как сделать самодельное устройство на 220 В (Вольт) для частного дома самому, и чертеж, условия и простая инструкция изготовления

Некоторые природные явления могут стать отличными источниками для выработки альтернативной электроэнергии. Генераторы, работающие от ветра, являются довольно практичными и не очень сложны в построении даже в домашних условиях. Поэтому в данной статье рассмотрим, как в домашних условиях построить ветрогенератор для собственных нужд, какие материалы и инструменты нам понадобятся.

Законность: насколько мощное устройство можно сделать?

Производство и монтаж самодельного ветрогенератора не попадает под статьи административного или уголовного наказания, если его мощность составляет не более 5 кВт. Также налогообложение производимой электроэнергии не предусматривается, так как её ресурсы расходуются на бытовые нужды дома.

По этой же причине для установки ветряка не требуется согласование с местной энергетической компанией. Однако перед изготовлением ветряка следует проверить наличие или отсутствие ограничительных субъектовых и муниципальных нормативно-правовых актов.

Также вопросы могут возникнуть со стороны соседей, которые могут испытывать неудобства, связанные с работой ветряка. Поэтому, если вы собираетесь создать ветрогенератор, то нужно обратить внимание на такие параметры, как:

1. Высота мачты. Существуют определённого рода ограничения на высоту данных построек. Например, постройку с высотой более 15 метров нельзя устанавливать рядом с мостами, аэропортами и тоннелями.
2. Шум от редуктора и лопастей. Необходимо, чтобы эти характеристики не превышали шумовые нормативы. Параметры вырабатываемого шума можно зафиксировать при помощи специализированного прибора, показания лучше задокументировать.
3. Эфирные помехи. Некоторые ветряки могут создать телепомехи, поэтому лучше предусмотреть защиту от них.
4. Претензии экологических служб. Данные организации могут препятствовать в эксплуатации ветряка, если она препятствует миграции перелётных птиц. Но, так как высота самодельных ветряков, как правило, небольшая, то эта проблема не возникнет.

Разновидности

По расположению генератора данный агрегат может быть:

1. Горизонтальной конструкции. В данном устройстве ось вращения располагается параллельно земле, а плоскость лопастей – перпендикулярно. Что позволяет осуществлять свободное вращение вокруг вертикальной оси.
   Принцип действия вертикальных генераторов заключается в перемене направления ветра, который воздействует на хвостовую плоскость, таким образом, ось вращения генератора будет располагаться по вектору движения потока воздуха.

   Внимание! Проблемой в использовании горизонтальных генераторов является присоединение силовых кабелей, так как провода могут наматываться на мачту и рваться. Однако эта проблема также решаема при помощи установки ограничителя.

2. Вертикальной конструкции. В данном варианте ось вращения вала располагается перпендикулярно земле, что позволяет устройству не зависеть от направления ветра. Преимущество данной установки состоит в том, что её чертежи представлены в свободном доступе из технической литературы. Сам генератор не требует установки ограничителей вращения, как в горизонтальных конструкциях.

Эффективная установка роторного типа для частного дома: из чего можно собрать?

Установка данного типа рассчитана на обеспечение электричеством садового домика, хозяйственных построек и подсвечивания в ночное время территории. Для изготовления ветроэлектрической установки роторного типа с максимальной мощностью в 1,5 кВт будет необходим ряд устройств:

• генератор на 12 В.;
• гелиевый или кислотный аккумулятор на 12 В.;
• полугерметичный выключатель-кнопка на 12 В.;
• преобразователь 700 →1500 Вт и 12→ 220 В.;
• автомобильное реле контрольной лампы заряда или зарядки аккумулятора;
• вольтметр;
• болгарка или ножницы по металлу;
• дрель.

Также дополнительно необходимы будут:

• ёмкость из нержавеющей стали или из алюминия большого объёма;
• болты с гайками и шайбами;
• провода сечением 4 мм² и 2,5 мм²;
• хомуты для закрепления генератора на мачте;
• карандаш или маркер;
• рулетка, кусачки, сверло, ключи, отвёртка.

Преимущества и недостатки роторной модели ветряка

Достоинствами роторной модели ветрогенератора являются:

• экономичность;
• элементы легкозаменяемые и хорошо поддаются ремонту в случае поломки;
• отсутствие особых условий для работы;
• надёжность в эксплуатации;
• достаточно тихая работа.

Недостатки также присутствуют:

• производительность ветряка не очень большая;
• ветрогенератор сильно зависит от внезапных порывов ветра, что может даже привести к срыву пропеллера.

Однофазный и трёхфазный

• Генераторы однофазного вида
  при нагрузке издают вибрационные колебания, причиной которых является разница в амплитуде тока.
• Генераторы трёхфазного вида не издают вибрационные колебания, что увеличивает акустический комфорт при их работе. Это позволяет генератору работать почти бесшумно, к тому же чем меньше вибрации, тем больше он прослужит.

Как видим, при сравнении обоих типов генераторов, лучшие характеристики имеет трёхфазный вид.

Номиналы генерируемого напряжения на 220 Вольт (В)

Самодельным ветрогенераторам на 220 В не нужны дополнительные преобразователи величины напряжения. Однако их работа зависит от силы ветра, поэтому требуется установка стабилизатора на выходе. Ведь при отсутствии ветра, генератор не будет работать. На самодельных ветряках используются мощные электродвигатели, благодаря которым можно установить винт, прикрепив его прямо к валу ротора.

Мощный электродвигатель можно не приобретать за большие деньги, а приобрести уже бывший в употреблении от списанной электроустановки, стиральной машины или пылесоса.

Также можно смастерить ветрогенераторы на основе автомобильного генератора в комплекте с преобразователем напряжения. На выходе образуются 12 или 14 вольт необходимые для питания энергосистемы. Такие конструкции можно использовать и в качестве непосредственного подключения, и в автомобильном режиме. Например, взяв питание напрямую с клемм аккумулятора.

Калькулятор расчёта прогнозируемой мощности

Теоретически мощность ветрового генератора рассчитывают по формуле:

N=p*S*V³/2, где:

• N – мощность потока воздуха;
• p – плотность воздушных масс;
• S – общая обдуваемая площадь лопастей винта;
• V – скорость воздушного потока.

Стартовый этап изготовления в домашних условиях: как изготовить самому?

Начальный этап производства ветровой установки состоит из следующих действий:

1. Большую ёмкость цилиндрической формы из металла разделяем на 4 равнозначные части, используя рулетку и карандаш.
   В качестве металлической ёмкости могут выступать выварки, вёдра или кастрюли.

2. Затем по намеченным линиям вырезаем болгаркой будущие лопасти, не прорезая их до конца.
3. Займёмся работами по переделке шкива генератора. Для этого на дне кастрюли и в шкиве нужно отметить и проделать симметричные отверстия, в которые будут вкручиваться болты.
4. В зависимости от стороны, в которую будет вращаться ветрогенератор, отгибаем лопасти.
5. На шкиве закрепляем ведро с лопастями.
6. Генератор крепим на мачту, фиксируя его хомутами, затем присоединяем провода и собираем цепь.
   Внимание! Обязательно при сборке цепи нужно зафиксировать в письменном виде схему соединения, цвета проводов и маркировку контактов.

7. Провода закрепляем на мачте генератора.
8. Присоединяя аккумулятор, используем 1 метр провода с сечением 4 мм². Для установки преобразователя также можно использовать данный вид провода.

Инструкция сборки аксиальной ВЭУ на неодимовых магнитах: как собрать своими руками?

Ветроэлектрическая установка на основе неодимовых магнитов представляет собой аксиальный ветрогенератор с безжелезными статорами. Ступицу от старого автомобиля с тормозными дисками можно использовать, как основу аксиального генератора. Её нужно разобрать, тщательно вычистить и смазать подшипники. Затем генератор следует покрасить.

Как разместить и закрепить магниты?

Распределение и закрепление магнитов осуществляется в несколько этапов:

1. Магниты размером 25х8мм размещаются по методу чередования полюсов, то есть у противостоящих магнитов должны быть противоположные полюса. Для этого можно заготовить шаблон-подсказку или нанести сектора прямо на диск, а также сами магниты пометить знаками минус или плюс.
2. Для закрепления магнитов нужно использовать хорошо фиксирующий клей. Для ещё большей удерживающей силы можно использовать эпоксидную смолу, которой залить диск целиком.

   Перед нанесением эпоксидной смолы форму лучше смазать вазелином, воском или средствами на их основе, чтобы она не прилипла к форме.

   Правила наматывания катушки

   1. Намотку можно осуществлять как вручную, так и с помощью специального станочка.
   2. Круглые катушки можно слегка вытянуть, что позволит сделать витки более прямыми. Но важно, чтобы они в размере были чуть больше магнитов или одинаковой с ними величины.
   3. При использовании провода с крупным сечением для намотки катушек, сила тока увеличится, а сопротивление уменьшится.
   4. Форму для статора можно изготовить из фанеры, а сектора для катушек отметить на ней. Бордюром может служить пластилин или плёнка. Стеклоткань, наложенная поверх катушек, повысит прочность конструкции.
   5. Статор, увеличенный при помощи количества витков в катушках, может уменьшить магнитопоток. Это приведёт к подаче меньшего тока на выходе.
   6. Катушки между собой закрепляют в неподвижном состоянии, выводя концы фаз наружу. Эти провода нужно соединить звездой или треугольником.

   Окончательная сборка устройства

   Мачта должна быть длиной около 6-12 метров с забетонированной основой и ветряком, закреплённым на её верхней части. В основание мачты нужно вмонтировать специальное крепление для поднятия и спуска трубы при помощи ручной лебёдки. Оно пригодится в случае поломки ветряка.

   Для изготовления винта используем трубу из поливинилхлорида диаметром 160 мм и длиной 2 метра. Всего из трубы будут вырезаны 6 лопастей. Винт-пропеллер нужно защитить от сильного ветра, используя складной хвост.

   Чертеж простой действующей самоделки

   Далее можно ознакомиться с чертежом ветрогенератора:

   Из чего состоит самодельный шедевр?

   Конструкция ветрогенератора одинакова, не зависимо от выбранной модели, и в неё входят следующие элементы:

   • пропеллер;
   • генератор;
   • инвертор/ регулятор напряжения/ стабилизатор;
   • буферный элемент;
   • мачта.

   Пропеллер

   Пропеллера можно изготовить из следующих материалов:

   • пластиковых бутылок;
   • кулер для воды;
   • алюминиевые листы;
   • жестяные банки или стальные бочки.

   Генератор

   Генераторы, как правило, используются уже готовые из старых электроприборов. Например, автомобильный или электродвигатель из бытовой техники. Генератор также можно попробовать собрать вручную. Вот несколько примеров:

   • ветрогенератор на неодимовых магнитах;
   • перебрать ротор любого генератора;
   • индивидуальная конструкция с обмотками.

   Мачта

   От прочности мачты зависит, насколько долго прослужит вся конструкция. Мачта высотой в 12–15 метров потребует предусмотреть растяжки и противовесы, так как такой высокой конструкции тяжело удержаться и даже сильный ветер может её повалить. Если же высота мачты ниже, то и вес конструкции не будет таким тяжёлым и дополнительные меры предпринимать не потребуется.

   В заключении можно сказать, что ветряные генераторы не очень сложны в конструкции, и их можно сделать в домашних условиях. Они прекрасно подойдут для ветреных регионов, в которых условия созданные природой окупят счета за электричество.

Самодельный ветряк для дома. Вертикальный ветрогенератор для дачи

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:

Разновидности генераторов

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

По расположению генератора устройство может быть горизонтальным или вертикальным

По номиналу генерируемого напряжения

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.

Итог

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

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

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

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

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

Общий принцип работы

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

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

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

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

На видео рассказывается про ветрогенератор, изготовленный своими руками

Расчет лопастного ветрогенератора

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

Энергия ветра может быть определена по формуле
P=0.6*S*V ³, где S — это площадь круга, описываемого концами лопастей винта (площадь ометания), выраженная в квадратных метрах, а V — расчетная скорость ветра в метрах в секунду. Также нужно учитывать КПД самого ветряка, который для трехлопастной горизонтальной схемы составит в среднем 40%, а также КПД генераторной установки, составляющий на пике токоскоростной характеристики 80% для генератора с возбуждением от постоянных магнитов и 60% — для генератора с обмоткой возбуждения. Еще в среднем 20% мощности израсходует повышающий редуктор (мультипликатор). Таким образом, окончательный расчет радиуса ветряка (то есть длины его лопасти) для заданной мощности генератора на постоянных магнитах выглядит так:
R=√(P/(0.483*V³ ))

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

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

В плане ветроэнергетических ресурсов Россия занимает довольно двойственное положение. С одной стороны, на ее долю приходится огромная площадь, богатая равнинными местами. С другой — ветры здесь медленные, имеют низкий потенциал. Они могут быть довольно буйными в местах, где проживает мало людей. В соответствии с этим становится актуальной задача обустройства самодельного ветрогенератора.

Источник электричества

Как минимум 1 раз в год увеличиваются тарифы на услуги электроэнергии, зачастую — в несколько раз. Это бьет по карману граждан, зарплата которых не растет столь же стремительно. Домашние умельцы раньше прибегали к простому, но довольно небезопасному и незаконному способу экономии на электроэнергии. Они прикрепляли к поверхности расходомера неодимовый магнит, после чего тот приостанавливал работу счетчика.

Если указанная схема изначально работала слаженно, то в дальнейшем с ней возникали проблемы. Объяснялось это несколькими причинами:

Всё это подтолкнуло людей к поиску альтернативных источников электроэнергии, к примеру, ветрогенераторов. Если человек проживает в областях, где регулярно дуют ветры, такие приспособления становятся для него «палочкой-выручалочкой». Устройство использует силу ветра для получения энергии.

Корпус оснащен лопастями, приводящими в движение роторы. Электроэнергия, полученная таким образом, трансформируется в постоянный ток. В дальнейшем она переходит к потребителям либо накапливается в аккумуляторе.

Самодельный ветрогенератор может выступать в качестве главного или дополнительного источника энергии. В качестве вспомогательного устройства он может греть воду в бойлере либо подпитывать домашние светильники, тогда как вся остальная электроника работает от главной сети. Возможна работа таких генераторов и в качестве главного источника там, где дома не подключены к электричеству. Здесь устройства подпитывают:

• лампы и люстры;
• отопительное оборудование;
• бытовую электронику.

Ветровая электростанция способна подпитывать низковольтные и классические приборы. Первые работают от напряжения 12−24 Вольт, а ветрогенератор способен обеспечивать мощность на 220 Вольт. Он изготавливается по схеме с использованием инверторных преобразователей. Электричество накапливается в его аккумуляторе. Есть модификации на 12−36 Вольт. Они отличаются более простой конструкцией. Для них применяются стандартные контроллеры заряда аккумулятора. Чтобы обеспечить обогрев жилища, достаточно сделать ветрогенераторы своими руками нa 220 В. 4 кВт — это мощность, которую обеспечит их двигатель.

Особенности изделия

Создавать ветряк своими руками выгодно. Достаточно узнать, что заводские изделия мощностью не больше 5 кВт стоят до 220000 р., как становится ясно, насколько лучше использовать доступные материалы и сделать их самостоятельно, ведь благодаря этому удастся сэкономить немало средств.

Безусловно, заводские модификации редко ломаются и являются более надежными. Но уж если поломка случится, придется потратить огромные суммы на покупку запасных узлов.

Магазинные модели часто недоступны большинству граждан. Чтобы окупить затраты на покупку такого устройства, требуется от 10 до 12 лет, хотя отдельные виды устройств и отбивают эти расходы чуть раньше. Сделав ветрогенератор 2 кВт своими руками, можно получить далеко не самую совершенную конструкцию, но в случае поломки ее удастся легко отремонтировать самостоятельно. Миниатюрный ветряк малой мощности способен собрать без проблем любой человек, который умеет обращаться с инструментами.

Ключевые узлы

Как говорилось, ветряной генератор можно сделать в домашних условиях. Надо подготовить определенные узлы для его надежного функционирования. Они включают:

1. Лопасти. Изготавливать их можно из разных материалов.
2. Генератор. Его тоже можно собрать собственноручно или же купить готовый.
3. Хвостовая зона. Используется для движения лопастей по направлению вектора, обеспечивая предельно возможный КПД.
4. Мультипликатор. Увеличивает скорость вращения ротора.
5. Мачта для крепежа. Она играет роль элемента, на котором зафиксированы все указанные узлы.
6. Натяжные тросы. Необходимы для фиксации конструкции в целом и защиты от разрушения под воздействием ветра.
7. Аккумулятор, инвертор и контроллер заряда. Способствуют преобразованию, стабилизации энергии и ее накапливанию.

Новичкам следует рассматривать простые схемы роторного ветрогенератора.

Инструкция по изготовлению

Ветряк можно изготавливать даже из пластиковых бутылок. Он будет крутиться под действием ветра, издавая при этом шум. Возможных схем обустройства таких изделий существует много. Ось вращения допустимо располагать в них вертикально или горизонтально. Эти устройства используются в основном для борьбы с вредителями на приусадебном участке.

Самодельный ветрогенератор похож на бутылочный ветряк по конструкции, но размеры его больше, и он отличается более основательной конструкцией.

Если к ветряку для борьбы с кротами на огороде приделать мотор, он сможет давать электроэнергию и подпитывать, например, светодиодные светильники.

Сборка генератора

Для сборки ветряной электростанции обязательно потребуется генератор. В его корпус необходимо поставить магниты, которые будут обеспечивать электроэнергию в обмотках. Такой тип устройства имеют отдельные виды электродвигателей, к примеру, которые установлены в шуруповёртах. Но изготовить из шуруповерта генератор не удастся. Он не обеспечит необходимой мощности. Его хватит разве что на подпитку небольшой светодиодной лампы.

Из автомобильного генератора ветряную электростанцию тоже вряд ли получится сделать. Объясняется это тем, что в данном случае применяется обмотка возбуждения, получающая питание от аккумулятора, почему он и не подходит для этих целей. Следует подбирать самовозбуждающийся генератор оптимальной мощности либо купить готовую модель. Эксперты рекомендуют приобретать его в готовом виде, т. к. это устройство обеспечит высокий КПД, но никто не мешает сделать его своими руками. Предельная мощность у него будет находится на уровне 3,5 кВт.

Что потребуется взять:

Ставят ротор и статор и на дистанции 2 мм. Обмотки объединяют таким образом, чтобы получился 1-фазный источник переменного тока.

Создание лопастей

В ветреную погоду из готового устройства можно добывать 3,5 кВт мощности. При средней интенсивности воздушного потока этот показатель составляет не более 2 кВт. Устройство бесшумное, если сравнивать с моделями на электродвигателе.

Следует подумать о месте монтажа лопастей. В рассматриваемом примере изготавливается простая модификация ветрогенератора горизонтального типа с тремя лопастями. Можно попробовать изготовить вертикальной вариант, но КПД у него будет пониженным. В среднем он составит 0,3. Единственным преимуществом такой конструкции будет возможность работы при любом направлении ветра. Простые лопасти изготавливаются с помощью таких материалов:

Одно дело — изготовить своими руками лопасти для ветрогенератора, и совсем другое — обеспечить сбалансированность конструкции. Если все нюансы не будут учтены, сильный ветер без особого труда разрушит мачту. Как только лопасти будут изготовлены, вместе с ротором их устанавливают на монтажную площадку, где будет закреплена хвостовая часть.

Запуск и оценка эффективности

Даже если ветрогенератор был изготовлен по всем правилам, ошибочный выбор места для размещения мачты может сыграть злую шутку с мастером. Элемент должен стоять вертикально. Генератор вместе с лопастями лучше разместить как можно выше — там, где «гуляют» сильные ветры. Поблизости не должно располагаться домов, любых крупных зданий, отдельно растущих деревьев. Всё это будет загораживать потоки воздуха. Если обнаружены какие-либо помехи, следует разместить генератор на определенном расстоянии от них.

После того как установка начнёт работать, следует подсоединить мультиметр к ветви генератора и проверить, имеется ли напряжение. Систему можно считать готовой к полноценной эксплуатации. После этого остается выяснить, какое напряжение поступит в жилище и каким образом это будет происходить.

Процесс подключения в доме

После обустройства практически бесшумного ветряка с хорошей мощностью необходимо подключить к нему бытовые приборы. Собирая собственноручно такое устройство, следует позаботиться о покупке инверторного преобразователя с эффективностью 99%. В таком случае потери на переход постоянного тока в переменный будут наименьшими, а в корпусе будут присутствовать три узла:

1. Аккумуляторный блок. Способен впрок накапливать энергию, которая генерируется устройством.
2. Контроллер заряда. Обеспечивает более продолжительный срок службы аккумуляторных батарей.
3. Преобразователь. Трансформирует постоянный ток в переменный.

Можно устанавливать оборудование для питания осветительных приборов и бытовой техники, которые могут функционировать на напряжении 12−24 Вольт. Потребность в инверторном преобразователе в таком случае отсутствует. Для приборов, позволяющих готовить пищу, лучше задействовать газовое оборудование с питанием от баллона.

О том, мы рассказывали в одном из прошлых материалов. Сегодня вашему вниманию будут представлены модели ВЭУ, построенные пользователями нашего портала. Также мы поделимся полезными советами, которые помогут собрать установку и не допустить при этом ошибок. Строительство ветрогенератора своими руками – задача сложная. Безошибочно справиться с ее решением может далеко не каждый (даже опытный) практик. Впрочем, любая вовремя обнаруженная ошибка может быть исправлена. На то мастеру – голова и руки.

В статье рассмотрены вопросы:

• Из каких материалов и по каким чертежам можно изготовить лопасти ветрогенератора.
• Порядок сборки аксиального генератора.
• Стоит ли переделывать автомобильный генератор под ВЭУ и как это правильно сделать.
• Как защитить ветрогенератор от бури.
• На какой высоте устанавливать ветрогенератор.

Изготовление лопастей

Если у вас еще нет опыта в самостоятельном изготовлении винтов для домашней ВЭУ, рекомендуем не искать сложных решений, а воспользоваться простым методом, доказавшим свою эффективность на практике. Заключается он в изготовлении лопастей из обыкновенной канализационной ПВХ трубы. Этот метод прост, доступен и дешев.

Михаил26 Пользователь FORUMHOUSE

Теперь о лопастях: сделал из 160-й рыжей канализационной трубы со вспененным внутренним слоем. Делал по расчету, представленному на фото.

«Рыжая» труба упомянута пользователем не случайно. Именно этот материал лучше держит форму, устойчив к температурным перепадам и дольше служит (в сравнении с серыми трубами ПВХ).

Чаще всего в домашней ветроэнергетике используются трубы диаметром от 160 до 200 мм. С них и следует начинать свои эксперименты.

Форма и конфигурация лопастей – это параметры, которые зависят от диаметра трубы, из которой они изготовлены, от диаметра ветроколеса, от быстроходности рабочего винта и других расчетных характеристик. Чтобы не забивать себе голову аэродинамическими расчетами, вы можете воспользоваться , которую выложил в нашего портала ее автор. Она позволит определить геометрию лопастей, подставляя в расчетную таблицу свои собственные значения (диаметр трубы, быстроходность винта и т. д.).

Михаил26

Приноровился пилить электролобзиком. Получается реально быстро и качественно. Примечание: обязательно ставьте большой свободный ход пилки на лобзик, чтобы пилку не закусывало и не ломало.

Конструкция аксиального генератора

Делая выбор между трехфазным или однофазным генератором, лучше остановить свой выбор на первом варианте. Трехфазный источник тока менее подвержен вибрациям, возникающим из-за неравномерности нагрузки, и позволяет получать постоянную мощность при одинаковых оборотах ротора.

BOB691774 Пользователь FORUMHOUSE

Однофазные генераторы мотать не стоит: испытано и давно проверено на практике. Только на трех фазах можно получить достойные генераторы.

Расчетные параметры генератора, о которых мы рассказывали в нашем предыдущем материале, определяются текущими потребностями в электроэнергии. И чтобы на практике они соответствовали объему вырабатываемой мощности, конструкция аксиального генератора должна отвечать определенным требованиям:

1. Толщина всех дисков (ротора и статора) должна равняться толщине магнитов.
2. Оптимальное соотношение катушек и магнитов – 3:4 (на каждые 3 катушки – 4 магнита). На 9 катушек – 12 магнитов (по 6 на каждый диск ротора), на 12 катушек – 16 магнитов и так далее.
3. Оптимальное расстояние между двумя соседними магнитами, расположенными на одном диске, равно ширине этих магнитов.

Увеличение расстояния между двумя соседними магнитами приведет к неравномерной выработке электроэнергии. Уменьшить это расстояние можно, но лучше, все же, соблюдать оптимальные параметры.

Aleksei2011 Пользователь FORUMHOUSE

Ошибочно делать расстояние между магнитами равным половине ширины магнита. Один человек оказался прав, когда говорил, что расстояние должно быть не меньше ширины магнита.

Если не вникать в скучную теорию, то схема перекрытия катушек аксиального генератора постоянными магнитами на практике должна выглядеть следующим образом.

В каждый момент времени одинаковые полюса магнитов аналогичным образом перекрывают обмотки катушек отдельно взятой фазы.

Aleksei2011

Вот так в реале: всё совпадает с рисунком почти на 100%, только катушки совсем немного отличаются по форме.

Последовательность сборки аксиального генератора рассмотрим на примере устройства, собранного пользователем Aleksei2011 .

Aleksei2011

На этот раз я делаю дисковый аксиальный генератор. Диаметр дисков – 220 мм, магниты – 50*30*10 мм. Всего – 16 магнитов (по 8 штук на дисках). Катушки мотал проводом Ø1.06 мм по 75 витков. Катушек – 12 штук.

Изготовление статора

Как видно на фото, катушки имеют форму, похожую на вытянутую каплю воды. Это делается для того, чтобы направление движения магнитов было перпендикулярным длинным боковым участкам катушки (именно здесь индуцируется максимальная ЭДС).

Если используются круглые магниты, внутренний диаметр катушки должен примерно соответствовать диаметру магнита. Если же используются квадратные магниты, конфигурация витков катушки должна быть построена таким образом, чтобы магниты перекрывали прямые отрезки витков. Установка более длинных магнитов особого смысла не имеет, ведь максимальные значения ЭДС возникают лишь на тех участках проводника, которые расположены перпендикулярно направлению движения магнитного поля.

Изготовление статора начинается с намотки катушек. Катушки проще всего мотать по заранее заготовленному шаблону. Шаблоны бывают самыми разными: от небольших ручных приспособлений до миниатюрных самодельных станков.

Катушки каждой отдельно взятой фазы соединяются между собой последовательно: конец первой катушки соединяется с началом четвертой, конец четвертой – с началом седьмой и т. д.

Напомним, что при соединении фаз по схеме «звезда» концы обмоток (фаз) устройства соединяются в один общий узел, который будет являться нейтралью генератора. При этом три свободных провода (начало каждой фазы) подключаются к трехфазному диодному мосту.

Когда все катушки будут собраны в единую схему, можно готовить форму под заливку статора. После этого погружаем в форму всю электрическую часть и заливаем эпоксидной смолой.

Изготовление ротора для аксиальника

Чаще всего самодельные аксиальные генераторы делают на основе автомобильной ступицы и совместимых с ней тормозных дисков (можно использовать самодельные металлические диски, как это сделал Aleksei2011 ). Схема будет следующей.

В этом случае диаметр статора больше, чем диаметр ротора. Это позволяет прикрепить статор к раме ветрогенератора с помощью металлических шпилек.

Aleksei2011

Шпильки для крепления статора М6 стоят (в количестве 3-х штук). Это исключительно для теста генератора. Впоследствии их будет 6 штук (М8). Я думаю, что для генератора такой мощности этого будет вполне достаточно.

В некоторых случаях диск статора крепится к неподвижной оси генератора. Подобный подход позволяет сделать конструкцию генератора менее габаритной, но принципы работы устройства от этого не меняются.

Противоположные магниты должны быть направлены друг к другу разноименными полюсами: если на первом диске магнит обращен к статору генератора своим южным полюсом «S», то противоположный ему магнит, расположенный на втором диске, должен быть обращен к статору полюсом «N». При этом магниты, расположенные рядом на одном диске, также должны быть сориентированы разнонаправлено.

Сила магнитного поля, которое создают неодимовые магниты, довольно велика. Поэтому регулировать расстояние между дисками статора и ротором генератора следует, используя шпилечно-резьбовое соединение.

Это вариант конструкции, в которой диаметр ротора больше диаметра статора. Статор в этом случае крепится к неподвижной оси устройства.

Также для регулировки расстояния между дисками можно использовать распорные втулки (или шайбы), которые устанавливаются на неподвижную ось генератора.

Расстояние между магнитами и статором должно быть минимальным (1…2 мм). Клеить магниты на диски генератора можно обыкновенным суперклеем. Правильнее всего осуществлять наклейку магнитов, используя заранее заготовленный шаблон (например, из фанеры).

Вот, что показали предварительные испытания генератора, выполненные пользователем Aleksei2011 с помощью шуруповерта: при 310 об/м с устройства было снято 42 вольта (соединение – звездой). С одной фазы получается 22 вольта. Расчетное сопротивление одной фазы – 0.95 Ом. После подключения АКБ шуруповёрт смог раскрутить генератор до 170 об/м, ток зарядки при этом составил 3.1А.

После длительных экспериментов, которые были связаны с модернизацией рабочего винта и другими менее масштабными усовершенствованиями, генератор продемонстрировал свои максимальные характеристики.

Aleksei2011

Наконец, к нам пришёл ветер, и я зафиксировал максимальную мощность ветряка: ветер усилился, а порывы временами достигали 12 – 14м/с. Максимальная зафиксированная мощность – 476 Ватт. При ветре 10м/с ветряк выдаёт примерно 300 Ватт.

Ветроэнергетическая установка из автомобильного генератора

Популярным решением среди людей, практикующих изготовление ВЭУ своими руками, является переделка автомобильного генератора под альтернативные нужды. Несмотря на всю привлекательность подобной затеи, следует отметить, что автомобильный генератор в том виде, в котором он устанавливается на двигатель транспортного средства, довольно проблематично использовать в составе ветроэнергетической установки. Разберемся – почему:

1. Во-первых, обмотка катушек стандартного автомобильного генератора состоит всего из 5…7 витков. Следовательно, чтобы такой генератор начал давать зарядку АКБ, его ротор необходимо раскрутить примерно до 1200 об/мин.
2. Во-вторых, магнитная индукция в стандартном автомобильном генераторе возникает благодаря катушке возбуждения, которая встроена в ротор устройства. Чтобы такой генератор смог работать без подключения к дополнительному источнику питания, его необходимо оснастить постоянными магнитами (желательно – неодимовыми) и внести определенные коррективы в обмотку статора.

Михаил26

Переделанный автогенератор (на магниты) имеет право на жизнь. У меня сейчас два таких. На ветре 8 м/с с двухметровыми винтами дают честные 300 Ватт каждый.

Переделка автомобильного генератора под ВЭУ требует определенной сноровки. Поэтому приступать к ней желательно, имея за плечами опыт перемотки асинхронных двигателей или генераторов со стандартным цилиндрическим статором (и те, и другие при желании можно превратить в альтернативную энергетическую установку). Переделка автомобильного генератора имеет свои нюансы. Понять их будет намного проще, если обратиться , которые успели достичь в этой сфере определенных успехов.

Защита кабеля от перекручивания

Как известно, ветер не имеет постоянного направления. И если ваш ветрогенератор будет вращаться вокруг своей оси подобно флюгеру, то без дополнительных мер защиты кабель, идущий от ветрогенератора к другим элементам системы, быстро перекрутится и в течение нескольких дней придет в негодность. Предлагаем вашему вниманию несколько способов защиты от подобных неприятностей.

Способ первый: разъемное соединение

Наиболее простой, но совершенно непрактичный способ защиты заключается в установке разъемного кабельного соединения. Разъем позволяет распутать скрутившийся кабель вручную, отключив ветрогенератор от системы.

w00w00 Пользователь FORUMHOUSE

Я знаю, что некоторые внизу ставят что-то типа штепселя с розеткой. Закрутило кабель – отключил от розетки. Затем – раскрутил и воткнул вилку обратно. И мачту опускать не надо, и токосъёмники не нужны. Я это на форуме по самодельным ветрякам прочитал. Судя по словам автора, все работает и не перекручивает кабель слишком уж часто.

Способ второй: использование жесткого кабеля

Некоторые пользователи советуют подключать к генератору толстые, упругие и жесткие кабели (например, сварочные). Метод, на первый взгляд, ненадежный, но имеет право на жизнь.

user343 Пользователь FORUMHOUSE

Нашел на одном сайте: наш способ защиты заключается в использовании сварочного кабеля с жестким резиновым покрытием. Проблема скрученных проводов в конструкции малых ветровых турбин сильно переоценена, а сварочный кабель #4…#6 имеет особые качества: жесткая резина не дает кабелю скручиваться и препятствует повороту ветряка в одном и том же направлении.

Способ третий: установка токосъемных колец

На наш взгляд, полностью защитить кабель от перекручивания поможет только установка специальных токосъемных колец. Именно такой способ защиты реализовал в конструкции своего ветрогенератора пользователь Михаил 26.

Защита ветрогенератора от бури

Речь идет о защите устройства от ураганов и сильных порывов ветра. На практике она реализуется двумя способами:

1. Ограничением оборотов ветроколеса с помощью электромагнитного тормоза.
2. Уводом плоскости вращения винта от прямого воздействия ветрового потока.

Первый способ основан на к ветрогенератору. О нем мы уже рассказывали в одной из предыдущих статей.

Второй способ предполагает установку складывающегося хвоста, позволяющего при номинальной силе ветра направлять винт навстречу ветровому потоку, а во время бури, наоборот – уводить винт из-под ветра.

Защита складыванием хвоста происходит по следующей схеме.

1. В безветренную погоду хвост расположен немного под наклоном (вниз и в сторону).
2. При номинальной скорости ветра хвост выпрямляется, а винт становится параллельно воздушному потоку.
3. Когда скорость ветра превышает номинальные значения (например, 10 м/с), давление ветра на винт становится больше, чем сила, создаваемая весом хвоста. В этот момент хвост начинает складываться, а винт уходит из-под ветра.
4. Когда скорость ветра достигает критических значений, плоскость вращения винта становится перпендикулярно потоку ветра.

Когда ветер ослабевает, хвост под собственной тяжестью возвращается в исходное положение и поворачивает винт навстречу ветру. Для того чтобы хвост смог вернуться в исходное положение без дополнительных пружин, используется поворотный механизм с наклонным шкворнем (шарниром), который устанавливается на оси поворота хвоста.

Оптимальная площадь хвостового оперения составляет 15%…20% от площади ветроколеса.

Вашему вниманию представлен наиболее распространенный вариант механической защиты ветрогенератора. В том или ином виде он успешно используется на практике пользователями нашего портала.

WatchCat Пользователь FORUMHOUSE

При шторме тормозить винт надо его уводом из-под ветра. У меня, к примеру, при слишком сильном ветре ветряк опрокидывается винтом вверх. Не самый лучший вариант, ведь возврат в рабочее положение сопровождается заметным ударом. Но за десять лет ветряк не сломался.

Несколько слов о правильной установке ветрогенератора

Выбирая место и высоту мачты, которые бы оптимально подошли для установки ветрогенератора, следует ориентироваться на самые разные факторы: рекомендуемая высота, наличие препятствий вблизи ВЭУ, а также собственные наблюдения и замеры.

Для того чтобы рассчитать оптимальную высоту мачты для домашней ВЭУ, необходимо к высоте ближайшего препятствия (дерева, здания и т. д.), которое находится в радиусе 100 метров от мачты ветряка, прибавить еще 10 метров. Таким образом вы получите высоту нижней точки ветроколеса.

Leo2 Пользователь FORUMHOUSE

В США, например, минимально рекомендованная высота мачты для ВЭУ мощностью несколько кВт – 15 м, но чем выше, тем лучше. Нижняя часть ветроколеса должна быть, как минимум, на 10 м выше ближайшего самого высокого препятствия. Конечно, предварительно необходимо обследовать местность и выбрать оптимальную высоту мачты. На глаз это может сделать только очень опытный специалист. Во всех других случаях нужно проводить тщательные замеры в течение года (как минимум).

В процессе установки самодельных ветрогенераторов теория очень часто расходится с практикой, поэтому, в среднем, самодельные мачты имеют высоту от 6 до 12 метров. Основное преимущество самодельных вышек (мачт) заключается в том, что если какие-либо параметры не будут соответствовать вашим потребностям, конструкцию, габариты и высоту установки в любой момент можно изменить.

Перед осуществлением сварочных работ, связанных с ремонтом или модернизацией конструкции, генератор необходимо отключить и снять с мачты. В противном случае под действием сварочных токов постоянные магниты могут выйти из строя (размагнититься).

Богатый опыт пользователей FORUMHOUSE, собран в одном из разделов нашего строительного портала. Если вы всерьез интересуетесь альтернативной энергетикой, рекомендуем прочитать статью, посвященную (батарей). Наверняка, вас заинтересует и небольшое видео об особенностях правильного построения мощной и функциональной системы электроснабжения загородного дома , которая по классической схеме подключается к стандартной трансформаторной подстанции.

Цены на электроэнергию неуклонно растут. Чтобы ваша жизнь была комфортной как жарким летом, так и морозной зимой, следует или потратить немало денег на электроэнергию, или искать альтернативный источник энергии. В развитых странах уже давно используют солнечную энергию, водную и ветровую. Это природный источник питания, за который вам не придется платить. Довольно популярным способом получать энергию является ветряк, использующий ветер для получения электричества – ветрогенератор.

Россия довольно большая страна с равнинными территориями. Несмотря на то что во многих местах преимущественно медленные ветры, есть регионы, сильно обдуваемые мощными потоками воздуха. Так почему бы не использовать в хозяйстве это преимущество? Все что требуется – потратить время и средства, чтобы сделать самодельный ветрогенератор. Ветряк полностью окупит себя всего за несколько месяцев. Мы рассмотрим 2 вида ветрогенераторов, которые можно сделать своими руками.

Ветрогенератор роторного типа

Для начала мы рассмотрим, как сделать несложную конструкцию роторного вертогенератора. С простого начинать легче, и вы поймете принцип работы. Этот тип ветрогенератора подойдет для владельцев небольшого садового домика. Использовать сделанный ветряк для большого коттеджа не получится, ввиду маломощности ветрогенератора.

Но ветряк легко справиться с тем, чтобы вечером обеспечить светом хозяйственные помещения, осветить садовую дорожку крыльцо и т. д. Давайте подробно рассмотрим, как сделать такой ветрогенератор своими руками.

Преимущества и недостатки роторного ветрогенератора

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

Ветрогенераторы такого типа имеют следующие преимущества:

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

Минусов ветрогенератора несколько:

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

Подготовка материалов для ветрогенератора

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

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

Кроме того, запаситесь такими инструментами:

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

Конструкторские работы ветрогенератора

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

1. Подготовьте ведро или кастрюлю.
2. При помощи рулетки и маркера сделайте разметку, разделив емкость на 4 одинаковые части.
3. Теперь нужно вырезать лопасти.

Обратите внимание!

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

1. Снизу ведра и в шкиве пометьте место, где будут отверстия. В них ввинчиваются болты. Не торопитесь, сделайте все ровно, так как при вращении может возникнуть дисбаланс. После чего сделайте отверстия.
2. Теперь отогните лопасти. Только не забудьте учесть, в каком направлении крутится генератор.
3. Угол изгиба лопасти влияет на площадь, которую будет встречать ветер. Это напрямую влияет на скорость и частоту оборотов ветряка.
4. При помощи болтов, закрепите ведро на шкиве.
5. Установите свой ветрогенератор на мачту, закрепив его хомутами.
6. Осталось подсоединить провода и собрать цепь.
7. На мачте зафиксируйте провода, чтобы они не болтались.

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

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

Ветрогенератор аксиальной конструкции на магнитах

В основе такого ветряка на 220в, лежит ступица от легковой машины, имеющая тормозные диски. Если деталь не новая, разберите ее проверьте и смажьте подшипники, а также счистите ржавчину.

Распределяем и закрепляем магниты

Для начала нужно наклеить магниты на диск ротора. При этом используемые магниты не обычные, а специальные неодимовые магниты. Они значительно мощнее. Потребуется 20 магнитов, размер которых 25 на 8 мм. Магниты размещаются с чередованием полюсов. Для правильного расположения сделайте шаблон, как показано на фото ниже.

Совет! По возможности используйте для ветрогенератора не круглые магниты, а прямоугольные. У них магнитное поле сосредотачивается не в центре, а по длине.

Чтобы закрепить магниты на диске, пользуйтесь силикатным клеем. А для прочности в конце можно залить магниты эпоксидной смолой. Во избежание протекания смолы, сделайте пластилиновые бордюры или обмотайте скотчем диск.

Обратите внимание! Чтобы не перепутать где какой полюс у магнита, можете пометить их «+» или «–». Чтобы определить это – поднесите один магнит к другому. Поверхности магнита, которые притягиваются, имеют «+». Если магнит отталкивается, он имеет полюс «–».

Трехфазный и однофазный генератор для ветрогенератора

Если сравнивать их, то прибор с одной фазой хуже, ведь при нагрузке он вибрирует за счет разницы в амплитуде тока. А она появляется из-за непостоянности тока. В трехфазных изделиях этот эффект отсутствует. Их мощность всегда одинаковая. Все дело в том, что одна фаза компенсирует другую и наоборот, если в одной фазе ток пропадет, то в другой он будет увеличиваться.

Что получается в итоге? А то, что трехфазные генераторы имеют отдачу на 50% больше, чем однофазные. Кроме того, радует и отсутствие вибрации, которая может раздражать и влиять на комфортность. Работая под большой нагрузкой, статор не будет гудеть. Если же вам шум не мешает, и вы решили использовать однофазный генератор, будьте готовыми к тому, что вибрация негативно скажется на работе ветрогенератора. Срок его эксплуатации будет меньшим.

Наматываем катушки

Очень быстроходным ветрогенератор назвать нельзя. Требуется сделать все так, чтобы аккумулятор на 12 В заражался от 100–140 об./мин. С такими первоначальными данными, все количество витков в катушках должно быть равно 1000–1200. Но как узнать, сколько витков приходится на 1 катушку? Все просто: эта цифра делится на количество катушек.

Если вы хотите, чтобы ветрогенератор при низких оборотах выдавал больше мощности, требуется сделать больше полюсов. В таком случае в катушке частота колебания тока увеличится. Чтобы уменьшить сопротивление и увеличить сопротивление тока, рекомендуем наматывать на катушки толстый провод. Учитывайте и то, что при сильном напряжении сопротивление обмотки может «съесть» ток.

Обратите внимание, что число и толщина магнитов, которые закреплены на дисках, определяют рабочие параметры генератора. Чтобы выяснить, какую мощность может выдавать ветрогенератор, намотайте одну катушку и прокрутите генератор. Измеряйте напряжение на некоторых оборотах без нагрузки. К примеру, за 200 об./мин вы получили силу тока в 30 В с сопротивлением в 3 Ом. Отнимите от этих 30 В 12 В (напряжение аккумулятора). Теперь разделите число, которое получились на 3 Ом. Выглядит все так:

В итоге получилось 6 А. Именно они пойдут в аккумулятор. Понятно, что на практике будет немного меньше из-за потерь в проводах.

Катушки лучше делайте вытянутой формы. Тогда медь в секторе выйдет больше, а витки будут прямыми. Диаметр отверстия внутри катушки должен быть равен размеру магнитов или немного превышать его.

Обратите внимание! Толщина статора должна быть такой же, как и толщина магнитов.

Формой для статора может быть фанера. Но сектора для катушек можно разместить и на бумаге, сделав пластилиновый бордюр. Катушки нужно закрепить так, чтобы они не двигались, а концы фаз выведите наружу. Все провода соедините звездой или треугольником. Осталось протестировать ветрогенератор, вращая его рукой.

Делаем винт и мачту для ветрогенератора

Мачта для верогенератора должна быть высокой, от 8 до 12 м. Основание нужно забетонировать. Крепление лучше сделать такое, чтобы труба легко поднималась и опускалась лебедкой. Сверху на трубу будет крепиться винт ветрогенератора.

Вы можете сделать его из пластиковой трубы Ø160 мм. Из нее вырежьте винт с шестью лопастями, длиною 2 м.

Чтобы увести винт от сильного порыва ветра сделайте складывающийся хвост. В результате вся энергия, которую выработает ветрогенератор, сможет накапливаться в аккумуляторе.

Вот и все, вы знаете, как сделать ветрогенератор на магнитах. Теперь вы можете пользоваться электроэнергией, выработанной таким ветрогенератором, экономя свои средства. Все ваши усилия вознаградятся.

Заключение

Из этой статьи вы узнали, как сделать ветрогенератор своими руками, да не один, а двух видов. Именно такие ветрогенераторы любят и используют для загородных домов владельцы. Как видите, каждый ветрогенератор хорош в чем-то своем и сделать его не тяжело.

Если вы живете в районе с сильными ветрами, то увидите, насколько меньшими стали счета за электроэнергию, благодаря ветрогенератору. Такой ветряк в хозяйстве никогда не будет лишним. Дополнительно предлагаем вам посмотреть видео, как сделать такой ветрогенератор.

Как сделать ветрогенератор своими руками для частного дома? | Альтернатива24

Ветрогенератор своими руками

В сфере альтернативной энергетики особое место занимает тема изготовления ветрогенератора для дома своими руками. Этому есть несколько причин. Во-первых, самодельный ветряк обходится заметно дешевле, чем солнечная электростанция такой же мощности. Во-вторых, в отличие от солнечной, энергия ветра может работать на вас и ночью, и в пасмурную погоду, и в снегопад. В-третьих, для установки ветряка не нужно много места.

Возможно ли сделать ветряк своими руками?

На этот вопрос получить наглядный ответ очень просто. Достаточно всего нескольких минут времени, чтобы своими глазами увидеть в Сети сотни, или даже тысячи, вполне работоспособных ветрогенераторов, сконструированных умельцами буквально из подручных материалов. Большинство из них успешно преобразовывают энергию ветра в электрическую, которая используется для самых разных бытовых нужд.

Эффективность, мощность, надежность и сложность реализованных конструкций – это уже другой вопрос. Далеко не все изготовленные своими руками ветрогенераторы вырабатывают достаточно электричества, чтобы покрыть все бытовые нужды. Некоторые из них слишком маломощные. Другие – не очень надежные. Попадаются и слишком мудреные, которые своими руками с наскоку сможет сделать далеко не каждый.

Сделать самому или купить?

В качестве альтернативы, дабы не делать ветрогенератор для частного дома своими руками, его можно купить в готовом к эксплуатации виде. Однако здесь есть одно препятствие, которое многих и останавливает на пути к получению «бесплатной» энергии. Это, конечно же, цена готовых предложений.

Так, в среднем, добротного качества ветрогенератор с потенциальной мощностью около 500 Вт стоит порядка 1000 долларов. И в комплекте будет только ветряк с флюгером и генератором на борту. Остальные же компоненты полноценной электростанции (полный перечень описан ниже), функционирующей за счет энергии ветра, производитель за такие деньги вам не продаст.

Если изготовить домашний ветрогенератор своими руками, то обойдется он не на порядок, а в разы дешевле. Да, он будет не такой красивый, как заводской. Да, возможно, не удастся достичь такого же КПД. Но главной цели – преобразование энергии ветра в электроэнергию для бытовых нужд – достичь с его помощью можно легко.

Более того, самодельный ветрогенератор имеет в разы больше шансов сполна окупиться уже в ближайшее время эксплуатации. Тогда как покупной заводской вариант, как правило, быстрее изнашивается, чем успевает вернуть в кошелек потраченные доллары за счет «халявного» электричества.

Устройство простейшей домашней ветряной электростанции

Перед тем, как сделать ветрогенератор своими руками, следует понимать, что для полноценного использования энергии ветра в своих целях одного этого устройства недостаточно. Ключевой в данном вопросе является проблема, связанная с непостоянством и нестабильностью ветра. Сейчас он дует, что называется, со всей силы, через час – притих, еще позже – установился абсолютный штиль. По этой причине генератор будет вырабатывать, соответственно, чрезмерно высокое напряжение, потом заниженное, а при затишье – вообще ничего генерировать не будет.

А теперь представьте, как будет работать, например, телевизор, если его напрямую подключить к такому ветряку. Он либо сгорит от перенапряжения, либо не будет работать из-за его недостатка. Именно поэтому, для работы полноценной ветряной электростанции, пусть даже и в упрощенных домашних условиях, понадобятся четыре базовых компонента:

1. Ветряк – состоит из лопастей, флюгера и генератора, вырабатывает электроэнергию с постоянно меняющимися параметрами.

2. Аккумулятор – нужен для накопления выработанного электричества, когда ветряк генерирует его в избытке, и для питания потребителей.

3. Контроллер – «выравнивает» поступающее с ветряка напряжение, управляет процессами заряда и разряда АКБ.

4. Инвертор – преобразует 12 вольт аккумулятора в необходимые для бытовых приборов 220 вольт.

В таком исполнении система будет работать по следующему принципу. Когда есть ветер, ветряк преобразует его энергию в электрическую, она стабилизируется контроллером и накапливается в АКБ. Когда включаются потребители (освещение, телевизор, холодильник) аккумулятор отдает накопленную энергию, которая за счет инвертора приобретает нужные параметры, и поступает на их питание.

В некоторых системах последний компонент не используется. Без инвертора вполне реально обойтись, если подключать к аккумулятору 12-вольтовые приборы. Сегодня есть практически все бытовые приборы – от освещения до холодильников – работающие от 12 вольт.

Конфигурация ветряка

Хотя бы вкратце стоит затронуть тему конфигурации самодельного ветряка. Здесь есть два основных конкурента:

1. Горизонтальный ветряк.

2. Вертикальный ветряк.

Горизонтальный ветряк – состоит из расположенной горизонтально оси, на которой устанавливаются лопасти, генератор и флюгер. Такая конфигурация имеет ряд преимуществ. Особенно это касается эффективности и мощности. По этим параметрам горизонтальный ветряк значительно превосходит вертикальные.

Вертикальный ветряк – состоит из вертикальной оси, на которой смонтирована турбина и генератор. По сравнению с классикой вертикальный ветрогенератор своими руками изготовить на порядок проще. Во-первых, ему не нужен флюгер, так как турбина будет вращаться независимо от направления ветра. Во-вторых, не нужен токосъемник, поскольку генератор всегда находится в одном и том же положении. Лопастные же ветряки постоянно вращаются вокруг своей оси из-за переменчивого направления ветра, что делает невозможным передачу выработанной электроэнергии через обычные провода.

Виды генераторов

Генератор – это основной узел любого ветряка. Он, собственно, и преобразует энергию ветра в электрическую. Видов этого устройства бывает несколько. Рассмотрим только основные различия и особенности.

В первую очередь, генераторы могут выдавать постоянный ток, и переменный. Постоянный ток выгоден тем, что его не надо выпрямлять перед подачей на аккумулятор. Переменный же ток придется не только стабилизировать, но и преобразовывать в постоянный. Какой вариант лучше выбрать? Очень просто. Генераторы постоянного тока упрощают использование выработанного электричества, а модели переменного тока – на порядок эффективнее.

Далее генераторы различаются по выдаваемому напряжению. От этого параметра зависит конфигурация оборудования, которое будет стабилизировать подаваемое на АКБ напряжение.

Следующий важный параметр – мощность. Чем мощнее генератор, тем больше потребителей он сможет обеспечить энергией. Одновременно с мощностью генератора увеличиваются размеры ветряка, в частности, его лопастей.

Какие нужны комплектующие?

Для изготовления простейшего ветрогенератора своими руками в домашних условиях достаточно будет следующих комплектующих:

1. Канализационная труба диаметром 150-200 мм для изготовления лопастей.

2. Генератор – проще всего взять готовый автомобильный с регулятором-выпрямителем и реле, что позволит напрямую заряжать с его помощью обычный 12-вольтовый аккумулятор (или несколько сразу, соединенных параллельно).

3. Токосъемник – можно купить готовый или изготовить самостоятельно.

4. Флюгер – нужен для ориентации лопастей по ветру.

5. Мачта – используется для подъема ветряка на необходимую высоту.

6. Основание – к нему крепится мачта.

Рассмотрим основные этапы сборки ветрогенератора своими руками из перечисленных комплектующих.

Сборка

Самостоятельную сборку лучше всего начинать с расчетов. Здесь проще всего отталкиваться от имеющегося генератора, точнее, от его мощности. В зависимости от этого высчитываются размеры лопастей. Все эти расчеты несложно провести в специальных программах, либо определить требуемые размеры по таблицам.

Лопасти

Простейшие лопасти для самодельного ветряка можно изготовить из канализационной трубы диаметром 150-200 мм. Рекомендуется для этих целей приобретать трубу оранжевого цвета. Такие изделия изготовлены из более прочного пластика, нежели бытовые серые.

Для домашнего ветрогенератора достаточно будет всего три лопасти. Как правило, все они изготавливаются из одной вышеописанной трубы. Для этого труба разрезается вдоль на три равных сегмента. После этого каждой заготовке по шаблону придается форма лопасти. На этом этапе важно зашлифовать (лучше – скруглить) все кромки лопастей, что положительно скажется на аэродинамических характеристиках, а также на прочности узла.

Готовые лопасти крепятся на ступице. Простейший ее вариант можно изготовить из куска фанеры толщиной около 10 мм. На такой ступице все лопасти следует закрепить при помощи болтов. Чтобы соединения не раскрутились от вибраций, используются специальные шайбы-гроверы.

Флюгер

Основная роль флюгера заключается в ориентации лопастей в зависимости от направления ветра. Одновременно эта часть ветряка является несущей. Помимо направляющей пластины на флюгере крепится генератор и лопастной узел.

Для изготовления флюгера маломощного ветрогенератора можно использовать древесину. Для больших ветряков лучше применить алюминиевые трубки, уголки или профили. Они прочнее и легче древесины. Вполне подойдет и стальной прокат.

На флюгере также крепится токосъемный механизм, через который независимо от вращения ветряка вокруг своей оси будет передаваться выработанная генератором электроэнергия.

Основание и мачта

Мачта служит для установки ветряка на необходимой высоте. Как правило, для бытовых нужд вполне достаточно поднять ветрогенератор на высоту около 5 метров. Для изготовления мачты понадобится прочная стальная труба диаметром, как минимум 40 мм. При высоте больше 5 метров следует также позаботиться о дополнительном креплении мачты. Как правило, для этого используются либо растяжки, либо точки крепления к фронтону постройки.

Основание служит для установки мачты с ветряком. Может быть стационарным и шарнирным. Последний вариант выгоден тем, что позволяет в любой момент без особых усилий «уложить» ветряк на землю. Такая возможность особенно пригождается в период бури, либо во время сервисного обслуживания и ремонта ветряка.

Этапы установки ветрогенератора

Монтаж ветрогенератора своими руками, как правило, выполняется в следующей последовательности:

1. Определите наилучшее месторасположение для ветрогенератора.

2. Закрепите на флюгере генератор и токосъемник.

3. Установите и закрепите на оси генератора лопастной узел.

4. Закрепите ветряк на мачте.

5. Подсоедините кабель к токосъемнику и закрепите его на мачте.

6. Установите мачту на основании.

7. Закрепите ветрогенератор при помощи растяжек или дополнительных точек опоры.

После установки ветрогенератора можно приступать к его подключению к системе, устройство которой описано выше.

Советы и рекомендации

При изготовлении и установке ветрогенератора своими руками рекомендуется учесть следующие моменты:

· Не устанавливайте ветряк в оврагах и впадинах.

· Генератор и токосъемный узел обязательно защитите от попадания влаги.

· Не используйте ветрогенератор во время штормовой погоды.

· Для временной остановки ветряка можно использовать шарнирное основание, механизм автоматического складывания флюгера, либо же блокировку генератора нагрузкой (последнее используется в заводских изделиях).

· Не подключайте самодельный ветрогенератор к потребителям напрямую.

· Регулярно проводите технический осмотр механической и электрической частей ветрогенератора.

· Если ветряк устанавливается возле постройки, то его следует поднять на высоту не менее трех метров от вершины крыши.

· Не рекомендуется жестко крепить ветрогенератор к конструкциям жилого дома, так как шум и вибрация может создавать определенный дискомфорт.

· По возможности используйте для накопления сгенерированной ветряком электроэнергии больше аккумуляторов.

· По максимуму используйте накопленную энергию без преобразований, чтобы уменьшить потери на инверторе.

Как видно из вышеописанного, простейший ветряк для дома своими руками изготовить не так уж и сложно. Однако даже маломощная ветряная электростанция позволит заметно уменьшить счета за электроэнергию, либо выйти из ситуации, когда участок вообще нет возможности запитать от общей сети.

Источник: https://eco-energetics.com/vetroenergetica/

Полезные видео

Самодельный ветрогенератор для дома и дачи

Выработка электроэнергии для ветряка с использованием генератора должна осуществляться в широком скоростном диапазоне. Генератор обязан быстро включаться без внешних источников энергии и автоматических запускающих устройств. Ветросиловая установка (ВСУ) с ООС обладают высоким КПД и КИЭВ, поэтому при их использовании генератор должен функционировать и как двигатель.

 

Правильный выбор генератора

Наиболее подходящим для ВСУ является автогенератор со встроенным в него выпрямителем тока, так как способен вырабатывать до 2 кВт энергии. Он способен работать со стабильным выходным напряжением (порядка вплоть 14,7 В). При этом будет широкий разбег скоростей, внешние не понадобятся. К тому же, вентили из кремния смогут открыться лишь по достижении напряжением уровня д1,4 В на обмотке. Пока этого нет, агрегат не испытывает значительной нагрузки – её вызывает только очень сильное раскручивание ветряка.

Для работы автогенератора нет нужды иметь передачи (ременную и зубчатую). Агрегат без проблем соединяется с валом ВД быстроходного. Для этого достаточно найти подходящие обороты, выбрав необходимое число лопастей.

Отличительный признак «быстроходок» – малый стартовый момент, стремящийся к нулю. Но даже без отключения нагрузки ротор у таких устройств способен быстро раскрутиться до необходимой скорости перед открытием вентилей и подачей генератором электрического тока.

Ещё бывают генераторы коллекторные (у них ненамагниченный статор) и асинхронные генераторы (дающие переменный ток). Все это абсолютно не подходящие варианты для ветряков, они зависят от силы ветра. В случае значительного уменьшения скорости ветра они прекратят выработку энергии до того, как она снизится до МРС, и окажутся неспособны к самостоятельному запуску.

По критерию мощности до 5 кВт удовлетворяют всем требованиям к запуску и стабильной работе электрические агрегаты с супермагнитами, они изготовлены на основе ниобия и являются постоянными источниками магнитного колебания. Благодаря ниобиевой основе они способны к максимальной выработке. Магниты, которые изготовлены из стали или ферритов, не способны к такой отдаче, их показатель всего лишь 0,5-0,7 кВт.

Ветряки работают благодаря ветру, энергию которого и должны передавать потребителям, обеспечивая их электричеством для нормальной, комфортной жизни. При этом очень многое зависит от того, как много окажется мощности. Если энергия ветра окажется недостаточной, тогда не удастся обеспечить циркуляцию ротора и, соответственно, тяга в лопастях тоже будет недостаточной, не сможет обеспечить высокие мощность и КИЭВ. В случае настолько небольшой мощности получаемой электроэнергии будет недостаточно для качественного и достаточного обеспечения всех потребителей.

Нужно помнить, что, если отдать энергии для циркуляции слишком много, тогда в ситуации слабого ветра и при холостом ходе ротор начнёт сильно раскручиваться. Но потребителям от этого не будет лучше, так как при изменении нагрузки ротор может прекратить работу, оставив их без такого необходимого блага цивилизации, как электроэнергия.

Поэтому для нормальной работы ветряков и получения достаточного количества энергии необходимо соблюдать закон её сохранения, то есть придерживаться золотой середины. На одну половину получаемой энергии давать нагрузку, а другую часть использовать для потока оптимума. Это наиболее выгодно и продуктивно.

 

Какой должна быть мачта?

Для того, чтобы сделать мачту для ветрогенератора, вполне можно использовать различные подручные материалы. Например, стальную водопроводную трубу. Она должна быть не менее 101-115 м в диаметре и длиною примерно 6-7 метров. Естественно, что ставить ветряк нужно на открытой местности, это необходимо для того, чтобы не было препятствий для ветра, и электростанция вырабатывала достаточно энергии.

Бывает, что устанавливают ветряк там, где нет открытой местности. Это тоже возможно. Но в этом случае мачту необходимо делать максимальной длины. Ветроколесо должно быть минимум на один метр выше ближайших зданий, деревьев или иных препятствий для нормальной работы.

Нужно помнить, что саму мачту необходимо ставить на основание в виде бетонной площадки. Это требуется для того, чтобы она не проваливалась в почву.

Потребуются растяжки. И лучше всего применить тросы (оцинкованные стальные), которые по диаметру должны самое меньшее 6 мм. Тросы закрепляют на мачте посредством хомута. К земле они закрепляются с помощью стальных колышков, которые должны быть максимально надёжными и крепкими. Их закапывают в землю на глубину не менее полутора метров. А лучше всего, если для крепости они будут забетонированы у основания.

 

Выбор конструкции ветроколеса

Основная деталь ветрогенератора – это ветряное колесо. Оно превращает ветряную энергию в механический вид. В зависимости от того, какой конструкции будет колесо, такие и понадобятся остальные детали устройства.

Если взять за основу форму старых ветряных мельниц, то в этом случае будет очень низкий КИЭВ. В то же время современные быстроходные крыльчатые колеса имеют этот показатель намного больше. Современные познания в аэродинамике позволяют увеличивать производительность ветряков, обеспечивая необходимой электроэнергией всех потребителей.

Многое зависит от формы лопастей. Она может быть крыльчатого типа, парусного и иных менее распространённых форм. Именно первый тип является наиболее эффективным, при котором потери энергии сводятся к минимуму. По этой причине такая конструкция используется в большинстве промышленных электростанций.

Другие виды могут мало использовать энергию ветра, поэтому и применяются не так часто. Таковы, к примеру, вертикально-осевые роторы Сивониуса и Дарье. Они довольно интересны, но не так эффективны. Если ветер слаб (4 м/с), выделится только 20 Вт полезной мощности, а в то же время крыльчатый тип винта в идентичных условиях «сделает» намного больше.

 

Изготовление лопастей

Начинать лучше всего с изготовления лопастей. Отличным материалом для них служит пластик, он не пострадает от осадков и лёгок в применении.

Для этого нужно взять пластиковую трубу. Из неё делать лопасти нетрудно и менее трудоёмко, даже новичок справится без проблем. Она должна быть выполнена из ПВХ и в диаметре сохранять не менее 160 мм. Только обязательно брать необходимо трубу, предназначенную для напорного трубопровода или канализации. Так как у таких труб толщина стенок составляет минимум 4 мм, то они являются наиболее подходящими. А разновидности, которые тоньше, не подойдут, так как они менее прочные и быстро придут в негодность, например, прогнутся или разобьются о мачту.

Для того, чтобы хорошо соединить лопасти с корпусом, необходимо применить такое приспособление, как головка ветродвигателя. Что это такое? Она является диском из мягкого типа стали; толщину имеет от 6 мм до 10 мм; к диску приварены шесть полосок (не менее 12 мм в толщину).

Такой диск крепится на корпус посредством болтов. Всё должно быть выполнено максимально качественно и крепко, чтобы в ближайшее время не возникало проблем в работе и поломок. Затем нужно будет сбалансировать ветроколесо и проверить, нормально ли работают все лопасти.

 

ВИДЕО

При полном и/или частичном копировании данного материала, для последующего размещения его на стороннем ресурсе, обратная, индексируемая ссылка на источник обязательна!

Самодельный ветрогенератор: особенностью конструирования, монтажа и эксплуатации

Вопросы изготовления ветрогенераторов в домашних условиях поднимаются практически на каждом энергетическом форуме в сети. Пользователей больше всего интересуют конструкции ветрогенераторов, которые можно было бы собрать самостоятельно, и электрические параметры уже собранного ветряка, проанализировав которые можно сделать вывод о пригодности той или иной модели самодельного ветрогенератора для своих нужд. В статье рассмотрим основные этапы проектирования и сборки ветрогенератора в домашних условиях.

Исходные данные для проектирования ветрогенератора это мощность установки, тип и конструкция ветрогенератора. Мощность ветряка зависит от энергопотребления (количества одновременно подключенных электроприборов к сети) и количества аккумуляторных батарей для запаса энергии. Если ветрогенератор необходим для обеспечения бесперебойного отопления или подогрева воды, то его мощность необходимо существенно завышать, что непременно скажется и на конструкции лопастей, мачты и самого электрического генератора.

Горизонтальный ветрогенератор: типы, основные особенности
Ветрогенераторы парусного типа: устройство, основные характеристики

В качестве оценки параметров будущего ветрогенератора приведем пример ветряка компании AVIC W-HR2: мощность 2кВт; диаметр лопастей 3м; высота мачты 8м. Для установки такого ветрогенератора потребуется достаточно мощный фундамент и грузоподъемный кран для монтажа всей конструкции. Приняв за постоянные величины КПД редуктора (0,9) и электрического генератора (0,8), а также с учетом коэффициента использования ветра 0,35 и скорости ветра в 4м/с, при самостоятельном проектировании ветряка можно воспользоваться следующей таблицей:

В приведенной таблице отображена зависимость мощности ветрогенератора от диаметра крыльчатки генератора и количества лопастей на ней. При увеличении скорости ветра с сохранением параметров количества и размеров лопастей, мощность ветрогенератора будет увеличиваться пропорционально скорости потока ветра в кубе: при скорости ветра 8м/с (увеличение в 2 раза) мощность увеличиться в 8 раз.

Изготовление лопастей для ветрогенератора из ПВХ труб, аллюмния, стекловолокна

Количество и размеры лопастей ветрогенератора определяют конструктивные особенности ветряка. Двухлопастные ветряки существенно увеличивают нагрузку на центральную ось генератора, мачту и элементы ее крепления к фундаменту, в то время как центробежная сила постоянно стремится разорвать лопасти на куски. С увеличением количества лопастей нагрузка на ось генератора снижается, поэтому оптимальным количеством лопастей для самодельного ветряка считается от 4 до 8 лопастей. Помимо этого лопасти ветрогенератора должны отвечать определенным аэродинамическим характеристикам, от которых зависит коэффициент использования ветрового потока и уровень шума, который возникает при работе (двухлопастные ветряки более шумные, т.к. их лопасти очень сложно сбалансировать).

Элементы защиты ветрогенератора

Асинхронный электродвигатель в качестве генератора для ветряка
Мачта для ветрогенератора: конструкция, установка и эксплуатация

В домашних условиях достаточно трудно изготовить идеальные лопасти, провести балансировку колеса и рассчитать требуемый запас прочности для мачты ветрогенератора. Мощные ветрогенераторы с диаметром лопастей от 2м обладают высокими показателями аэродинамического сопротивления. При этом на всю конструкцию ветряка воздействует огромная ветровая нагрузка. При превышении скорости ветра 10 м/с или при сильном переменчивом ветре необходимо принудительно ограничивать работу ветрогенератора. В качестве одного из устройств, которое ограничивало бы работу ветрогенератора при больших ветровых нагрузках, можно использовать так называемую боковую лопату: при сильном ветровом потоке, давление на ветроколесо превышает силу давления пружины защиты, в результате чего срабатывает защита. Когда генератор начинает складываться, ветровой поток попадает на ветрогенератор под углом, что серьезно сокращает его мощность. При очень сильном ветре защита полностью складывает генератор параллельно направлению ветрового потока, полностью прекращая работу ветряка.

Правила ухода за ветрогенератором

При эксплуатации самодельных ветрогенераторов стоит соблюдать следующие правила:
1. Периодически проводить ревизию всех болтовых соединений в элементах крепления мачты к фундаменту и генератора к мачте.
2. Проводить смазку подшипников генератора и поворотного устройства ветрогенератора.
3. Следить за балансировкой колеса ветрогенератора.
4. Проверять состояние изоляции электрооборудования не реже 1 раза в 6 месяцев.

Если же процесс создания и эксплуатации ветрогенератора, сделанного своими руками, для Вас кажется очень сложным, тогда можно заказать готовый ветрогенератор для дома и оградить себя от различных неприятностей. Однако в таком случае необходимо позаботится о наличии достаточного количества финансовых средств для оплаты работы проектировщиков, монтажников и обслуживающего персонала.

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

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

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

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

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

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

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

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

Строительная часть и главный вал.

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

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

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

Электросхема.

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

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

Рис. 7. Схема электрооборудования ВЭУ от автомобильного генератора на 24 В:
1 — генератор Г-288, 2 — регулятор напряжения 11.3702, 3 — аккумуляторы 6СТ75, амперметр АП-170, 4 — амперметр, 5 — выключатель генератора от разряда аккумуляторов в безветренную погоду, 6 — выключатель освещения, 7 — предохранитель, 8 — лампочки освещения.
Чтобы перейти от постоянного тока к переменному, нужно изготовить преобразователь напряжения. При необходимости переменный ток без проблем можно превращать в постоянный, используя мостовой выпрямитель.

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

Самодельный ветрогенератор для дома и дачи

Наша страна богата на ветроэнергетические ресурсы. Россия всегда славилась своими просторами, огромными площадями, безграничными равнинами. В целом основная местность ровная, без косогоров, гор и ветрам полное раздолье. Вот только они с одной стороны очень  медленные и низкопотенциальные в густонаселенных пунктах, и буйные в малонаселенных районах. Если есть желание обзавестись ветрогенератором на приусадебном хозяйстве или в частном доме, то это вполне возможно.

Прежде чем приобретать или изготовлять данное устройство надо хорошо подумать над тем, для какой именно цели он нужен будет и какой тип будет более удачным. Также для того чтобы начать выбирать самодельный ветрогенератор для дома и дачи надо познакомиться и изучить основные понятие этого устройства.

Ветрогенератор

Основные понятия

•     В первую очередь важно значение КИЭВ, то есть коэффициента применения ветровой энергии. Если его рассчитывать для механической модели, то он приравнивается КПД роторов ветросиловых установок.
•     Важно значение КПД, чаще это сквозной коэффициент полезного действия для ветросиловых установок. Его рассчитывают от набегающих ветров до клеммы электрогенераторов или просто количество воды, которое накачали в бак.
•    К минимальной рабочей скорости ветров относится та скорость, при которой ветра начинают подавать ток в нагрузку.
•     К максимально допустимой скорости ветров относятся скорости, при которых энергия будет прекращена. Автоматика генератор автоматически отключает или убирает ротор  во флюгера. Также ротор может остановиться сам или ВСУ разрушиться.
•     От стартовой скорости ветра будет зависеть способность ротора провертываться без дополнительной нагрузки. Также  с ее помощью ротор входит в рабочий режим и потом можно включить генератор.
•      Показатель отрицательной стартовой скорости влияет на запуск устройства при разных скоростях ветра. Для этого должна быть ветроэнергетическая установка.
•      Стартовый момент влияет на способности ротора создавать вращающие моменты на валу, происходит за счет принудительно заторможенного воздуха в потоке.
•     Ветродвигатель роторный – это ветровая установка, где энергия ветров будет преобразовываться во вращательные моменты на отборном вале мощностей за счет вращений ротора в воздушном потоке.
•     Под диапазоном рабочей скорости ротора понимается разность между максимально допустимой скорости и минимальной рабочей скорости во время работы на номинальные нагрузки.
•     Важен показатель тихоходного ветряка. Тут линейная скорость части ротора никогда не будет превосходить скорости ветров,  а динамический напор сам будет преобразовываться в лопастную тягу.
•    От показателей быстроходного ветряка будет подниматься линейная скорость лопастей,  а ротор будет образовывать собственную циркуляцию воздуха.

Образование энергетического потока – процесс не из легких. Имея общее представление об основных понятиях и показателей всегда можно подобрать подходящую модель для ветрогенератора. Самодельный ветрогенератор для дома и дачи – это уже не объект фантастического романа. Надо только остановиться на подходящей модели и можно претворять задуманное в реальность.

Как выбрать генератор

Выбор генератора

Основное предназначение генератора для бытовых целей – выработка электроэнергии в крупном диапазоне скоростей вращения и должна быть способность самозапускаться без дополнительных автоматических устройств и без внешних источников питания. Если использоваться будут ветряки с раскруткой, которые обладают высокими коэффициентами полезного действия и использования ветровой энергии, то генератор должен быть еще и обратимым. Его работа должна быть похожа на работу двигателя. Если устроит мощность до 5 кВт, то подойдут электромашины с постоянными магнитами, у которых основа — ниобий, то есть супермагнит. Если нужен генератор с более высокой мощностью от 0,5 до 0,7 кВт, то тогда для основы нужно воспользоваться стальными или ферритовые магниты.

Хороший двигатель  тот, мощность которого от 0,3 до 1или 2 кВт, в основе используют автогенератор с переменным током и с встроенными выпрямителями. На сегодняшний день таких устройств больше всего. Их преимущество в том, что они  способны выдерживать выходное напряжение от 11,6 до 14,7 В и в большом диапазоне скоростей не используя при этом внешние электронные стабилизаторы. Также если напряжение на обмотках будет достигать около 1, 4 В кремневые вентили откроются сами,  а при напряжении более низком генератор «не заметит» нагрузки. Поэтому, чтобы работа была генератора активной первоначально его нужно как следует раскрутить.

Обычно автогенератор соединяют с валом быстроходного ветродвигателя без зубчатых или ременных передач. Нужно только подобрать количество лопастей и оборотов. Часто  быстроходным ветрякам свойственно иметь нулевой стартовый момент. Для работы ротора это не важно, он без отключений нагрузок сможет хорошо раскрутиться и не потребуется ждать, когда вентили смогут открыться и генератор подаст ток.

Выбираем генератор в зависимости от ветра

Начиная выбирать модель генератора важно знать немного о состоянии ветров в данной местности, то есть надо познакомиться с местной аэрологией.  Хорошо если в области проживания часто ветряная погода. Обычно на карте можно увидеть зоны:

•      серо-зеленые,
•      желто-зеленые
•      красные.

Для серо-зеленых зон, то есть безветренных не обойтись без парусных ветродвигателей. В таких условиях нужно стабильное энергоснабжение,  а значит надо воспользоваться бустером, зарядным устройством, мощной аккумуляторной батареей, инвертором. Это удовольствие может выйти в копеечку, но в таких случаях не получить хорошего результата от ветрогенератора.

Для желто-зеленых зон или слабоветренных, нужно устройство с тихоходным вертикальным ветрогенератором.  Они имеются разных моделей и по своей работе не уступают лопастным генераторам промышленных изготовлений. Если планируется покупать устройство уже готовое, то для такого климата  лучше присмотреть ветряки с парусными роторами.
Для красных зон, то есть ветреных хороши все самодельные устройства-вертикалки и промышленные парусники.

Ветрогенератор своими руками

Ветрогенератор своими руками

Если принято решение изготовить самодельный ветрогенератор для дома и дачи, то для начала надо все точно рассчитать. Необходимо определиться не только со средней, но и с максимальной мощностью. Более того  важно знать о потребляемой средней и пиковой мощности дома и надо определить необходимую емкость аккумуляторов.

Опытные мастера не рекомендуют пользоваться автомобильными батареями, чтобы генератор был дешевым. Они не долговечны и не смогут постоянно поддерживать режим зарядки и разрядки. Сложен за ними и сам уход. Нужно постоянно следить за уровнем электролитов, придется проветривать несколько раз в день помещение, соблюдать температурный режим.
Начиная изготовлять ветряк, надо учитывать то, чтобы он был не только безопасным, но и практичным.

Устанавливают ветряк на месте, где ветра имеют преимущественное направление. Лучше, чтобы это место было не около дома и не возле высоких деревьев. Если местность ровная, то устройство устанавливается на высоте от 1 до 1,5 м, но еще лучше, если для этого использовать мачту, высота которой от 6 до 10м, можно и выше.

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

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

Есть много контроллеров для солнечных и ветряных систем. Они есть в любом месте, где продаются альтернативные источники энергии. Их также всегда много в продаже на Ebay. Но я решил попробовать построить свой собственный. Итак, мы вернулись к поиску в Google информации о контроллерах заряда ветряных турбин. Я нашел много информации, в том числе несколько полных схем, что было довольно приятно, и сделало сборку собственного устройства очень простой. Я основал свое устройство на схеме того, что можно найти на этом веб-сайте:

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

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

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

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

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

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

Постройте эту ветряную турбину «сделай сам» с открытым исходным кодом за $ 30

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

Материалы, необходимые для создания собственной ветряной турбины

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

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

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

Вывод и приложения

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

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

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

[ Обновление : в разговоре по электронной почте с Коннеллом он заявил, что «шестилопастная версия с эффективным генератором переменного тока должна вырабатывать не менее 135 Вт электроэнергии при скорости ветра 30 км / ч и 1,05 кВт при 60 км / ч». ]

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

[H / T в Sustainablog]

Создайте свою миниатюрную ветряную турбину

Энергия ветра — один из самых быстрорастущих источников энергии в мире. Благодаря этому быстрому проекту Майкла Аркуина из KidWind Project молодые инженеры могут построить работающую турбину всего за пару часов.

1 Создайте свою собственную миниатюрную ветряную турбину

Возобновляемая энергия — это ветер под лопастями наших турбин. За последние несколько лет ветроэнергетика была одним из самых быстрорастущих источников энергии в мире.Узнайте, как уловить порывистую силу воздушного потока с помощью этой прочной конструкции турбины из ПВХ, созданной Майклом Аркином, основателем проекта KidWind. Этот исследовательский проект учит инженерии и моделированию и, чтобы сделать его подходящим для возраста и навыков, может быть увеличен или уменьшен по сложности для получения большего или меньшего количества электроэнергии, а также для демонстрации таких концепций, как преобразование энергии и эффективность лезвий. Будьте готовы быть потрясенными.

Материалы

• Пять диаметром 1 дюйм.Фитинги из ПВХ под углом 90 градусов
• Три диам. Тройники из ПВХ
• Один диаметром 1 дюйм. Муфта из ПВХ
• Шесть диам. Трубы из ПВХ длиной 6 дюймов
• Одна диаметром 1 дюйм. Труба из ПВХ длиной 24 дюйма
• Одна диаметром 1 дюйм. Труба из ПВХ длиной 2 дюйма

• Два зажима типа «крокодил»
• Доска для плакатов для лопастей
• 20-дюймовый вентилятор или другой источник ветра
• Изолента
• Горячий клей / клеевой пистолет
• Кусачки
• Сверло

Специальные детали (Доступны в магазине. kidwind.org)

• Комплект основных деталей конструкции турбины KidWind
(включает двигатель постоянного тока с проводами, обжимную втулку с 12 отверстиями и 25 дюбелей)
• Мультиметр
• 5-миллиметровая светодиодная лампа
• Звуковая и световая плата

2 Постройте ротор и гондолу

1. Вставьте 2-дюймовый кусок ПВХ-трубы в 90-градусный фитинг.
2. Наденьте муфту из ПВХ на 2-дюймовую трубу, образуя цельную деталь, называемую гондолой.
3. Оберните кусок клейкой ленты шириной 1/2 дюйма и длиной 18 дюймов по периметру двигателя. Это поможет надежно закрепить его в муфте.
4. Проденьте провода, прикрепленные к двигателю постоянного тока, в отверстие муфты на всем протяжении 90-градусного фитинга из ПВХ.
5. Двигатель должен плотно прилегать к муфте, но не вдавливаться до упора.
6. Затем прикрепите обжимную ступицу к двигателю, прижав ее к приводному валу.
7. Убедитесь, что поверхность двигателя находится на одном уровне с краем трубы.

3 Постройте базу

1. Используя четыре 90-градусных фитинга из ПВХ, два тройника из ПВХ и четыре 6-дюймовых трубных секций из ПВХ, сконструируйте две стороны основания турбины.
2. Вставьте 6-дюймовую трубу в один конец 90-градусного фитинга. На противоположном конце 6-дюймовой трубы установите тройник из ПВХ, а затем еще 6-дюймовую трубу и 90-градусный фитинг.Повторите, чтобы сделать вторую ножку основы.

3. Просверлите небольшое отверстие в нижней части последнего тройника из ПВХ.
4. Соедините ножки основания, вставив две оставшиеся 6-дюймовые трубы из ПВХ в тройник из ПВХ на каждой ножке. Соедините ножки основания через просверленную тройник из ПВХ.

4 Прикрепите башню к базе

1. Проденьте провода двигателя по 24-дюймовой трубе из ПВХ; этот длинный участок — башня.
2. Присоедините гондолу к верхней части башни; постучите по нему, чтобы он надежно встал на место.
3. Пропустите провода через центральный тройник из ПВХ и выведите их из просверленного отверстия в основании башни.
4. Закрепите башню на тройнике.
5. Прикрепите зажимы типа «крокодил» к оголенным проводам.

5 Сделать лезвия

1. Изготовьте лезвия из материала диаметром от 6 до 10 дюймов.Мы использовали плакатный картон, но вы можете использовать любой жесткий и легкий материал, например, прочную бумажную тарелку или листы бальзы. (Примечание: напряжение, которое производит ваша турбина, зависит от крутящего момента и частоты вращения лопастей. Мы обнаружили, что конфигурация из двух или четырех лопастей генерирует много энергии, но не стесняйтесь экспериментировать!)
2. Закрепите лопасти на дюбели скотчем или горячим клеем.
3. Вставьте дюбели в отверстия обжимной ступицы. После установки затяните ступицу.

6 Заставьте генератор работать

1. Расположите турбину перед коробчатым вентилятором так, чтобы ветер вращал лопасти; это будет производить электричество.
2. Используйте зажимы типа «крокодил» для подключения к мультиметру для измерения напряжения. (Вам понадобится примерно 2 вольта.)
3. Когда ваши лезвия вырабатывают энергию, вы можете подключить провода светодиодной лампы
или звуковой и световой платы с помощью зажимов типа «крокодил».

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Домашняя ветроэнергетика — Боб Вила

Фото: shutterstock.com

Если вы ищете альтернативу экологически чистой энергии в дополнение к электроснабжению вашего дома, прислушайтесь к бессмертным словам Боба Дилана: «Ответ, мой друг, это уносится ветром.» Вы можете быть удивлены, узнав, что для большинства тех, кто занимается своими руками, производство энергии ветра в небольших масштабах вполне доступно.Но не делайте этого только потому, что это возможно. Перво-наперво: прежде чем начать, определите, является ли использование энергии ветра экономически эффективным выбором для вас.

По теме: Пусть светит солнце: DIY солнечные проекты для среднего домовладельца

Проще говоря, одни районы страны более ветреные, чем другие. По данным Министерства энергетики США, чтобы оправдать подобный проект, в вашем доме должна быть минимальная средняя скорость ветра 10 миль в час.Как узнать среднюю скорость ветра в том месте, где вы живете? Местные погодные агентства часто записывают эту информацию, плюс есть карты ветровых ресурсов, доступные на Wind Powering America, ценном сайте для всех, кто исследует ветроэнергетику своими руками.

Помимо скорости ветра, вы также должны учитывать размер вашей собственности. Для ветроэнергетической башни не требуются акры и акры земли, но разумно лишь убедиться, что у вас достаточно места для ее размещения. Также обратите внимание на местное зонирование; некоторые муниципалитеты запрещают турбины.

Вдобавок подумайте, сколько электроэнергии вы хотите произвести с помощью ветра. Чем больше система, которую вы создаете, тем больше затраты на ее создание. К счастью, некоторые программы штата и федеральные программы предлагают стимулы для улучшения энергоэффективности дома; проверьте, будет ли ваш проект иметь право на получение государственной скидки.

Ключевые компоненты домашней ветроэнергетической системы:

• Ротор: Ротор прикрепляется к лопастям турбины и улавливает энергию ветра.

• Генератор (или генератор переменного тока, установленный на раме): Генератор вырабатывает электричество за счет вращательного движения ротора.

• Монтажная башня: Монтажная башня поднимает ротор и лопасти на высоту над другими конструкциями, чтобы подвергать их воздействию максимальной скорости ветра.

Фото: windpoweramerica.com

Дополнительный компонент — это средство направления собранной вами энергии в электросеть. Во многих районах страны вы можете продать излишки обратно местной коммунальной компании.Однако маловероятно, что любая малогабаритная установка будет производить достаточно электроэнергии для питания домашнего хозяйства, не говоря уже о генерировании излишков электроэнергии.

Стоимость строительства ветроэнергетической системы колеблется от нескольких сотен долларов до 35000 долларов и более, в зависимости от размера. Малые или микро ветряные турбины могут непрерывно вырабатывать от 1 до 10 киловатт. Но поскольку дома в США обычно используют около 960 киловатт-часов в месяц, только самые большие домашние турбины могут полностью удовлетворить потребности в электроэнергии среднего жилого дома.

В большинстве центров по ремонту дома вы можете найти множество полезных материалов и комплектов турбин. Однако выполнение всей работы самостоятельно может быть не вариантом. Строительные нормы и правила в некоторых районах требуют, чтобы электрик установил соединение между турбиной и сетью. Точно так же инспектор должен подтвердить, что работа выполняется в соответствии с правилами.

Итак, проведите свое исследование и, когда этой осенью ветер развевает листья вокруг вашего двора, подумайте о том, чтобы использовать часть этой энергии для своего дома.

Самодельные ветряные мельницы для электричества | Sciencing

Альтернативная энергия — постоянная проблема, и для некоторых людей поиск способа использования альтернативных источников электроэнергии становится важной задачей. Кто-то потратит деньги на дорогие солнечные батареи, но тем, у кого больше изобретательности, может быть интересно построить собственную ветряную мельницу. На самом деле это намного проще, чем вы думаете.

Получить мотор

Любой маленький мотор можно превратить в ветряк.Лучше всего работают небольшие и легкие электродвигатели. Электродвигатели вентиляторов отлично подходят для экспериментальных ветряных мельниц. Промышленные двигатели вентиляторов также работают хорошо, и к ним даже прикреплены красивые лопасти из листового металла, но они также очень тяжелые и их трудно поворачивать на ветру. Многие люди используют автомобильные генераторы для создания ветряных мельниц, способных производить больше энергии.

Для тех, кто впервые строит самодельную ветряную мельницу, проще всего работать с мотором беговой дорожки. Эти двигатели имеют свободно движущийся маховик, установленный спереди, что является идеальной платформой для крепления лопастей.

Конструируйте лопасти

Лопасти ветряной мельницы являются важным элементом. Они должны быть достаточно широкими и длинными, чтобы ловить ветер, а также иметь надлежащую кривизну, чтобы превращать их в ветровой парус. К счастью, существует очень простой метод изготовления самодельных лопастей ветряных мельниц, которые не уступают по качеству любым профессионально сконструированным лопастям.

Возьмите кусок 8-дюймовой трубы из ПВХ длиной примерно 2 фута. Эта труба будет иметь идеальную кривизну для лопастей вашей ветряной мельницы.Возможно, вам придется специально заказать трубу в строительном магазине. Разрежьте трубу на полосы, длина которых начинается с 5 дюймов и сужается до 2 дюймов в том месте, где они соединяются с двигателем. Скругление краев ленточной шлифовальной машины поможет направить на лезвия больше ветра.

Установите узел

Используйте кусок «алюминиевого канала» размером от 36 до 48 дюймов в качестве рамы для ветряной мельницы. Закрепите двигатель (с прикрепленными лезвиями) к дальнему концу рамы. К противоположному концу прикрепите ветряк.Ветровой хвост — это, по сути, большой плоский плавник, который будет вращать мельницу, если ветер дует сбоку. Для этой цели отлично подойдет квадратный кусок листового металла.

Купите стальную трубу длиной 1,5 дюйма, которая будет служить опорой для ветряной мельницы. Прикрепите «штуцер» к верхней части столба, а затем прикрепите ветряк к этому штуцеру. Штуцер для трубы позволит мельнице вращаться

Подключите ветряную мельницу к электричеству

Электроэнергия, подаваемая ветряными мельницами, непостоянна, поэтому вместо того, чтобы подключать прибор непосредственно к ветряной мельнице, ветряная мельница используется для зарядки группы батарей.Ветряная мельница такого размера способна заряжать 12-вольтовую батарею. Можно использовать автомобильный аккумулятор или две 6-вольтовые батареи для гольф-мобилей.

Подсоедините провода от двигателя к выпрямителю, затем подсоедините провода аналогичного размера от выпрямителя к батарее. Выпрямитель поддерживает односторонний ток от ветряной мельницы к батареям, чтобы ваш сок не тратился зря на вращение ветряной мельницы. Следует использовать дополнительный провод для заземления мельницы в качестве меры предосторожности от ударов молнии.

Лучшие домашние ветряные генераторы для небольших ветроэнергетических систем

Вы когда-нибудь думали об использовании ветра для питания вашего дома? Сегодня мир отходит от традиционных методов производства электроэнергии (а именно природного газа, угля и ядерной энергии) и использует системы возобновляемой энергии, такие как ветряные турбины.

Ветровые турбины не выделяют вредных газов в окружающую среду, что делает процесс использования энергии ветра чистым и безопасным для окружающей среды.Ветряные турбины состоят из двух частей:

• Ротор (включает ступицу и лопасти).
• Генератор ветряной турбины

Обе эти части работают вместе. Кинетическая энергия ветра вращает лопасти турбины вокруг ротора, заставляя ротор вращать генератор для выработки электричества.

Вот почему в этой статье мы порекомендуем наши лучшие ветрогенераторы для небольших ветряных систем, учитывая конструкцию как генератора, так и лопастей ротора.

Как работают ветряные генераторы?

Прежде чем мы остановимся на остальном рынке, мы должны сначала объяснить, как работают генераторы ветряных турбин. Ветровые турбины использовались задолго до открытия электричества, когда энергия ветра использовалась для перекачивания воды и вращения шлифовальных кругов в мельницах (отсюда и термин «ветряные мельницы»). В этих обстоятельствах кинетическая (или механическая) энергия ветра используется в его механической форме, и когда лопасти турбины вращаются, то же самое происходит и с оборудованием, к которому она прикреплена.

Однако сама по себе энергия ветра недостаточно сильна для выработки электроэнергии без дополнительной помощи. Вот где на помощь приходят генераторы ветряных турбин (WTG). Короче говоря, генераторы ветряных турбин используют медленную кинетическую энергию, производимую, когда ветер заставляет лопасти турбины вращаться, и преобразует эту энергию в электрический заряд или напряжение, которое затем может использоваться для питания наших дома и электросеть.

Чтобы быть более конкретным, как только ветер начинает вращать лопасти турбины, вращающиеся лопасти вращают приводной вал внутри корпуса турбины.Этот приводной вал соединен с коробкой передач, которая — с помощью все более уменьшающегося набора шестерен — резко увеличивает крутящий момент, создаваемый турбиной (другими словами, несколько оборотов в минуту могут быть увеличены до сотен или тысяч оборотов в минуту). Наконец, редуктор передает свою механическую энергию в генератор ветряной турбины. Внутри WTG генерируемый крутящий момент заставляет магнит и электрическую катушку взаимодействовать, что (в соответствии с законом электромагнитной индукции Фарадея) производит переменное напряжение: тип электричества, который нам нужен для питания наших домов.

Лучшие домашние ветряные генераторы работают с постоянной медной катушкой, вокруг которой движется движущийся магнит. Поскольку этим двигателям не требуются щетки для перемещения катушки, они менее подвержены разрушению. Однако более доступной рыночной альтернативой является двигатель-генератор PMMC (или постоянный магнит , движущаяся катушка ). Для этого требуются щетки, чтобы толкать катушку вокруг магнита, а щетки требуют довольно регулярного обслуживания.

Плюсы и минусы ветряных генераторов

Как и в случае с любым таким сложным в механическом отношении оборудованием, как ветряные генераторы, у них есть свои плюсы и минусы, плюсы и минусы:

Плюсы:

1. Ветер — богатый ресурс.В зависимости от того, где вы живете, вы, скорее всего, обнаружите, что ветер является одним из самых надежных из экологически чистых возобновляемых источников энергии. В отличие от солнечной, питаемой от солнечного света, на который многие из нас в мире не имеют регулярного и надежного воздействия, энергия ветра почти постоянна.
2. Ветряные генераторы разработаны, чтобы максимально усилить даже малейший ветер. Самые лучшие генераторы ветряных турбин начинают вырабатывать электроэнергию при низких скоростях ветра благодаря тому факту, что генераторы умножают минимальный крутящий момент, создаваемый вращением лопастей, во много сотен раз, производя таким образом электричество.
3. Они экономят ваши деньги. Производство собственной возобновляемой энергии может значительно сократить ваши годовые счета за электроэнергию. Кроме того, в зависимости от правительственных инициатив, действующих в вашей стране, штате или округе, подавая любую излишнюю электроэнергию, которую генерирует ваш WTG, обратно в сеть, вы можете даже заработать денег.
4. Двигатели с постоянной катушкой и подвижным магнитом в WTG не требуют значительного обслуживания и имеют впечатляюще длительный срок хранения. Это означает, что, хотя первоначальные вложения могут быть значительными, вам редко придется снова раскошелиться на техническое обслуживание, и, следовательно, вы быстрее окупите свои расходы.
5. Они зеленые и с низким содержанием углерода. В мире, который все больше и больше страдает от последствий климатического кризиса, обеспечение вашего дома экологически чистой, низкоуглеродной энергией не только похвально с моральной точки зрения, но и является разумным вложением в будущее.

Минусы:

1. Двигатели с постоянным магнитом и подвижной катушкой в ​​WTG (по сравнению с их аналогами с постоянной катушкой) требуют использования щеток в своей работе. Эти щетки хрупкие и склонны к разрушению, а это означает, что вашему WTG может потребоваться регулярное (и потенциально дорогостоящее) обслуживание.Тем не менее, с учетом компенсации ваших счетов за электроэнергию и потенциальной возможности вернуть деньги на государственные схемы, техническое обслуживание этих типов ГВЭ может по-прежнему не покрывать расходы на электроэнергию в обычных сетях.
2. Шум. Генераторы ветряных турбин, как и любые другие генераторы, при работе производят шум. К счастью, технологии далеко продвинулись и внесли много улучшений в эффективность WTG, и хотя они все еще издают маленький шум , скорее всего, вы вряд ли заметите производимый шум.Однако если вы хотите идеальной тишины в своем саду, то ветрогенератор, пожалуй, не лучший выбор.
3. Они не подходят для каждого дома. Ветряным турбинам требуется достаточное количество непрерывного пространства для правильного функционирования, поэтому они настоятельно рекомендуются только тем, кто живет в сельской местности, в ветреных районах с большим садом (или крышей), на котором они могут установить ветряную турбину.
4. Стоимость. Генераторы ветряных турбин дороги. Конечно, хотя их стоимость со временем будет компенсирована за счет экономии, которую вы сделаете на счетах за электроэнергию, нельзя отрицать, что не у всех есть располагаемый доход, необходимый для установки домашнего ветряного генератора.

Ветряные генераторы с лучшими отзывами

Ниже представлены лучшие ветрогенераторы, представленные на рынке:

Комплект ветрогенераторов Pikasola 400 Вт, 12 В с 5 лопастями

• Бренд: Pikasola
• Начиная с 2,5 м / с при слабом ветре скорость
• Низкая вибрация во время работы
• Высокая эффективность использования энергии ветра
• Магнитный материал: неодимовое железо, бор

Если вы хотите привести в действие свой дом, каюту, лодку или жилой дом, этот комплект ветрогенератора Pikasola мощностью 400 Вт 12 В является хорошим вариант рассмотреть.Его лопасти начинают вращаться со скоростью 2,5 м / с, а генератор минимально вибрирует во время работы.

Его устойчивые к коррозии ветровые лопасти имеют длину 23,8 дюйма, что позволяет им вырабатывать больше энергии, и у них есть хвостовой стабилизатор аэродинамического дизайна. Более того, 5 лопастей этого генератора делают его еще более мощным.

Этот ветрогенератор Pikasola компактен, а его 3-фазный двигатель делает его эффективным.

Кроме того, система регулировки рыскания позволяет этому ветрогенератору обнаруживать изменения ветра и автоматически менять направление.

Плюсы:

• Поставляется с гибридным контроллером
• У турбины 5 лопастей
• Длинные лопасти с хвостовым ребром

Минусы:

• Крепление нужно покупать отдельно

ECO-WORTHY 1400W Комплект турбины и солнечной энергии

• Бренд: Eco-Worthy
• Гибридный контроллер ветра и солнечной энергии
• Высокая эффективность преобразования модуля
• Композитное волокно из углеродного волокна

Этот экологичный ветро-солнечный комплект генерирует энергию с помощью 3-лопастной Генератор ветряной турбины мощностью 400 Вт и 10 моно солнечных панелей мощностью 100 Вт, что в сумме дает 1400 Вт энергии.

С помощью этого набора вы можете генерировать 6 кВтч в день и заряжать аккумулятор 24 В в различных погодных условиях. Более того, он имеет прочную и прочную конструкцию, что делает его идеальным при замораживании от -22 ℉ до 140 ℉.

Используйте его на суше или на море для питания всех электрических операций в вашем доме или на лодке.

Плюсы:

• Годовая гарантия
• Гибрид, такой надежный в любых погодных условиях
• Длинные 24-дюймовые лезвия

Минусы:

• Для солнечных панелей требуется много места для установки

Pikasola Ветрогенератор 400 Вт 24 В

• Торговая марка: Pikasola
• Запуск с низкой скоростью
• Высокая степень использования энергии ветра
• Низкая вибрация при работе, высокий КПД

Разница между этим ветрогенератором и другими домашними ветряными турбинами Pikasola заключается в что это модель на 24в.Это делает его подходящим для больших домов или проектов, требующих высокого потребления электроэнергии.

Как и другие ветряные генераторы Pikasola, эта ветряная турбина изготовлена ​​методом точного впрыска и имеет аэродинамическую конструкцию. Эта стандартная конструкция Pikasola обеспечивает эффективное использование ветра для увеличения выработки энергии.

В этой модели также используется запатентованный генератор переменного тока с магнитным ротором и конструкция статера, которая сводит к минимуму момент сопротивления.

Лезвия изготовлены из высококачественного углеродного волокна

Плюсы:

• Модель 24 В генерирует больше энергии
• Вы можете обеспечить электроэнергию для больших проектов или удовлетворить потребности большого дома

Минусы:

• Вам необходимо приобрести крепежные детали отдельно

Pikasola Ветрогенератор 12В 400Вт с гибридным контроллером заряда 30А.

• Торговая марка: Pikasola
• Запуск на низкой скорости
• Высокая степень использования энергии ветра
• Низкая вибрация при работе, высокая эффективность
• Нейлоновый материал, водонепроницаемый, устойчивый к коррозии

Ветрогенератор Pikasola имеет мощные ветряные турбины из углерода волокно. Турбины длиной 23,4 дюйма генерируют дополнительную мощность, водонепроницаемы и устойчивы к коррозии, что делает этот генератор пригодным для различных погодных условий.

Ветрогенератор Pikasola имеет интеллектуальную систему регулировки, которая автоматически регулирует роторы в зависимости от положения ветра. Хвостовая часть роторов также имеет аэродинамический дизайн.

При покупке Pikasola вы получите гибридный контроллер заряда 30А, который можно использовать с солнечными панелями для дополнительных 100 Вт энергии. Однако солнечные панели в комплект не входят, поэтому вам придется покупать их отдельно

Плюсы:

• Прочные и прочные роторы из нейлонового волокна
• Интеллектуальная система регулировки ветра адаптируется к изменению направления ветра

YaeMarine 3 Blades, 12V 400W Wind Комплект генератора с контроллером

• Бренд: YaeMarine
• Дизайн, дружественный к человеку
• Низкая скорость запуска
• Высокая степень использования энергии ветра
• Красивый внешний вид
• Низкая вибрация

Ветряная турбина YaeMarine проста в установке и аэродинамически спроектированный, прочный и красивый ветрогенератор.Благодаря номинальному напряжению постоянного тока 12 В и номинальной мощности 400 Вт он станет идеальным дополнением к вашей домашней ветроэнергетической системе.

Этот генератор имеет статор, специально разработанный для уменьшения момента сопротивления. Конструкция статора также обеспечивает лучшее согласование между генератором и турбинами, обеспечивая более надежную работу.

Конструкция лопастей YaeMarine имеет аэродинамический контур и структуру. Это обеспечивает высокое использование ветра для большей выработки энергии.

Кроме того, ветряные турбины YaeMarine имеют низкую пусковую скорость ветра, 2,0 м / с, и низкую вибрацию во время вращения.

Плюсы:

• Красивый дизайн
• Аэродинамический дизайн для лучшего использования ветра
• Низкие стартовые скорости
• 90-дневный период бесплатного возврата

Минусы:

• Выход энергии более стабильный при более высоких скоростях ветра
• Легкий гаджет, поэтому вам нужно более надежно закрепить

AUECOOR Гибридный комплект для солнечной и ветровой энергии мощностью 1000 Вт, 6 шт. Солнечная панель 100 Вт + ветрогенератор 400 Вт

• Бренд: AUECOOR
• Предварительно просверленные диоды в распределительной коробке
• Высокая степень преобразования модуля эффективность
• Более высокая эффективность, чем у традиционных панелей
• Подходит для использования на открытом воздухе в суровую погоду

Самое замечательное в системе солнечной и ветровой энергии заключается в том, что в определенные дни или даже сезоны у вас может быть очень слабый ветер или солнце.С гибридной ветро-солнечной системой AUECOOR каждая энергосистема работает хорошо сама по себе. Это означает, что вы можете использовать только солнечную или ветровую энергию.

В отличие от большинства ветроэнергетических генераторов, ветроэнергетическая система AUECOOR имеет 5 лопастей. Солнечные панели предназначены для более высокой эффективности преобразования, что означает, что они могут работать лучше, чем обычные солнечные панели.

Суточная мощность AUECOOR составляет 4 кВт / ч и может использоваться для многих электроэнергетических приложений, даже когда он полностью отключен от сети.

Плюсы:

• Отлично подходит для автономного использования в качестве домашних ветряных турбин
• Гибридная система для стабильной выработки энергии в менее ветреные сезоны
• 6-летняя гарантия на материалы и качество изготовления
• 25-летняя гарантия на мощность
• Обслуживание клиентов 24/7

Минусы:

• Тяжелые и громоздкие солнечные панели
• Солнечные панели ограничивают установку на некоторых поверхностях

Гибридная система солнечного ветра AUECOOR, ветряные турбины 400 Вт + гибкая монокристаллическая солнечная панель 120 Вт

• Бренд : AUECOOR
• Высокая степень преобразования и водонепроницаемость
• Тонкий и легкий
• Сильный и мощный

Если вам нужна гибридная солнечная и ветровая возобновляемые источники энергии, но вы не хотите иметь дело с 6 солнечными панелями, которые поставляются с Гибридный комплект солнечной панели и ветряной турбины AUECOOR мощностью 1000 Вт, попробуйте гибридную систему солнечного ветра AUECOOR с гибкой монокристаллической солнечной батареей мощностью 120 Вт Панель.

Ветровые турбины имеют скорость пуска ветра 2,5 м / с, чтобы гарантировать постоянное производство энергии ветра. Солнечная панель гибкая, поэтому ее легко хранить. Гибкость также означает, что вы можете установить его на неровных поверхностях. Солнечная панель весит всего 2 кг, поэтому ее легко транспортировать. Солнечная панель также проста в установке и имеет КПД преобразования энергии 20,5%.

Плюсы:

• Прочные и прочные лопатки турбины из композитного углеродного волокна
• Можно использовать в автономном режиме
• 2.Скорость ветра 5 м / с для любого ветрового потока
• Гибкая и легкая солнечная панель

Малый ветрогенератор Marsrock с 3 лопастями, 12 В, 400 Вт, Экономичная ветряная мельница с контроллером MPPT для ветра и солнечной энергии

• Торговая марка: Marsrock
• Запуск вверх с низкой скоростью
• Высокая степень использования энергии ветра
• Красивый внешний вид
• Низкая вибрация

Marsrock — это небольшой ветрогенератор, который подходит для зарядки ваших внутренних и внешних коммунальных сетей.Несмотря на низкую стартовую скорость 2 м / с, он может выдерживать ветер до 50 м / с.

Он имеет аэродинамическую конструкцию, что обеспечивает лучшее использование энергии ветра.

Он также имеет ротор с постоянными магнитами, который снижает сопротивление и облегчает вращение. Нейлоновое волокно придает ветряным турбинам Marsrock прочную конструкцию, которая может выдерживать диапазон рабочих температур от -40 ℃ ~ 80 ℃

Плюсы:

• Аэродинамическая конструкция
• Может выдерживать высокие скорости ветра
• Предполагаемый срок службы 20 лет
• Поставляется с гибридным контроллером

Минусы:

• Чтобы установить ветряную турбину, вам понадобятся некоторые знания в области сварки. ваш дом или офисное помещение.

  Площадь захвата в квадратных футах

  Диаметр ротора показывает площадь, которую будут покрывать вращающиеся турбины. Чем больше площадь покрыта, тем больше энергии вы покрываете. Однако обратите внимание, что если ваша собственность недостаточно велика, чтобы обеспечить достаточный зазор для вращения лезвий, вам, вероятно, следует выбрать лезвия меньшего размера.

  Гарантия

  Чем выше гарантия, тем лучше. Однако большинство продавцов ветрогенераторов дают стандартную 5-летнюю гарантию. Обычно продукты, которые служат дольше, имеют специальные системы защиты, такие как УФ-защитное покрытие.

  Сертификация

  Ветроэнергетические установки проходят серию строгих испытаний. Убедитесь, что изготовителю вашей ветроэнергетической системы выданы сертификаты, подтверждающие, что они прошли такие испытания.

  Выходная мощность в киловатт-часах

  Чтобы определить, достаточно ли ветроэнергетическая система будет обеспечивать энергией ваш дом, сначала рассчитайте количество потребляемой вами энергии. Затем сравните выработку энергии различными ветроэнергетическими системами и выберите подходящую.

  Другие факторы, которые следует учитывать при покупке ветряных турбин для дома, включают:

  • Емкость аккумулятора
  • Возможность подключения к электросети
  • Система распределения энергии ветра
  • Тормозная система турбины
  • Мобильность. Если вам нужно переместить устройства с места на место, возьмите легкий материал, такой как стекловолокно, или поищите комплект с лезвиями из углеродного волокна
  • Условия производителя или установщика
  • Отзывы о продукте
  • Место или место, где вы хотите установите ветряные турбины

  Также важно проверить количество элементов, которые входят в комплект продукта, поскольку последнее, что вам нужно, — это заказывать детали отдельно для комплектования ветряных турбин дома.

  Ветряные электростанции 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 производит больше энергии, чем ветряная турбина микро.В какой-то момент эта логика теряется для многих потребителей, которые, по-видимому, теперь принимают решения о покупке на основе «рейтингов мощности», которые, по моему опыту, являются просто вымышленными счетами, в некоторых случаях сфабрикованными некоторыми небольшими поставщиками ветроэнергетики. Некоторые члены сообщества энтузиастов малого ветра придумали термин и называют его «ваттными войнами». В то время как войны за ватт полезны для некоторых недобросовестных людей, которые стремятся получить какое-либо конкурентное преимущество, которое они могли бы получить на конкурентном рынке, успехи этих компаний, по сути, сбивают потребителей с толку, порождают нереалистичные ожидания от их продуктов и во многих случаях приводят к исходу многих потребителей. и маленький энтузиаст ветра из хобби.Как минимум, эти люди отвлеклись от того, что важно в малом ветре и, в большей степени, от возобновляемых источников энергии в целом.

  Итак, что важно при покупке небольшой ветряной турбины?

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

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

  Турбина B Эта турбина поставляется от производителя с номинальной мощностью 2000 Вт. 5 лопаток диаметром 28 дюймов с минимальной рабочей площадью.После проверки калькулятора лезвий, который мы обнаружили в 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 вырабатывала 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, легко увидеть и теперь понять, почему небольшой ветрогенератор, рассчитанный на необычно высокую выходную мощность, на самом деле может вырабатывать меньше полезной мощности с течением времени в несколько раз. В 3-4 раза меньше, чем на то, что хорошо построено, правильно спроектировано и честно оценено.

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

  Понимание обмоток генератора с постоянными магнитами и покупка pma

  В любом генераторе, будь то модернизированный генератор переменного тока с постоянными магнитами delco, наши конструкции с радиальным или даже большим осевым потоком с белой молнией могут 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 или паз «Опять же, какая терминология подходит для данного генератора переменного тока.

  Влияние калибра провода в обмотке генератора с постоянным магнитом,

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

  Врезка в точку.

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

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

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

  Неправильный генератор Неправильное приложение

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

  Вольт, умноженное на амперы = ватты

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

  Ураган Белая молния: отклонение от статус-кво

  Hurricane white Lightning использует более толстую обмотку, которая позволяет более высокому уровню тока проходить к сетке или батарее. Это позволяет генератору работать с обоими охладителями и пропускать большую силу тока, что дает большую мощность и меньшее сопротивление, проходящее через обмотки.

  No related posts.