы быстро выйдут из строя.

Проще говоря, если вы живете в районе с низкой скоростью ветра, вам нужен двигатель меньшего размера и меньшей мощности, тогда как если вы живете в районе с высокой скоростью ветра, вам нужен двигатель большего размера и большей мощности.

Мощность двигателя

Чтобы выходная мощность двигателя достигла своего максимального потенциала, он должен вращаться со (или почти) максимальной частотой вращения (оборотов в минуту).Однако маловероятно, что ваш двигатель будет это делать, поскольку (1) он используется в ветряной турбине в качестве генератора, поэтому уже работает с КПД около 80%, и (2) скорость ветра меняется и не всегда быть достаточно сильным, чтобы довести свой мотор до предела. Поэтому важно выбрать двигатель, соответствующий вашим требованиям и местоположению.

Когда дело доходит до ваших требований, вы будете знать, какое выходное напряжение вам нужно, исходя из требований к батарее или устройству, которое вы собираетесь заряжать.Если вы хотите зарядить аккумулятор на 12 В (как это наиболее популярно среди домашних мастеров), вы знаете, что вам потребуется минимум 12 вольт выходного напряжения вашей турбины.

Что касается мощности, ваша оптимальная выходная мощность снова зависит от того, для чего вам нужна мощность, но перед тем, как продолжить, стоит знать, сколько ватт мощности вы хотите получить от турбины.

По сути, вам нужно выбрать двигатель, который имеет , по крайней мере, выходного напряжения, которое вам требуется, и около 130% выходной мощности, которая вам требуется (чтобы покрыть любые недостатки в фактической эффективности двигателя).Например, если вам нужно 200 Вт, вы должны инвестировать в двигатель с номинальной мощностью не менее 250-300 Вт, чтобы получить то, что вам нужно, учитывая, что двигатель редко будет вращаться на максимальных оборотах. Покупка двигателя менее мощного, чем требуется для вашей батареи / устройства (-ов), может быстро повредить двигатель.

Номинальная сила тока двигателя

Номинальная сила тока двигателя — это мера того, какой ток будет выдавать двигатель. Проще говоря, чем выше сила тока, тем лучше.Вы часто будете видеть, что сила тока рекламируется как «Ток холостого хода = x ампер». Обратите внимание, что «без нагрузки» означает «не подключен к батарее». Когда двигатель подключен к батарее, он будет работать при более низкой силе тока, чем заявлено. В конечном итоге вам нужна номинальная сила тока , по крайней мере, 5 ампер (если это не рекламируется, вы можете рассчитать силу тока, разделив заявленную мощность на напряжение, потому что вольт x ампер = мощность).

AC / DC

В зависимости от того, что вы собираетесь заряжать, ваш ветряной двигатель будет вырабатывать мощность переменного или постоянного тока.Как правило, вам понадобится мощность постоянного тока, но даже с двигателями постоянного тока с постоянными магнитами, которые мы здесь показали, иногда вы обнаружите, что они вырабатывают мощность переменного тока. Таким образом, вам понадобится преобразователь между турбиной и батареей, чтобы обеспечить правильный тип энергии. При поиске лучшего ветряного двигателя учитывайте ваши требования к переменному / постоянному току.

Материал

Поддержание любой возобновляемой энергии — в мире, который, к сожалению, все еще сильно зависит от ископаемого топлива и невозобновляемых источников энергии — может быть дорогостоящим, и поэтому вы хотите купить двигатель, который будет служить долго и потребует минимальное техническое обслуживание различных компонентов.Как мы уже обсуждали, наиболее долговечными типами ветряных двигателей являются бесщеточные двигатели постоянного тока с постоянной катушкой, хотя они дороги и не широко доступны. К счастью, даже щеточные двигатели с постоянными магнитами могут быть более чем достаточно долговечными. Вам нужно обратить внимание на тип материала, из которого изготовлен ваш двигатель: устойчив ли он к коррозии, устойчив ли он к атмосферным воздействиям, изготовлен ли он из качественных металлов, устойчивых к кислотной, щелочной и солевой коррозии? Антикоррозионные свойства , особенно , необходимы любому мастеру, работающему с ветряными турбинами, который живет где-нибудь рядом с побережьем (даже если вы находитесь вдали от моря, морская соль перенесет на вашу домашнюю турбину).

Комплекты для самостоятельного запуска домашних ветряных турбин — прикладные магниты

Мы сейчас в наличии на складе Hydro-Soft Neodymium Magnetic Water Softener.
Магнитные водяные устройства «Hydro-Soft» легко устанавливаются снаружи на любую пластиковую или медную трубу.
Установить водоочистные устройства «Hydro-Soft» сможет даже пещерный человек… Это ооочень просто!
Изготовлен из самых эффективных… сильнейших редкоземельных неодимовых магнитов!
Трехслойное никель-медно-никелевое покрытие для максимальной коррозионной стойкости.

Очень простой монтаж своими руками, который занимает очень мало времени и не требует резки труб!

Устройства для смягчения воды Hydro-Soft не дадут вам ощущения слизи в душе, которое вы получаете от смягчителя воды на основе соли.

Устройство для смягчения воды «Hydro-Soft» питается от высокотехнологичных… высокоэнергетических экранированных неодимовых магнитных полей и потока воды по вашим трубам. Не электричество!

Устройства для смягчения воды Hydro-Soft одинаково эффективны как для городской, так и для колодезной воды.

Почему устройства для смягчения воды «Hydro-Soft» лучше, чем устройства для смягчения воды на основе соли?

* Сверхпрочный цельный стальной задний драйвер увеличивает в четыре раза магнитную силу.
* Не требует соли и постоянных затрат.
* Не требует модификаций сантехники.
* Не требует электричества.
* Не требует обслуживания.
* Нет обратной промывки и никаких неудобств.
* Полностью бесшумная работа.
* Не требует воды.
* Улучшает поток и давление воды за счет удаления накипи внутри труб и приборов.
* Предотвращает и удаляет существующие известковые отложения и накипь.
* Не разъедает водонагреватели, трубы и арматуру.
* Сейф для старых домов!
* Не вредит окружающей среде и источникам пресной воды.
* Почувствуйте себя чище и свежее после купания.
* Допустимо для использования во всех регионах США.
* Безопасно для сердечных пациентов и людей с гипертонией.
* Берите с собой устройства для смягчения воды на магнитах.
* Сохраняет полезные минералы.

Ссылка на продукт

Добро пожаловать в Applied Magnets, где мы продаем сильные магниты по более низким ценам.Одна категория сильных магнитов, которые у нас есть в наличии, — это целая линейка керамических магнитов . Наши керамические магниты пользуются большим спросом и универсальны. Они использовались во многих отраслях и с большим успехом. Вы никогда не ошибетесь с нашим огромным ассортиментом керамических магнитов . От индукторов, электромагнитов и трансформаторов магниты использовались во всем. У нас есть как керамические блоки, так и кольца для любых проектов, для которых они нужны. Просмотрите наш сайт, чтобы найти наиболее полный выбор керамических магнитов в Интернете.Просмотрите нашу галерею изображений, чтобы найти продукт, который вы ищете, и мы доставим его вам.

Многие материалы имеют неспаренные электронные спины, и большинство из этих материалов парамагнитны. Когда спины взаимодействуют друг с другом таким образом, что спины выравниваются самопроизвольно, материалы называются ферромагнитными (что часто в общих чертах называют «магнитными»). Из-за того, как их регулярная кристаллическая атомная структура заставляет их спины взаимодействовать, некоторые металлы являются (ферро) магнитными, когда находятся в их естественном состоянии, например, в рудах.К ним относятся железная руда (магнетит или магнитный камень), кобальт и никель, а также редкоземельные металлы гадолиний и диспрозий (при очень низкой температуре). Такие природные (ферро) магниты использовались в первых экспериментах с магнетизмом. С тех пор технология расширила доступность магнитных материалов, включив в них различные искусственные изделия, однако все они основаны на естественных магнитных элементах.

У нас есть не только коллекция керамических магнитов, но и большой ассортимент неодимовых магнитов .Эти магниты очень прочные по отношению к своему размеру. Популярно среди промышленных предприятий и любителей.
Неодимовые магниты используются в самых разных областях. Эти магниты видели все, от жестких дисков до наушников и динамиков.
Керамические магниты или ферриты
Керамические магниты или ферриты изготавливаются из спеченного композита порошкового оксида железа и керамики на основе карбоната бария / стронция. Из-за низкой стоимости материалов и методов производства недорогие керамические магниты (или немагнитные ферромагнитные сердечники, например, для использования в электронных компонентах, таких как радиоантенны) различных форм могут быть легко произведены в массовом порядке.Полученные керамические магниты не подвержены коррозии, но они хрупкие, и с ними нужно обращаться так же, как с другой керамикой.
Неодим-железо-бор (NIB)
Неодимовые магниты, также называемые магнитами неодим-железо-бор (NdFeB), имеют самую высокую напряженность магнитного поля, но уступают самарий-кобальту по устойчивости к окислению и температуре. Этот тип магнита традиционно был дорогим из-за стоимости сырья и лицензирования соответствующих патентов. Эта высокая стоимость ограничивала их использование в тех случаях, когда такая высокая сила компактного магнита критична.Использование защитной обработки поверхности, такой как покрытие золотом, никелем, цинком и оловом, а также покрытие эпоксидной смолой, может обеспечить защиту от коррозии там, где это необходимо. Начиная с 1980-х годов магниты NIB становятся все дешевле. Даже крошечные неодимовые магниты очень мощные и имеют важные соображения безопасности. В Applied Magnets вы получите самые выгодные цены на эти неодимовые магниты. Все, что вам нужно сделать, это просто просмотреть и выбрать из нашего огромного выбора, а мы сделаем все остальное. Кроме того, совершая покупки в Интернете, вы получаете современное удобство совершения покупок из дома или на работе.Тем не менее, наши неодимовые магниты бывают разных форм и размеров. От блоков, кубов, сфер, цилиндров до дуг и колец; мы здесь, на нашем веб-сайте, предлагаем все это. Мы можем предоставить вам наши неодимовые магниты лучше, чем у других поставщиков.

Помогите нам помочь вам с вашими потребностями в магнитах с неодимовыми магнитами и керамическими магнитами от Magnet 4 Less .

A Праймер для малых ветряных турбин

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

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

Стоимость малых ветряных турбин

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

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

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

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

Надежность малых ветряных турбин

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

Наличие энергии ветра

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

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

Механика малых ветряных турбин

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

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

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

Малые башни ветряных турбин

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

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

Оборудование удаленных систем

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

Быть собственной коммунальной компанией

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

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

Производительность малой ветряной турбины

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

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

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

Книги по энергии ветра

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

Учебное пособие по ветряной турбине

— OpenSourceLowTech.org

Обновлено 24 сен ’18
Разработано: Дэниел Коннелл
Учебное пособие на английском языке Текст: Дэниел Коннелл
Учебное пособие Анимация: Дэниел Коннелл

Содержание этого руководства:
Описание
Инструменты
Материалы
Ресурсы
Пошаговые инструкции
Конфигурации и приложения

Описание:

Это ветряная турбина с вертикальной осью, которая использует энергию ветра для управления такими вещами, как генератор / генератор переменного тока для производства электроэнергии или воздушные и водяные насосы для охлаждения, орошения и т. Д.
В турбине используется конструкция Lenz2 «подъем + сопротивление» с механической эффективностью 35-40%. Он сделан почти полностью из подручных материалов и должен стоить около 15-30 долларов за шестилопастную версию, которую без особых усилий могут изготовить два человека за четыре часа.
Трехлопастная версия успешно прошла испытания на устойчивость при скорости ветра 80 км / ч, а шестилопастная версия — до 105 км. Оба сделают больше, но сколько именно, еще не установлено. Текущая версия с самым долгим сроком эксплуатации выпускается с начала 2014 года, несмотря на умеренные штормы, при этом пока еще нет заметного износа.

Кривые полной мощности еще не рассчитаны для этой конкретной сборки, но, согласно расчетам г-на Эда Ленца, шестилопастный двигатель диаметром 0,91 метра и высотой 1,1 метра с генератором переменного тока с КПД 90% должен производить не менее 130 Вт электроэнергии за 30 км пути. / ч ветер, и 1 киловатт при 60 км / ч.

Материалы, перечисленные в этом руководстве, предназначены для изготовления трехлопастной версии. Удвойте все, кроме велосипедного колеса, на шесть лопастей.

Инструменты:

Материалы:

	11 Алюминиевые формы для офсетной литографической печати Это чистые алюминиевые листы, используемые в процессе печати, довольно часто встречающемся в газетах и ​​упаковке.Типография среднего размера может перерабатывать сотни пластин каждую неделю, поэтому, как правило, их легко забрать дешево. Обзвоните все местные компании, предлагающие офсетную печать. Подходит любой размер, толщина или шрифт, если они больше 67 см по длинной оси. Они, вероятно, будут довольно чернильными, когда вы их достанете, они легко смываются с рук с мылом и не должны быть токсичными.
	150 4 мм D Диаметр P op R ivets Длина около 6-8 мм.
	1 8 M4 B olts / Крепежные винты Длина примерно 12-20 мм, лучше всего подходят шестигранные головки.
	1 8 M4 N yl ocs / Стопорные гайки Это гайки с нейлоновым кольцом, чтобы они не дребезжали.Если вы не можете найти их, обычная гайка M4 с пружинной шайбой сделает то же самое.
	24 Маленькие шайбы Внутренний диаметр 4 мм для заклепок и болтов, внешний диаметр около 10 мм.
	27 Large / Penny / Repair W ashers Внутренний диаметр 4 мм для вставных заклепок и болтов, внешний диаметр около 20 мм.
	26 дюймов B ike W каблук То, как измеряются колеса велосипеда, немного сложно, в основном вам нужно колесо с общим внешним диаметром обода около 58 см, плюс-минус. Колесо должно: ~ Не быть быстросъемным ~ Иметь нормальную толстую ось (около 10 мм в диаметре) ~ Иметь 36 спиц ~ Работать достаточно плавно ~ Иметь достаточную открытую ось для крепления к стойке, по крайней мере 3- 4см. ~ Шестерни нужны только в том случае, если вы собираетесь использовать их в цепочке, чего, вероятно, нет. Может оказаться полезным разобрать ступицу колеса с помощью гаечных ключей и гаечного ключа для велосипедных конусов, немного очистить подшипники и снова смазать их, а также максимально удлинить ось с одной стороны для крепления. Если вы не сделали этого раньше, возьмите его с собой в местный пункт обслуживания велосипедов, и они будут рады показать вам, как это сделать. В этом нет необходимости, если колесо движется достаточно хорошо и имеет достаточную ось.
	12 спиц велосипедных колес Подойдет любая длина, тип или состояние.
	2 S поездка S тел Примерно 20 см x 3 см x 3 мм.
	Запасной B ike Колесная ось и три гайки для установки Все, что угодно, только с той же резьбой, что и ось на вашем колесе.
	3 болта и гайки M6 x примерно 60 мм Вам понадобятся маленькие шестигранные головки.

Ресурсов:

Пошаговая инструкция по сборке:

Это относится к анимации слева.

Шаг 1:
Загрузите и распечатайте два файла шаблона по ссылкам выше. Убедитесь, что они напечатаны с разрешением 100% (200 точек на дюйм).При печати измерьте расстояние между размерными стрелками, оно должно составлять 10 см на обеих страницах. Если это на пару миллиметров, это, наверное, нормально.

Склейте страницы вместе так, чтобы метки размером 10 см перекрывали как можно больше. Лучше всего сделать это на оконном стекле в течение дня, чтобы вы могли видеть обе страницы.
С помощью ножа и углового алюминиевого уголка в качестве прямой вырежьте внешнюю границу шаблона.
Каждый раз, когда вы режете, всегда следите за тем, чтобы другая рука никогда не находилась перед ножом, чтобы не поскользнуться, если вы поскользнетесь.Уголок из алюминия для этого хорош, так как вертикальная насадка эффективно защищает руку, держащую ее.

2 :
Возьмите алюминиевый лист и измерьте коробку 42 см x 48 см. Нарисуйте линию на середине длины 48 см, чтобы получить две коробки размером 42 см x 24 см. Сделайте надрезание внешних линий ножом Стэнли и линейкой. Вы не пытаетесь прорезать металл, просто создайте линию, которую потом можно будет выскочить. Хороший метод — один раз забить слегка, а второй раз чуть глубже.
Не делайте отметок на средней линии длиной 24 см.

Согните металл так, чтобы он загнулся по линии надреза, затем отогните в другую сторону. Сделайте это пару раз, и он должен разделиться. Сделайте то же самое с другой надрезкой и удалите внешний металл. Оставьте это на потом.

3 :
Приклейте шаблон скотчем к металлическому прямоугольнику (с этого момента он будет называться «прежним») так, чтобы длинный край бумаги находился на средней линии и правых краях обеих линий. вверх.Не волнуйтесь, если другие края не совпадают идеально.

С помощью лезвия и линейки нанесите надрез по кривой шаблона, включая треугольники на каждом конце. Не обязательно, чтобы он был на 100% идеальным, но постарайтесь сделать первый достаточно приятным, так как затем вы можете использовать его в качестве шаблона для остальных.

Сделайте надрез, согните и удалите два металлических треугольника за пределами шаблона.

4 :
Отметьте центры маленьких кружочков на бумажном шаблоне маркером так, чтобы они были видны с другой стороны, и переверните бумагу так, чтобы сторона с печатью находилась на другой половине листа. первое, удерживая длинный край на средней линии.Перемотайте пленку, чтобы она не сдвигалась.
Согните изогнутую насечку и оторвите ее. Удалите два маленьких треугольника. Будьте осторожны, чтобы не согнуть металл без царапин слишком сильно, так как это может ослабить его.

Теперь у вас есть первый бывший. Повторите шаги 2–3, чтобы у вас получилось 6 формирователей. Вы можете использовать первый шаблон как шаблон для вырезания, а не бумагу. На трех формирователях линия длиной 24 см проведена спереди, а на трех других — сзади.

5 :
Возьмите все шесть форм и соедините их вместе так, чтобы они были как можно точнее совмещены.
Используйте скотч, чтобы прикрепить их, если у вас нет прищепок.

Просверлите каждое из 16 отверстий во всех шести формирователях с помощью 4-миллиметровой коронки. Сначала просверлите центральное отверстие, так как это единственное отверстие, которое должно быть достаточно точным. Это может помочь вставить болт в это первое отверстие, чтобы форма не сдвигалась во время бурения.

Если отверстия в вашем шаблоне расположены немного иначе, чем в анимации, это будет потому, что шаблон более актуален.

Удалите шаблон и отсоедините формирователи.
Поместите шаблон так, чтобы линия длиной 24 см слегка выступала за край стола. Расположите линейку на средней линии и согните под углом 90 градусов. Повторите то же самое со всеми шестью, с тремя формовщиками согнутыми блестящей стороной вверх и тремя согнутыми блестящей стороной вниз.
Отложите формирователи в сторону.

6 :
Возьмите алюминиевый лист и разгладьте все изгибы металла. Обрежьте длинный край до 67 см.

Проведите линию на расстоянии 2 см от одного из краев 67 см, переверните лист и проведите еще одну линию на расстоянии 2 см от противоположного края на другой стороне металла.

повторите с еще двумя листами и соедините все 3 вместе так, чтобы каждая нарисованная линия совпадала с краем листа над ней.

Отметьте край на 4 см, 6, 8, 10, 18, 26, 34, а затем через каждые 2 см до 64 см включительно.
Имейте в виду, что на одной стороне есть отметка на расстоянии 4 см от края, а на другой — 3 см.

Переверните листы, чтобы убедиться, что они не теряют выравнивание. Отметьте и забейте так же, как и на первом ребре. Убедитесь, что на обоих краях имеется зазор 4 см.

7 :
Постучите по листам на столе, чтобы они были выровнены друг над другом.
От конца 4 см проведите вертикальную линию на расстоянии 19 см от края и одну — на расстоянии 33 см от края.
Отметьте каждую линию на расстоянии 3 см и 20 см с обоих концов.

Просверлите все 3 листа отверстиями диаметром 4 мм на всех 8 отметках. Если вы делаете шестилопастную турбину, а не три, вы можете просверлить сразу все шесть листов.
Открепите листы.

8:
Поместите лист так, чтобы второй край в 3 см выступал за стол. Поместите линейку на вторую отметку и сделайте триангуляцию края, как показано на анимации.

Таким же образом сделайте триангуляцию края 4 см.

Предварительно согните лист, чтобы его было легче разместить в формирователях. Не сгибайте его так сильно, чтобы металл не помялся.

9 :
Переверните лист вертикально и вставьте его в изгиб, вырезанный в верхнем формирователе (неразрезанная половина шаблона должна быть направлена ​​вверх).
Наилучший способ сделать это — сначала вставить краевой треугольник 4 см в его прорезь, затем край 3 см, протолкнуть внутренний клапан, а затем пропустить оставшуюся часть листа через прорезь.

Сложите выступы так, чтобы первые три на каждом конце сложились, а затем чередуйте их. Вероятно, вам нужно будет слегка согнуть отметки перед тем, как оторвать их, или использовать плоскогубцы, если они особенно упрямы. Если вы обнаружите, что согнули язычок не в том направлении, оставьте его как есть, отгибание в другую сторону ослабит металл. Убедитесь, что три длинных выступа чередуются друг с другом.

Поднимите шаблон вверх до уровня изогнутых створок.

Поместите 2 велосипедные спицы в сгиб основания и согните его.Если сдавить край металла вокруг спицы плоскогубцами или подобным предметом, он не будет выпадать.

Переверните лопатку, поместите вторую форму и таким же образом загните язычки.

10 :
Разрежьте и удалите два внешних угла первого. Вырежьте меньший треугольник на одном уровне с краем другой бывшей половины, но сделайте больший треугольник смещением на 2 см, чтобы он перекрывался.
Повторите то же самое для первого.

11 :
Возьмите один из обрезков, оставшихся после обрезки шаблона.Вырежьте полоску шириной 7 см, а затем отрежьте 4 см от длинной длины.

Сделайте триангуляцию полосы, как показано.

Отметьте грубую середину каждого конца лица шириной 3 см линией длиной пару сантиметров.

12 :
Поместите триангулированную стойку внутри лопатки так, чтобы поверхность 3 см находилась на ряду просверленных отверстий ближе к заднему краю. Просмотрите нарисованные линии через верхнее просверленное отверстие, чтобы убедиться, что оно отцентрировано.

Просверлите стойку через отверстие в лопатке и закрепите заклепкой.Повторите то же самое с нижним отверстием, затем с двумя в середине.

13 :
Возьмите свежий лист, разгладьте все изгибы и обрежьте его до 67 см, затем разрежьте пополам, чтобы получить два куска шириной 33,5 см.

Отрежьте 4 см от одного из коротких краев обеих частей.

Повторите это действие, чтобы у вас было четыре листа шириной 33,5 см (хотя вам понадобятся только три из них). Выровняйте и скрепите все три вместе.

От одного из длинных краев проведите три вертикальные линии на расстоянии 1 см, 9 см и 19 см.
Отметьте эти линии с обоих концов на расстоянии 1 см и 20 см.

Просверлите отверстие диаметром 4 мм на каждой из двенадцати отметок.

14 :
Отметьте лист на расстоянии 5 см от противоположного края.
Выполните триангуляцию края, как показано.

15 :
Поместите половину листа внутрь лопасти так, чтобы его нетриангулированный край был совмещен с задним краем лопатки. Допускается наличие небольшого зазора или чаши на обоих концах, если они не подходят идеально для лопасти.

Просверлите и заклепайте ряд отверстий в половине листа, ближайшем к заднему краю.

16 :
Поставьте лопатку вертикально. Сдвиньте треугольный край половинки листа внутрь и вперед, чтобы он прилегал к другому листу и немного плотно прилегал к стойке.
Просверлите ряд отверстий, в которых сидит треугольный край половинки листа, и заклепайте на место.

17 :
Просверлите одно из средних отверстий в самом нижнем ряду половинки листа, следя за тем, чтобы сверло оставалось достаточно прямым, и закрепите его заклепкой и шайбой так, чтобы шайба находилась внутри флюгер.С этой битой намного проще работать со второй парой рук. Старайтесь держать шайбу ровно на металле.
Повторите то же самое для остальных трех отверстий.

Просверлите, заклепайте и шайбу оставшийся ряд. Половина листа должна плотно прилегать к стойке. Вы должны заметить, что лопатка стала намного прочнее и жестче.

Отогните нахлест на обоих формирователях до 90 градусов.

18 :
Просверлите все отверстия на каркасе, который будет прикреплен к колесу велосипеда.Если вы делаете трехлопастную версию, это будет нижняя версия. Если вы делаете шесть лопастей, то три лопасти будут прикреплены к колесу внизу, а три — вверху. В остальном лопатки идентичны.

Просверлите небольшой деревянный брусок или свернутую трубку из обрезков алюминия, чтобы металл не проталкивался внутрь и вы не рискуете просверлить руку.

Заклепайте каждое отверстие, кроме отмеченных:

, так как они будут прикреплены к ободу колеса болтами.

В некоторых отверстиях очень легко оттолкнуть внутренний слой металла с помощью сверла и заклепки, поэтому убедитесь, что каждое отверстие правильно просверлено и прикреплено. Если нет, возможно, потребуется просверлить и заменить заклепку.

Просверлите отверстия в противоположном каркасе, в том, который не крепится к колесу, и заклепайте все, кроме центрального.

19 :
Возьмите велосипедное колесо. Просверлите три отверстия диаметром 4 мм, равномерно расположенных по ободу.У вашего колеса должно быть 36 спиц, поэтому просверливайте отверстие через каждые 12 спиц. Отверстие должно располагаться довольно близко к краю обода.

Проденьте болт M4 через одно из отверстий в колесе и через самое незакрепленное заднее отверстие в нижнем каркасе лопатки.
Установите на болт большую шайбу и найлок. Убедитесь, что болт прилегает к спице велосипеда, которую вы вставляете внутрь загнутого края конуса, а шайба находится над ним. Это так, что болт, и поэтому вся лопасть не может оторваться ни в сторону, ни вверх от колеса.
Пока не затягивайте найлок полностью.

Выровняйте лопасть так, чтобы другое невыдвижное отверстие находилось рядом с краем обода колеса, и отметьте ручкой через отверстие, а также невыбранное отверстие в середине первого.

Поверните лопатку, чтобы можно было просверлить две отметки.

Переместите лопатку назад и зафиксируйте ее двумя болтами, большими шайбами ​​и найлоками. Полностью затяните все три. Здесь пригодится 7-миллиметровый торцевой ключ / гаечный ключ, поскольку затягивать их вручную — это небольшая работа.Вы также захотите использовать болты с шестигранной головкой, так как они, надеюсь, зафиксируются на ободе колеса и не поворачиваются, когда вы их затягиваете. В противном случае просто возьмите головку плоскогубцами или гаечным ключом на 7 мм. Попытка достать для них отвертку, если вы используете болты с крестообразной головкой или что-то подобное, в лучшем случае — это кошмар, а если вы делаете шестилопастную турбину, то это практически невозможно.

20 :
Повторите два раза, начиная с шага 8, чтобы собрать еще две лопатки из оставшихся формирователей и листов и прикрепить их к колесу.

21 :
Возьмите еще один обрезанный лист и нарежьте полоску шириной 9,5 см и длиной 62 см.
** В анимации указано, что эта длина 67 см, но ее необходимо обновить, 62 см — правильный размер **

Проведите длинные линии на расстоянии 3,5 см от одного длинного края и на расстоянии 1 см от другого длинного края с другой стороны металла.
Согните 1 см шириной до 45 градусов. Переверните назад и выполните триангуляцию, как показано.

Просверлите отверстие диаметром 4 мм на расстоянии 1 см от каждого конца стойки в середине плоского участка диаметром 1 см.Просверлите и заклепайте отверстие посередине.
Повторите еще два раза, чтобы получить три стойки.

22 :
Вставьте болт M4 с большой шайбой через центральное отверстие без привода в верхней части одной из лопаток и через торцевые отверстия в двух стойках. Добавьте большую шайбу и найлок.
Повторите то же самое с двумя другими лопатками и последней стойкой. Пока не затягивайте полностью.

Верхнюю часть лопаток нельзя перекручивать относительно их основания. Поместите турбину на землю, чтобы вы могли смотреть на нее, встаньте над одной из лопастей, чтобы вы могли видеть длинный край обоих формирователей.Скрутите верхний формирователь так, чтобы он совпадал с нижним.
Просверлите отверстие в одной из распорок и в бывшей стойке на расстоянии 1-2 см от края. Добавьте болт с большой шайбой, большую шайбу и найлок. Еще раз проверьте центровку, просверлите вторую стойку и болт из нейлока и т. Д. Затяните все три.
Повторите то же самое для двух других лопаток.

По желанию вы можете добавить три дополнительных лопатки к нижней части колеса. Это даст вам вдвое больше мощности, а также сделает турбину более устойчивой, поскольку она эффективно перемещает точку контакта к центру турбины, а не к ее дну.

23:
Чтобы сделать скобу для крепления турбины к месту, где она движется, возьмите два куска стали длиной более или менее 18 см и 20 см, шириной около 3 см и толщиной около 3 мм. Эти числа не являются жизненно важными, если они примерно такого размера и металл достаточно прочный.

Отметьте каждую деталь на расстоянии 3 см от одного конца и в тисках или аналогичных согните металл под прямым углом. Убедитесь, что все углы довольно близки к 90 градусам, иначе турбина не будет прямой.

Сложите две части так, чтобы длина 18 см находилась внутри 20 см. Просверлите 10-миллиметровое отверстие (которое должно быть диаметром оси велосипедного колеса на вашей турбине) через оба 3-сантиметровых выступа в металле. Убедитесь, что детали не соскальзывают друг с другом во время сверления.

Возьмите запасную ось велосипеда с такой же резьбой, как на вашем колесе, и накрутите гайку. Вставьте его в стальную деталь толщиной 20 см, добавьте и затяните еще одну гайку, добавьте кусок 18 см, затем еще одну гайку.

Просверлите отверстие диаметром 6 мм в зазоре между двумя деталями, как показано, а затем еще одно отверстие примерно на 1 см вниз и третье отверстие рядом с другим концом.

Разобрать все на части.

24:
По длине оси на нижней стороне турбинного колеса сначала поместите 20-сантиметровую стальную деталь с болтом M6 через ее верхнее отверстие (если гайка, которую вы используете, не слишком толстая, вам может потребоваться подпилить вниз на головку болта, чтобы она вошла между двумя стальными частями), затем гайку и затяните, затем кусок 18 см, затем последнюю гайку и затяните, и, наконец, два болта через оставшиеся отверстия.

Поздравляю, вы сделали ветряк!

Конфигурации:

Это несколько потенциальных способов прикрепить приложения к вашей турбине, чтобы она могла выполнять полезную работу. На самом деле не существует единого ответа на вопрос, что и как вам следует делать, так как это будет сильно зависеть от вашей конкретной ситуации, и эти возможные решения предназначены только в качестве руководства. Если и когда вы дойдете до этой части процесса, напишите нам напрямую или посетите группу в Facebook, где сообщество может помочь вам создать то, что вам нужно, и вы сможете следить за тем, что уже сделали другие.Большинство сборок довольно просты, и все это было сделано раньше.

A: Генератор постоянного тока.

Эту турбину можно подключить и использовать для питания различных приложений, таких как механическое присоединение насоса для перемещения воды и сжатия воздуха, но вы, вероятно, собираетесь использовать ее для выработки электроэнергии для зарядки аккумуляторов.
Одним из самых простых решений для этого является использование постоянного магнита (например, в нем используются настоящие магниты, а не электромагниты) двигателя постоянного тока в обратном направлении в качестве генератора.Какой тип двигателя вы в конечном итоге будете использовать, будет зависеть от того, сколько у вас ветра, сколько мощности вам нужно, и от вашего бюджета, но их установка — это в основном один и тот же процесс. Хорошие варианты включают двигатели от дворников лобового стекла автомобилей, мотороллеров, электрических мотоциклов и беговых дорожек в более или менее таком порядке увеличения выходной мощности. Их можно собрать из предметов, которые выбрасывают, или купить в Интернете.

Присоединение — это в основном просто снятие всего с двигателя, прикрепление шкива к валу, протягивание зубчатого ремня ГРМ вокруг обода колеса (со слоем нейлоновой ленты, прикрепленной болтами к колесу, чтобы защитить ремень и дать ему что-то возьмитесь за) и прикрепите двигатель к стойке, как показано, длинными болтами, чтобы вы могли легко регулировать натяжение ремня.

B: Полюс.

Есть разные вещи, к которым вы можете прикрепить турбины, включая крышу вашего дома, лодку, фургон или радиомачту, но самый стандартный вариант, особенно если вы находитесь в сельской местности, — это металлический столб с направляющей. веревки.
Это в значительной степени просто вопрос соединения различных компонентов вместе, как показано на видео, и обеспечения того, чтобы все было надежно и надежно. Вам понадобятся отверстия для деревянных анкеров глубиной от полуметра до метра или прикрепить их к любым другим прочным фиксированным точкам, которые у вас могут быть.

Единственный недостаток этой конфигурации заключается в том, что она закреплена на шарнирах у земли, так что всю опору и турбину можно уронить для обслуживания или в случае урагана. Это просто вопрос снятия D-скобы с узла точки крепления, к которой прикреплен горизонтальный рычаг стрелы, и осторожного опускания всей сборки на землю с помощью стрелы. Возможно, вам захочется установить какую-нибудь подставку, чтобы удерживать турбину. Повторное поднятие — это как раз обратный этому процессу, после чего убедитесь, что все кабели правильно натянуты, а штанга находится в вертикальном положении.

Вы захотите использовать четыре кабеля, а не три, так как это сделает все устройство более устойчивым и безопасным при подъеме и опускании.

C: Велосипедная цепь и генератор (и) постоянного тока

Эта конфигурация будет обновлена ​​в новом руководстве, поскольку в ней нет смысла.

D: Колесо электрического велосипеда.

Идеальным решением для выработки электроэнергии от турбины является использование ступицы велосипедного колеса с электродвигателем.Если найдешь. В конструкции в любом случае используется колесо, и почти каждый аспект входной мощности, выходной мощности, оборотов и т. Д. Довольно хорошо вписывается в колесо eBike с прямым приводом мощностью ~ 300 Вт. Все, что вам нужно сделать, это построить на нем турбину и подключить провода к вашей электрической системе. К сожалению, за пределами нескольких стран их получение может быть трудным и дорогостоящим.

E: Самодельный генератор.

Эта опция даст вам наибольший контроль над производством электроэнергии с точки зрения напряжения, об / мин и общей мощности.Это также, наверное, самый трудоемкий и наукоемкий. По сути, это просто круг магнитов, проходящий по кругу катушек из медной проволоки, но какая именно их конфигурация будет зависеть от различных факторов. Однако это проблема, которую раньше решали тысячу раз, и в Интернете есть масса полезной информации обо всем этом. Группа Facebook — хорошее место, чтобы задать вопросы и найти ресурсы по этому поводу.

F: «Хардкор».

Эта конфигурация также будет обновлена ​​в следующей версии руководства.

G: Шлейфовое соединение.

Около половины общей стоимости стандартной установки турбины приходится на опору и ее различные фитинги. Но нет причин, по которым у вас может быть только одна турбина на полюс.