Оплата електроенергії на сьогоднішній день займає чималу частку у витратах на утримання житла. У багатоквартирних будинках, єдиний спосіб економії - перехід на енергозберігаючі технології та оптимізація витрат за багатотарифними схемами (нічний режим оплачується за зниженими цінами). А за наявності присадибної ділянкиможна не лише заощадити на споживанні, а й організувати для приватного будинку самостійне енергозабезпечення.
Це нормальна практика, яка зародилася в Європі та північній Америці, а останні кілька десятиліть активно впроваджується й у Росії. Однак обладнання для автономного енергопостачання досить дороге, окупність «у нуль» настає не раніше, ніж через 10 років. У деяких державах можна повертати енергію в громадські мережі за фіксованими тарифами, це скорочує час окупності. У Російської ФедераціїДля оформлення «кешбеку» потрібно пройти ряд бюрократичних процедур, тому більшість користувачів «безкоштовної» енергії вважають за краще будувати вітряний генераторсвоїми руками, та користуватися ним лише для особистих потреб.
Саморобний вітрогенератор для будинку не потрапляє під заборони, його виготовлення та застосування не тягне за собою адміністративного чи кримінального покарання. Якщо потужність вітряного генератора не перевищує 5 кВт, він відноситься до побутових пристроїв і не вимагає жодних погоджень з місцевою енергетичною компанією. Тим більше, не потрібно сплачувати будь-які податки, якщо ви не отримуєте прибуток під час продажу електроенергії. Крім того, саморобний вітряк, що генерує, навіть з такою продуктивністю, вимагає складних інженерних рішень: змайструвати його на тек просто. Тому потужність саморобки рідко перевищує 2 кВт. Власне, цієї потужності зазвичай достатньо для енергопостачання приватного будинку (звісно, якщо у вас немає бойлера та потужного кондиціонера).
У даному випадку, мова йде про федеральне законодавство. Тому перед прийняттям рішення про виготовлення вітряка своїми руками не зайвим буде перевірити наявність (відсутність) суб'єктів і муніципальних нормативних правових актів, які можуть накладати деякі обмеження та заборони. Наприклад, якщо ваш будинок розташований на природній території, що особливо охороняється, використання вітрової енергії (а це природний ресурс) може вимагати додаткових погоджень.
Проблеми із законом можуть виникнути за наявності неспокійних сусідів. Вітряки для будинку належать до індивідуальних будівель, тому на них також поширюються деякі обмеження:
Перш ніж вирішити, як зробити вітрогенератор своїми руками, розглянемо особливості конструкції:
Пристрій вітрогенератора однаковий незалежно від обраної схеми.
Можна виготовити з будь-якого матеріалу: хоч із пластикових пляшок. Щоправда гнучкі лопаті суттєво обмежують потужність.
Достатньо вирізати в них порожнини для забору вітру.
Непоганий варіант - вітряк побутового з кулера. Ви отримуєте готову конструкціюз професійно виконаними лопатями та збалансованим електродвигуном.
Аналогічна конструкція виготовляється із охолоджувача комп'ютерних блоків живлення. Щоправда потужність такого генератора мізерна – хіба що запалити лампу на світлодіодах, або зарядити мобільний телефон.
Проте система цілком працездатна.
Непогані лопаті виходять із алюмінієвих листів. Матеріал доступний, його легко відформувати, пропелер виходить досить легким.
Якщо ви створюєте роторний пропелер для вертикального генератора, можна скористатися жерстяними банками, розрізаними вздовж. Для потужних систем застосовуються половинки сталевих бочок(До обсягу 200 літрів).
Зрозуміло, доведеться особливо ретельно підійти до питання надійності. Потужний каркас, вал на підшипниках.
Як говорилося вище, можна використовувати готовий автомобільний, або електродвигун від промислових електроустановок ( побутової техніки). Як приклад: вітрогенератор із шуруповерта. Використовується вся конструкція: двигун, редуктор, патрон для кріплення лопат.
Компактний генератор виходить із крокового двигуна принтера. Знову ж таки, потужності вистачає лише на харчування світлодіодного світильникаабо зарядного пристроюсмартфон. На природі – незамінна річ.
Якщо ви з паяльником «на ти», і непогано знаєтеся на радіотехніці - генератор можна зібрати самостійно. Популярна схема: вітрогенератор на неодимових магнітах. Переваги конструкції – можна самостійно розрахувати потужність під вітрове навантаження у вашій місцевості. Чому неодимові магніти? Компактність за високої потужності.
Можна переробити ротор генератора.
Або створити власну конструкцію, з виготовленням обмоток.
Ефективність такого вітряка на порядок вища, ніж під час використання схеми з електродвигуном. Ще одне незаперечна перевага- компактність. Неодимовий плоский генератор, і його можна розмістити безпосередньо в центральній муфті пропелера.
Виготовлення цього елемента не вимагає знань в електроніці, але від його міцності залежить життєздатність вітрогенератора.
Наприклад, щогла висотою 10-15 метрів вимагає грамотно розрахованих розтяжок та противаг. Інакше сильний порив вітру може завалити конструкцію.
Якщо потужність генератора не перевищує 1 кВт, вага конструкції не така велика, і питання міцності щогли відходять на другий план.
Саморобний вітрогенератор – не така складна конструкція, як здається здавалося б. З урахуванням високої вартостізаводських виробів, можна неабияк заощадити, виготовивши домашню вітряну електростанцію і цілком доступних матеріалів. З урахуванням невеликих витрат на створення вітряка, він окупиться досить швидко.
Діяльність як окремих людей, так і всього сучасного людства практично неможлива без електроенергії. На жаль, обсяг споживання нафти і газу, вугілля і торфу, що швидко збільшується, веде до зменшення запасів цих ресурсів на планеті. Що ж можна зробити, поки все це ще є у землян? Згідно з висновками фахівців, саме розвитком енергетичних комплексів можна вирішити проблеми світових економічних та фінансових криз. Тому найактуальнішими стають пошук та використання безпаливних джерел енергії.
Можливо, не варто нагадувати, що все нове – це добре забуте старе. Силу течії річки та швидкість вітру люди навчилися застосовувати для отримання механічної енергії дуже давно. Сонце нагріває нам воду та рухає автомобілі, живить космічні кораблі. Колеса, встановлені в руслах струмків і невеликих річок, подавали воду на поля ще в середні віки. Одна могла забезпечити мукою кілька навколишніх сіл.
Зараз нас цікавить просте питання: як забезпечити своє житло дешевим світлом і теплом, як зробити вітряк своїми руками? 5 кВт-ної потужності або трохи менше, головне, щоб можна було забезпечити своє житло струмом для роботи електроприладів.
Цікаво, що у світі існує класифікація будівель за рівнем ресурсоефективності:
Виходить, що власні, домашні міні-станції, встановлені на дахах та дворах, можуть згодом скласти своєрідну конкуренцію великим постачальникам струму. Та й уряди різних країнвсіляко заохочують створення та активне використання
Дослідники довели, що резервні можливості вітрів набагато більше за всі накопичені багатовікові паливні запаси. Серед способів отримання енергії із відновлюваних джерел вітрякам відведено особливе місце, тому що їх виготовлення простіше, ніж створення сонцеуловлюючих панелей. По суті вітрогенератор на 5 кВт своїми руками можна зібрати, маючи потрібні складові, серед яких магніти, мідний дріт, фанера і метал для лопатей.
Знавці стверджують, що продуктивною і відповідно вигідною може стати конструкція не тільки правильної форми, але й збудована у правильному місці. Це означає, що необхідно враховувати наявність, сталість і навіть швидкість повітряних потоків у кожному окремому випадку і навіть у конкретному регіоні. Якщо в місцевості періодично наступають штили, спокійні та безвітряні дні, пристрій щогли з генератором не принесе користі.
Перш ніж починати робити вітряк своїми руками (5 кВт), необхідно продумати його модель та вигляд. Не варто чекати від слабкої конструкції великого виходу енергії. І навпаки, коли потрібно запитати лише пару лампочок на дачі, немає сенсу будувати величезний вітряк своїми руками. 5 кВт – потужність, достатня для забезпечення електроенергією практично всієї системи освітлення та домашніх приладів. Буде постійний вітер – буде й світло.
На вибраному для високої щогли місці зміцнюють сам вітряк із приєднаним до нього генератором. Енергія, що виробляється, по проводах надходить до потрібного приміщення. Вважається, що чим вища конструкція щогли, більший діаметр вітряного колеса і сильніший повітряний потік, тим вищий ККД всього пристрою. Насправді все не зовсім так:
Класичними вважаються конструкції з горизонтальним розміщенням осі обертання ротора. Зазвичай вони мають 2-3 лопаті та встановлюються на великій висотівід землі. Найбільша ефективність такої установки проявляється при постійному напрямку та його швидкості 10 м/с. Істотним недоліком цієї лопатевої конструкції є збій обертання лопатей при мінливому, рвучкому Це призводить або до непродуктивної роботи, або до руйнування всієї установки. Щоб запустити такий генератор після зупинки, необхідне примусове початкове розкручування лопатей. Крім того, при активному обертанні лопаті видають специфічні, неприємні людському вуху звуки.
Вертикальний вітрогенератор («Дзиґа» 5 кВт або інший) має інше розміщення ротора. Н-подібними чи бочкоподібними турбінами захоплюється вітер будь-якого напрямку. Ці конструкції мають менші розміри, запускаються навіть за найслабших повітряних потоків (при 1,5-3 м/с), не вимагають високих щоглів, їх можна використовувати навіть у міських умовах. Крім того, номінальної потужності вітряки, які своїми руками (5 кВт - це реально) зібрані, досягають при вітрі в 3-4 м/с.
Одним із популярних напрямків у вітроенергетиці зараз стало створення горизонтального генератора з м'якими лопатями. Основною відмінністю є як матеріал виготовлення, так і сама форма: створені вітряки своїми руками (5 кВт, вітрильний тип) мають 4-6 трикутних лопатей. До того ж, на відміну традиційних конструкцій, їх перетин збільшується у бік від центру до периферії. Ця особливість дозволяє не тільки "зловити" слабкий вітер, але й уникнути втрат при ураганному повітряному потоці.
Плюсами вітрильників можна назвати такі показники:
5 кВт необхідної електроенергії можна отримати кількома способами:
Важливо пам'ятати, що потужність вітряного колеса пропорційна добутку кубічного значення швидкості вітру на площу турбіни, що омітається. Як зробити вітрогенератор на 5 кВт? Інструкція далі.
За основу можна взяти автомобільну маточину та гальмівні диски. 32 магніти (25 на 8 мм) розташовують паралельно по колу на майбутніх дисках ротора (рухомої частини генератора) на кожен диск по 16 штук, причому плюси обов'язково чергують з мінусами. У протилежних магнітів мають бути різні значенняполюсів. Після розмітки та розміщення все, що знаходиться на колі, заливають епоксидкою.
Котушки мідного дроту розташовують на статорі. Їхня кількість повинна бути меншою, ніж число магнітів, тобто 12. Попередньо всі дроти виводять і з'єднують між собою зіркою або трикутником, потім теж заливають епоксидним клеєм. Рекомендується перед заливкою вставити всередину котушок шматочки пластиліну. Після затвердіння смоли та їх вилучення залишаться отвори, які потрібні для вентиляції та охолодження статора.
Диски ротора, обертаючись щодо статора, утворюють магнітне поле, і в котушках виникає електрострум. А вітряк, приєднаний за допомогою системи шківів, і потрібний для того, щоб рухати ці частини робочої конструкції. Як зробити вітрогенератор своїми руками? Деякі починають виготовлення власної електростанції зі збирання генератора. Інші - зі створення лопатевої обертової частини.
Вал від вітряка зчіплюють з'єднанням з одним з дисків ротора. На сильний підшипник ставиться нижній другий диск з магнітами. Статор розташовують посередині. Всі частини кріпляться до фанерного кола за допомогою довгих болтів та фіксуються гайками. Між усіма «млинцями» обов'язково залишають мінімальні зазори для вільного обертання дисків ротора. У результаті виходить 3-фазний генератор.
Залишилося виготовити вітряки. Своїми руками 5 кВт-ву конструкцію, що обертається, можна зробити з 3 кіл фанери і листа найтоншого і легкого дюралю. Металеві прямокутні крила кріпляться до фанери болтиками та куточками. Попередньо в кожній площині кола видовбані напрямні канавки у формі хвилі, в які вставляються листи. Двоповерховий ротор, що вийшов, має 4 хвилястих лопаті, прикріплені один до одного під прямим кутом. Тобто між кожними двома скріпленими маточками фанерними млинцями розташовані по 2 вигнуті у формі хвилі алюмінієві лопаті.
Дана конструкція насаджена по центру на сталеву шпильку, яка і буде передавати крутний момент генератору. Вітряки, своїми руками (5 кВт) створені, такої конструкції важать приблизно 16-18 кг при висоті 160-170 см та діаметрі основи 80-90 см.
Вітряк-«бочку» можна встановити навіть на даху будівлі, хоча цілком достатньо вишки заввишки 3-4 метри. Однак обов'язково необхідно захистити від природних опадів корпус генератора. Також рекомендується встановити акумуляторний накопичувач енергії.
Для отримання з постійного 3-фазного змінного струму обов'язково в схему потрібно включити і перетворювач.
При достатній кількості вітряних днів у регіоні вітряк, своїми руками (5 кВт) зібраний, може забезпечити струмом не лише телевізор та лампочки, а й систему відеоспостереження, кондиціонер, холодильник та іншу електротехніку.
Людство протягом усього часу його розвитку робило як незначні, так і колосальні, що буквально змінювали когнітивну і об'єктивну реальністьі уявлення відкриття, засновані на найширших спектрах існуючих законів планети Земля. Всі вони так чи інакше обумовлювалися певними факторамиі були плодами потреб та необхідності щось покращити, створити, змінити, підлаштувати під себе. Виходячи з цього, на сьогоднішній день буквально дійшли того, що з'являються суворо індивідуальні потреби у використанні вже сучасних та ефективних приладів та механізмів, що дозволяють витягувати максимум із усього, що оточує. Йтиметься про такий пристрій, як вітроустановка (у народі – ветродуйка, ветродуй), а також про те, як все-таки зробити його своїми власними руками, Витративши мінімум енергії та засобів, і отримавши максимальний результат.
Відмінним прикладом для поставлення вітрогенератора та його дії може стати відома комп'ютерна граМайнкрафт, де вітрогенератори розкрито у всіх їхніх якостях. Влаштований середній міні-генератор певним чином.
Усі вітрогенератори у своїй сутності диференціюються на такі основні види:
Звичайно, перші картинки, що спадають на думку при виникненні образу вітрогенератора - це лопаті, що обертаються, гвинт, хвіст, турбіна або, як її ще називають, вітротурбіна, так званий ротор.
Ключова ланка всієї діяльності – генератор, щогла, акумулятори, інвертор, підключений до електромережі, мультиплікатор (редуктор, за потреби) та флюгер.
Вертикальні вітрогенератори є найбільш ефективними та простими у виготовленні та експлуатації, що обумовлює їх достатню поширеність, чи то спіральний чи прямий механізм.
Велике значення має як мета створення вітрогенератора, так і місцевість, на якій він буде встановлений, від чого і слід відштовхуватися при плануванні.
Існують основні моменти, що вимагають обов'язкової уваги при створенні вітрогенератора. Перше, що слід визначити, - звичайно ж двигун всього прогресу, серце всієї системи - генератор, який можна як придбати, так і зробити самому, що, по суті, вимагає певної вправності та вмінь, однак, за належного бажання, можна впоратися і новачкові . Залежно від поставленої мети, хочете серйозний апарат на 10кВт, 5кВт (5kW) або менш потужний на 12V, або більш маленький і простий ветродвіювач велосипедного зразка, що використовується як електрична установкана балконі квартири.
Вітровик може бути оснащений практично будь-яким генератором:
Далі визначаємося з лопатями - тими самими об'єктами, що обертаються, нагадують лопаті млина. Лопаті можна виготовити з також великої кількостіматеріалів, найбільш перспективними та поширеними з яких є, наприклад, фанери, пластика, іноді жерсті (країв бочки, наприклад), ПВХ матеріалу тощо. При виготовленні слід враховувати всі істотні фактори – як вплив відцентрової сили, так і розміри лопатей, потік вітру на місцевості та інші. Найбільш раціонально створювати крильчастого характеру, через підвищення ефективності, шляхом впливу на розподіл вітрового потоку.
Наступний крок – виготовлення приладу визначення швидкості та напрями вітру – флюгера. Є щось на зразок металевого прапорця, що змінює своє положення відповідно до потоків вітру. У роль флюгера може підійти будь-який порівняно міцний, але легкий шар металу.
Щогла – у її ролі може використовуватися також широкий спектрпідручних засобів, наприклад, міцна водопровідна труба. Саморобний вітряний апарат (саморобки) цілком реально виготовити самому, як уже було описано, з максимально доступних коштів, причому сила вітряка залежить від використовуваних матеріалів та продуманості використання у конкретних умовах. Найпростіший представник таких пристроїв цілком здатний створювати електрики на освітлення приміщення, зарядки пристроїв, а за належного бажання, навіть для забезпечення базових потреб порівняно невеликого заміського будиночка.
Генератор – найважливіший елементвсієї установки, без якого неможливе створення жодного вольту електроенергії. Виготовити низькооборотний генератор самостійно з підручних засобів цілком реально, але слід підбирати всі елементи під конкретні цілі, адже якщо йдеться про потужну установку, то тут потрібні досить серйозні деталі.
Генератор включає:
При цьому, для виконання функції генератора, залежно від мети, можна використовувати практично будь-який працездатний механізм, залишки тракторного двигуна або електромотор від принтера або стартера вентилятора.
Важливо, як підбирається мідний електродрот.
Якщо йдеться про виготовлення генератора з нуля, тут необхідні елементи. Ступиця – середня частина колеса, металева основадля майбутнього двигуна. Неодимові магніти у певній кількості та розмірах. Необхідні металеві диски, на які кріпляться магніти, поліефірна смола або інший здатний закріпити та склеїти магнітний шар, щільний шар паперу, фанера.
Виготовити вітрогенератор потужністю 220 вольт цілком реально самому, і навіть це далеко не межа можливостей, за належного бажання та наявності необхідних матеріалів.
Відмінними рисами генераторів порівняно значною потужністюдо дрібних з невеликою потужністю є:
З останнього випливає потреба в фундаменті, хоча б у вигляді невеликих підготовлених і залитих лунок для того, щоб встановити в них макет. лопаті такого приладу.
В іншому вітрогонератори на 220 В (у тому числі їх виготовлення) практично не відрізняються від інших представників і підкоряються загальним правилам, Викладеним вище.
Найбільш поширеним є вітровий генератор, основа якого – аксіальна система вітроустановок, заснована на використанні в ній неодимових магнітів, що завоювали своє високе місцена ринку через якість, стійкість і доступність.
Якщо говорити про заміській ділянцідачі або садибі, але слід розуміти, що чим більша потреба, тим більша вартість. Особливо, якщо мати на увазі мету опалення або постійного утримання всіх домашніх приладів, трудомісткість та утримання такого пристрою, нехай навіть він і є одним із найвигідніших.
Вітродвигун, як уже освітлювалося вище, цілком може виконувати функцію основного джерела електроенергії навіть для цілого будинку.
Якщо порівнювати з близькими аналогами, наприклад, сонячне джерело багато в чому поступається вітрякам, адже сонце буває не щодня, а електрогенератор і поготів вітрогенератору в економічній та екологічній складовій.
Основні компоненти вітрогенератора для домуЗвичайно ж, говорячи про вітрогенератор для будинку, слід розуміти, що необхідні всі базові елементи
Крім того, при виготовленні також можна використовувати принципи винаходів ЗСУ Склярова, Бірюкова або Третьякова, що суттєво підвищить раціоналізм та вигоду використання системи та, для комфорту, зменшить шумові ефекти.
Процес виготовлення вітрогенератора є творчим і те, як він буде влаштований залежить тільки від майстра. Ні універсальної інструкції, оскільки кожна конструкція – сукупність різних деталей та інших чинників кожного окремого випадку.
Робиться все за допомогою базових інструментів - шуруповерта, молотка, болгарки та інших.
Першим, що потрібно зробити при виготовленні вітрогенератора – це визначитися з метою та зробити базові розрахунки, креслення, визначити місце тощо. Далі слід зібрати та закріпити лопаті, хвіст до акумулятора (підключити до генератора).
Основна та найбільш оптимальна, апробована та докладна інструкція з виготовлення вітрогенератора своїми руками:
Забетонувати та побудувати основу конструкції, щоб стабілізувати її за сильного вітру, розрахувавши основні параметри, адже для значної установки крокової відстані може бути недостатньо.
Насамкінець, слід зазначити, що саморобний вітряний генератор – відмінний, сучасний і з кожним днем все більш доступне джерело енергії, що розповсюджується з неймовірною швидкістю. Основні переваги вітрогенератора, чого не можуть присвоїти електрогенератори на основі бензогенератора – висока економічність, доступність, ефективність, простота монтажу та експлуатації, сучасність, більшість – малошумні, екологічні.
Вітрогенератори на сьогоднішній день є перспективним і все більш ефективним засобом отримання електроенергії, що набирає обертів, при цьому є порівняльним економічними і цілком доступними, навіть для того, щоб зробити такий прилад своїми руками.
Вітрогенератори-саморобки - чудовий спосіб дізнатися щось нове, спробувати в новій справі, а також зробити доступний і простий спосіб забезпечити будиночок електроенергією в найпростіших домашніх умовах.
Важко не помітити, наскільки стабільність постачання електроенергії заміським об'єктам відрізняється від забезпечення міських будівель та підприємств електроенергією. Визнайтеся, що ви як власник приватного будинку або дачі не раз стикалися з перебоями, пов'язаними з ними незручностями та псуванням техніки.
Перелічені негативні ситуації разом із наслідками перестануть ускладнювати життя любителів природних просторів. Причому з мінімальними трудовими та фінансовими витратами. Для цього потрібно лише зробити вітряний генератор електроенергії, про що ми детально розповідаємо в статті.
Ми докладно описали варіанти виготовлення корисної у господарстві системи, що позбавляє енергетичної залежності. Згідно з нашими порадами спорудити вітрогенератор своїми руками зможе недосвідчений домашній майстер. Практичний пристрій допоможе суттєво скоротити щоденні витрати.
Альтернативні джерела енергії – мрія будь-якого дачника чи домовласника, ділянка якого знаходиться далеко від центральних мереж. Втім, отримуючи рахунки за електроенергію, витрачену в міській квартирі, і дивлячись на збільшені тарифи, ми усвідомимо, що вітрогенератор, створений для побутових потреб, нам не завадив би.
Прочитавши цю статтю, можливо, ви втілите свою мрію у реальність.
Вітрогенератор – чудове рішення для забезпечення заміського об'єкта електроенергією. Причому в ряді випадків його встановлення є єдиним можливим виходом
Щоб не витратити даремно гроші, сили та час, давайте визначимося: чи є якісь зовнішні обставини, які створять нам перешкоди у процесі експлуатації вітрогенератора?
Для забезпечення електроенергією дачі або невеликого котеджу достатньо потужність якої не перевищить 1 кВт. Такі пристрої у Росії прирівняні до побутових виробів. Їх встановлення не вимагає сертифікатів, дозволів або будь-яких додаткових погоджень.
Електроенергія невпинно дорожчає. Щоб почуватися комфортно за містом у спекотну літню погоду та морозним зимовим днем, необхідно або ґрунтовно витратитися, або зайнятися пошуком альтернативних джерел енергії. Росія – величезна площею країна, має великі рівнинні території. Хоча в більшості регіонів у нас переважають повільні вітри, малообжита місцевість обдувається потужними та буйними повітряними потоками. Тому присутність вітрогенератора у господарстві власника заміської нерухомості найчастіше виправдана. Підходяща модельвибирають, виходячи з території застосування та фактичних цілей використання.
Можна зробити своїми руками легкий вітряк роторного типу. Звичайно, забезпечити електроенергією великий котедж йому навряд чи буде під силу, зате забезпечити електрикою скромний садовий будиночокцілком під силу. З його допомогою можна забезпечити світлом у вечірній час доби господарські будівлі, висвітлити садові доріжкита прибудинкову територію.
Докладніше про інші види альтернативних джерел енергії можна прочитати в цій статті:
Так чи майже так виглядає роторний вітрогенератор, зроблений своїми руками. Як бачите, у конструкції цього обладнання немає нічого надскладного
Щоб зібрати вітрогенератор, потужність якого не перевищуватиме 1,5 кВт, нам знадобляться:
Для виконання роботи нам будуть потрібні ножиці по металу або болгарку, рулетку, маркер або будівельний олівець, викрутку, ключі, дриль, свердло, кусачки.
Більшість власників приватних будинків не визнають використання геотермального опаленняОднак подібна система має перспективи. Докладніше про переваги та недоліки даного комплексу можна прочитати в наступному матеріалі:
Ми збираємось виготовити ротор і переробити шків генератора. Для початку роботи нам знадобиться металева ємність циліндричної форми. Найчастіше для цих цілей пристосовують каструлю чи відро. Візьмемо рулетку та маркер або будівельний олівець і поділимо ємність на чотири рівні частини. Якщо різатимемо метал ножицями, то, щоб їх вставити, потрібно спочатку зробити отвори. Можна скористатися і болгаркою, якщо цебро не виконане з фарбованої жерсті або оцинкованої сталі. У цих випадках метал неминуче перегріється. Вирізаємо лопаті, не прорізаючи їх до кінця.
Щоб не помилитися з розмірами лопатей, які ми прорізаємо в ємності, необхідно зробити ретельні виміри та ретельно все перерахувати
У днищі та в шківі розмічаємо та висвердлюємо отвори для болтів. На цій стадії важливо не поспішати та розташувати отвори з дотриманням симетрії, щоб при обертанні уникнути дисбалансу. Лопаті слід відігнути, але не надто сильно. При виконанні цієї частини роботи враховуємо напрямок обертання генератора. Зазвичай він крутиться рухом годинникової стрілки. Залежно від кута вигину збільшується площа впливу потоків вітру, отже, і швидкість обертання.
Це ще один із варіантів лопатей. У цьому випадку кожна деталь існує окремо, а не у складі ємності, з якої вирізувалася
Якщо кожна з лопатей вітряка існує окремо, потрібно прикручувати кожну. Перевага такої конструкції у її підвищеній ремонтопридатності
Відро із готовими лопатями слід закріпити на шківі, використовуючи болти. На щоглу за допомогою хомутів встановлюємо генератор, потім приєднуємо дроти та збираємо ланцюг. Схему, кольори проводів та маркування контактів краще заздалегідь переписати. Провід теж потрібно зафіксувати на щоглі.
Щоб підключити акумулятор, використовуємо дроти 4 мм 2 , довжина яких не повинна бути більше одного метра. Навантаження (електроприлади та освітлення) підключаємо за допомогою дротів перетином 2,5 мм 2 . Не забуваймо поставити перетворювач (інвертер). Його включають до мережі до контактів 7,8 проводом 4 мм 2 .
Конструкція вітряної установки складається з резистора (1), обмотки стартера генератора (2), ротора генератора (3), регулятора напруги (4), реле зворотного струму (5), амперметра (6), акумулятора (7), запобіжника (8) , вимикача (9)
Якщо все зроблено правильно, працюватиме цей вітрогенератор, не створюючи вам проблем. При акумуляторі 75А і перетворювачем 1000 W він може живити вуличне освітлення, прилади відеоспостереження і т.д.
Схема роботи установки наочно демонструє те, як саме енергія вітру перетворюється на електрику і як вона використовується за призначенням
Переваги такої моделі очевидні: цей економічний виріб, добре піддається ремонту, не вимагає. особливих умовдля свого функціонування працює надійно і не порушує ваш акустичний комфорт. До недоліків можна віднести невисоку продуктивність та значну залежність від сильних поривів вітру: лопаті можуть бути зірвані повітряними потоками.
Аксіальні вітряки з беззалізними статорами на неодимових магнітах у Росії досі не робили через недоступність останніх. Але тепер вони є і в нашій країні, причому коштують вони дешевше, ніж спочатку. Тому й наші умільці почали виготовляти вітрогенератори цього типу.
Згодом, коли можливості роторного вітрогенератора вже не забезпечуватимуть усі потреби господарства, можна зробити аксіальну модель на неодимових магнітах
За основу аксіального генератора потрібно взяти маточину від автомобіля з гальмівними дисками. Якщо ця деталь була в експлуатації, її необхідно розібрати, повірити підшипники і змастити, іржу зчистити. Готовий генератор буде пофарбовано.
Щоб якісно відчистити маточину від іржі, скористайтеся металевою щіткою, яку можна насадити на електродриль. Ступиця знову виглядатиме чудово
Нам потрібно наклеювати магніти на диски ротора. У разі використовуються 20 магнітів розміром 25х8мм. Якщо ви вирішите зробити іншу кількість полюсів, то використовуйте правило: в однофазному генераторі має бути скільки полюсів, стільки і магнітів, а в трифазному необхідно дотримуватися співвідношення 4/3 або 2/3 полюса до котушок. Розміщувати магніти слід, чергуючи полюси. Щоб їх розташування було правильним, використовуйте шаблон із секторами, нанесеними на папері або на самому диску.
Якщо є така можливість, магніти краще використовувати прямокутні, а не круглі, тому що у круглих магнітне поле зосереджено в центрі, а прямокутні - по їх довжині. Протистоячі магніти повинні мати різні полюси. Щоб нічого не переплутати, нанесіть маркером на їх поверхню «+» або «-». Для визначення полюса візьміть один магніт та підносите до нього інші. На поверхнях, що притягуються, ставте плюс, а на що відштовхуються - мінус. На дисках полюси мають чергуватись.
Магніти правильно розміщені. Перед їх фіксацією епоксидною смолою необхідно зробити бортики з пластиліну, щоб клейка маса могла застигнути, а не скла на стіл або підлогу.
Для закріплення магнітів потрібно використовувати сильний клей, після чого міцність склеювання додатково підсилюють епоксидною смолою. Нею заливають магніти. Щоб запобігти розтіканню смоли, можна зробити бордюри з пластиліну або просто обмотати диск скотчем.
Однофазний статор гірший за трифазний, тому що при навантаженні він дає вібрацію. Це відбувається через різницю в амплітуді струму, яка виникає через непостійну віддачу його за час. Трифазна модель на цей недолік не страждає. Потужність у ній завжди постійна, тому що фази одна одну компенсують: якщо в одній струм падає, а в іншій він наростає.
У суперечці однофазного та трифазного варіантів останній виходить переможцем, тому що додаткова вібрація не продовжує термін служби обладнання та дратує слух
В результаті віддача трифазної моделі на 50% перевищує той же однофазний показник. Іншим плюсом відсутності непотрібної вібрації є акустичний комфорт під час роботи під навантаженням: генератор не гуде під час його експлуатації. Крім того, вібрація завжди виводить вітрогенератор з ладу до закінчення терміну його експлуатації.
Будь-який фахівець вам скаже, що перед намотуванням котушок потрібно зробити ретельний розрахунок. А будь-яка практика все зробить інтуїтивно. Наш генератор не буде надто швидкохідним. Нам потрібно, щоб процес заряджання 12-вольтового акумулятора почався при 100-150 оборотах на хвилину. За таких вихідних даних загальна кількість витків у всіх котушках має становити 1000-1200 шт. Залишилося розділити цю цифру на кількість котушок і дізнатися скільки витків буде в кожній.
Щоб зробити вітрогенератор на низьких оборотах потужнішим, потрібно збільшити кількість полюсів. При цьому в котушках зросте частота коливання струму. Для намотування котушок краще використовувати товстий провід. Це зменшить опір, отже, сила струму зросте. Слід врахувати, що при великій напрузі струм може бути «з'їденим» опором обмотки. Простий саморобний верстат допоможе швидко і акуратно намотати якісні котушки.
Статор розмічений, котушки покладені на свої місця. Для їх фіксації використовується епоксидна смола, стіканню якої знову протистоять пластилінові борти.
Через кількість і товщину магнітів, розташованих на дисках, генератори можуть значно відрізнятися за своїми робочими параметрами. Щоб дізнатися, яку потужність чекати в результаті, можна намотати одну котушку та прокрутити її в генераторі. Для визначення майбутньої потужності слід виміряти напругу на певних оборотах без навантаження.
Наприклад, при 200 оборотах за хвилину виходить 30 вольт при опорі 3 Ом. Віднімаємо від 30 вольт напругу акумулятора в 12 вольт, а 18 вольт, що виходять, ділимо на 3 Ом. Результат – 6 ампер. Це той обсяг, який вирушить на акумулятор. Хоча практично, звичайно, виходить менше через втрати на діодному мосту та у проводах.
Найчастіше котушки роблять круглими, але краще їх трохи витягнути. При цьому міді в секторі виходить більше, а витки котушок виявляються прямішими. Діаметр внутрішнього отвору котушки повинен відповідати розміру магніту або трохи більше його.
Проводяться попередні випробування обладнання, що вийшло, які підтверджують його відмінну працездатність. Згодом і цю модель можна буде вдосконалити
Роблячи статор, врахуйте, що його товщина повинна відповідати товщі магнітів. Якщо кількість витків у котушках збільшити і зробити статор товщим, міждисковий простір збільшиться, а магнітопотік зменшиться. В результаті може утворитися та ж напруга, але менший струм через зростання опору котушок.
Як форму для статора використовують фанеру, але можна на папері розмітити сектори для котушок, а бордюри зробити з пластиліну. Міцність виробу збільшить склотканину, поміщену на дно форми і поверх котушок. Епоксидна смолане має прилипати до форми. Для цього її змащують воском або вазеліном. Для тих же цілей можна використовувати плівку чи скотч. Котушки закріплюють між собою нерухомо, кінці фаз виводять назовні. Потім усі шість дротів з'єднують трикутником або зіркою.
Генератор у зборі тестують, використовуючи обертання рукою. Напруга, що вийшла, становить 40 вольт, сила струму при цьому становить приблизно 10 Ампер.
Фактична висота готової щогли склала 6 метрів, але краще було б зробити її 10-12 метрів. Підстава для неї потребує бетонування. Необхідно зробити таке кріплення, щоб трубу можна було піднімати та опускати за допомогою ручної лебідки. на верхню частинутруби кріпиться гвинт.
Труба ПВХ – надійна і достатньо легкий матеріал, використовуючи який можна зробити гвинт вітряка із заздалегідь передбаченим вигином
Для виготовлення гвинта потрібна ПВХ трубадіаметр якої становить 160 мм. З неї належить вирізати шестилопатевий двометровий гвинт. З формою лопатей має сенс поекспериментувати, щоб посилити момент, що крутить, на низьких оборотах. Від сильного вітру гвинт треба забирати. Ця функція виконується за допомогою хвоста, що складається. Вироблена енергія накопичується в акумуляторах.
Щогла повинна підніматися і опускатися за допомогою ручної лебідки. Додаткову стійкість конструкції можна надати за допомогою натяжних тросів.
До вашої уваги надані два варіанти вітрогенераторів, які найчастіше використовуються дачниками та власниками заміської нерухомості. Кожен із них по-своєму ефективний. Особливо результат застосування такого обладнання проявляється у місцевості з сильними вітрами. У будь-якому разі такий помічник у господарстві не завадить ніколи.
