+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

Вертикальный ветрогенератор своими руками. Турбина

Представленный ниже материал является свободным переводом англоязычной интернет-страницы об изготовлении своими руками турбины вертикального ветрогенератора.

Изготовление турбины

Вертикальный ветрогенератор. Инструменты и детали

При изготовлении такого ветрогенератора своими руками используются некоторые электроинструменты и детали.

Инструменты:

  • ножовка или ленточная пила
  • лобзик
  • токарный станок
  • ручная дрель
  • сверла
  • отвертка
  • 2 зажима
  • некоторые другие.

Детали и материалы:

  • труба ПВХ
  • водонепроницаемая древесина, лучше водонепроницаемая фанера (если нет, придется защищать ее покрытием краской)
  • 2 подшипники (нижний будет работать под нагрузкой)
  • масленка
  • катанка — стержень (2 размеров) (1 большой и 4 малых) (из нержавеющей стали, если это возможно)
  • болты и шайбы (2 размеров) (из нержавеющей стали, если это возможно)
  • кусок 40 мм круглого алюминия (сплав, будет содержать нижний подшипник)
  • 3 винта.
Вертикальный ветрогенератор. Изготовление лопастей

Первое, что нужно сделать — это измерить трубу ПВХ и порезать ее на 4 равные части (моя малая 2 метра, после разреза было 50 см в одной части).

Когда это сделано, полученные части разрезаются по длине.

Теперь есть 8 лопастей (они должны быть точно одного и того же размера!)

Изображения, представленные ниже, показывают последовательность работы.

Изготовление двух дисков турбины вертикального ветрогенератора

Берутся 2 куска водостойкой фанеры (12 мм), на каждом из кусков обозначается круг диаметром 40 см, лобзиком вырезаются эти круги.

Опять изображения, представленные ниже, показывают последовательность работы.

Делим изготовленный круг на 8 частей.

Изображение, приведенное ниже, показывает, как нужно разделить круг на 8 частей. Сделать это нужно только на одном куске, на следующем этапе я объясню почему.

Нарезка слотов (пазов) для лопастей турбины ветрогенератора

Итак, лучше все обозначить только на одном куске.

Дуги рисуются так: берется одна половинка трубы и накладывается на одну из 8 линий, предварительно нарисованных на куске фанеры. Карандашом отмечается линия и внутренней и внешней поверхности трубы. Тот кусок фанеры, где отмечены дуги, кладется сверху на неразмеченную кусок, а затем они затискиваються вместе. Когда порезы будут сделаны, они будут точно такими же. Я использовал пилы, обычно предназначенные для резки металла, полотно такой пилы чуть тоньше лопасти.

На сторонах обоих дисков сделаются метки, чтобы потом можно было точно наложить один на другой (например, указывается дуга 1 — дуга 1, дуга 2 — дуга 2 и т. д.). Таким образом, когда турбина будет собираться, диски будут точно соответствовать друг другу.

Еще одно нужно сделать, когда оба диска зажаты, — это просверлить центральное отверстие в соответствии с размером большого стержня (болта) и 4 отверстия для маленьких стержней. Распределите 4 стержни на одинаковом расстоянии (как вы видите на картинке), приблизительно на расстоянии 2 см от дуг. Таким образом, можно будет ставить шайбы на стержне, не касаясь лопастей. Теперь нужно закрепить лопасти турбины и 4 небольшие стержни, как показано на последней картинке. Они должны плотно прилегать!

Изображения показывают, как нужно нарезать слоты (пазы) для лопастей турбины ветрогенератора.

Установка центрального стержня

Сначала устанавливаем верхнюю часть турбины ветрогенератора, аналогично тому, как это сделано в предыдущем шаге. Обращаем внимание на метки, сделанные по бокам дисков, когда они были еще зажаты.

Таким образом, одни и те же разрезы будут соответствовать друг другу и турбина НЕ БУДЕТ шаткой. Возможно, лучше использовать молоток и маленький кусочек дерева, чтобы не повредить лопасти или диск, когда нужно будет нажать на них. Убеждаемся, что лопасти плотно вошли в пазы и 4 маленькие стержни попали в нужное место. Это непростая работа. Удачи!

Теперь следует сделать большой центральный стержень с необходимыми болтами и шайбами.

На дисках центр уже отмечен.

Изображения показывают последовательность установки центрального стержня.

Первое изображение показывает вид диска снизу. Я дал там 2 гайки, и они будут нижней опорой.

Я оставил там часть стержня, поэтому я смогу потом подключить какой-то генератор.

Верхний диск показан на втором изображении, а стержень с этой стороны будет обрезан короче. На этой стороне будет только подшипник, чтобы сбалансировать турбину, когда она будет установлена ​​в рамку крепления.

Обрезка центрального стержня до нужного размера

Если у вас есть станок, это довольно легко сделать. Я сделал толстый стержень, по 10 мм с обеих сторон.

Фотография показывает нижнюю сторону стержня.

Убедитесь, что он хорошо вписывается, потому что это будет определять, насколько легко ваш ветрогенератор будет работать.

Изготовление держателя нижней опоры вертикального ветрогенератора

Я использовал подшипник, сделанный из 3-х частей, как показано на первом изображении. Этот подшипник выполнен так, чтобы справиться с вертикальной нагрузкой.

Если вы посмотрите внимательно, то увидите, что в 2 дисках не один и тот же внутренний размер отверстия.

Диск с наибольшим отверстием (он справа) — это верхняя часть подшипника, на нем будет турбина ветрогенератора.

Я сделал на токарном станке отверстие, соответствующее диаметру подшипника, который будет использоваться. Не делайте его глубоким! Убедитесь, что верхняя часть подшипника просто торчит из держателя. Это нужно потому, что верхнее кольцо будет вращаться вместе с турбиной (если этого не сделать, он будет тереться с внутренней стороной держателя, замедлять турбину и быстро изнашиваться).

Вы также можете просверлить дырку в нижней части держателя таким образом, чтобы через нее проходил стержень. Сделайте эту дырку чуть больше, чем диаметр стержня, чтобы она не была слишком узкой и не давила на стержень.

Дальнейшие объяснения будут непонятны без просмотра изображений, иллюстрирующих последовательность работы.

Вы видели, что у этого подшипника нет смазки, поэтому мы должны будем установить смазочный ниппель.

Используйте резьбонарезные инструмент, чтобы это сделать. Сначала просверлите отверстие в соответствии размера резьбы и ниппеля, который вы будете использовать. Мой был M6.

Используйте немного масла при нарезке, потому что вы нарезаете в алюминии (в противном случае внутри все будет грубо, шершаво).

Поверните ваш инструмент, используемый для нарезки, примерно на один оборот, а затем на половину оборота назад. Таким образом металл режется внутри, и вы не сломаете свой инструмент. Используйте такую ​​последовательность нарезки, пока не получите правильную резьбу.

Для продолжения нажмите на кнопку с цифрой 2.

Изготовление крепления и монтаж турбины вертикального ветрогенератора

Изготовление крепления турбины вертикального ветрогенератора

Сначала найдите два куска дерева одинаковой длины. Убедитесь, что они достаточно широкие для изготовления сильной конструкции.

Найдите центр их обоих и сделайте отверстие по размеру держателя подшипника для дна на одном куске и отверстие по размеру верхнего подшипника на втором куске.

Мне повезло, у меня была большая дрель, чтобы сделать это. Если у вас нет большого сверла — высверлите отверстие, а затем вырежьте все остальное круглой фрезой или лобзиком.

Для дна нужно просверлить в центре дрелькой дырку на один размер больше, чем размер стержня, который впишется в подшипник. Для дна вам придется вырезать небольшую щель (слот), чтобы ниппель смог поместиться внутри и чтобы у вас было достаточно места разместить насос смазки.

На фотографиях вы можете увидеть, как это должно выглядеть.

Возьмите также два ровных куска дерева для сторон крепления (у меня была фанера, так что я использовал ее).

Возьмите нижнюю часть с держателем подшипника внутри и положить его на ровную поверхность.

Возьмите одну боковину и прикрепите ее к нижней части. Сначала просверлите несколько отверстий сбоку так, чтобы винты лучше вошли. Убедитесь, что поверхности точно перпендикулярны (угол 90 градусов).

Сделайте то же самое для другой стороны.

Теперь возьмите полностью собранную вашу турбину и опустите ее в нижний подшипник.

Теперь берите верхнюю часть крепления и надвиньте подшипник на большой стержень. Измерьте с обеих сторон турбины и убедитесь, что расстояния одинаковые и ваша конструкция будет точно квадратной.

Изготовление крепления к опоре (башне) турбины вертикального ветрогенератора

То, что я показываю ниже, на самом деле я не измерял. Я убедился, что все точно совпадает с осью турбины. Значит просто сделайте так, как видите на фотографиях.

Обязательно убедитесь в прочности конструкции, ведь она будет выдерживать большие нагрузки.

Я еще не подсоединял к ней генератор. Думаю, это должен быть сильный генератор с катушками на неодимовых магнитах.

Демонстрация работы вертикального ветрогенератора

Ниже показана фотография установленного вертикального ветрогенератора.

Я использовал несколько канатов, чтобы стабилизировать турбину.

Также я воспользовался старыми кронштейнами от палатки для крепления канатов на землю, а на стороне турбины я использовал винты. Работает хорошо.

Когда вы будете монтировать вашу турбину, найдите помощника, который сможет удерживать турбину в то время, как вы будете крепить канаты на землю.

Небольшой фильм показывает (перейдите по ссылке), как работает турбина вертикального ветрогенератора.

Оригинальная англоязычная страница, находится здесь.

чертежи, схемы, инструкция по сборке

Ветровая электростанция, которая имеет горизонтальную ось вращения, хоть и обладает высокими показателями КПД, имеет некоторые недостатки. Например, осуществляемая передача через коллектор тока в состоянии вызвать значительные потери энергии и привести к таким неприятностям, как нарушение контактов из-за их окисления, снижение упругости пластин.

Во многих ситуациях более практичным и выгодным будет вертикальный (роторный) ветрогенератор, который имеет свойство работать при ветре любого направления. Роторный ветрогенератор, как правило, устанавливается на мачте или столбе. Интересно, что сделать своими руками данное устройство не так сложно, как может показаться на первый взгляд, так как простота конструкции – одно из главных достоинств роторного ветрогенератора.

Для того, чтобы соорудить роторный ветрогенератор своими руками, необходимо:

  1. Взять три диска из фанеры, имеющими диаметр 1000 мм. Толщина каждого должна составлять не менее 10 мм. Это будут аэродинамические шайбы-перегородки.
  2. Потребуется четыре пластины с параметрами 500 на 1050 мм и толщиной около 5. Это будут лопатки ротора.
  3. Необходимо произвести стыковку данных элементов при помощи специальных дюралюминиевых уголков, которые имеют сечение 2x30x30 мм, также для соединения используются винты марки М5 вместе с шайбами и гайками.
  4. Усиливается данная конструкция стяжками, выполненными из стальных стержней, имеющих диаметр 6 мм и на концах резьбу.
  5. Нижняя шайба должна быть укреплена брусками из дерева с сечением 40 на 40 мм.

После того, как была осуществлена предварительная сборка, ветряк полностью разбирается для того, чтобы все элементы из фанеры примерно три раза пропитать олифой. Только после этого процесса и полного высыхания покрытия конструкция собирается в окончательно и после окрашивается алкидной эмалью.

В качестве подшипникового узла можно использовать специальный тормозной мотоциклетный барабан. Ротор устанавливается на него посредством дистанционных втулок и болтов уже марки М8 с шайбами и гайками. В процессе монтажа между узлом и самим ротором необходимо установить самодельную ведущую звездочку цепного мультипликатора, также ведомая звездочка должна быть установлена на вал генератора. Звездочка, обладающая ведущими функциями, вырезается из дюралюминиевого листа, который имеет толщину около 4 мм. Технология изготовления состоит в том, чтобы сначала на ее делительной окружности разметить центры отверстий, которые образуют впадины для зубьев, потом при помощи сверла, напильника и ножовки следует сформировать сами зубья.

Как правило, роторный генератор оснащен практически таким же тормозным устройством, как и на ВЭС. Его привод может быть таким же аэродинамическим. При сборе конструкции на ось тормозного кулачка рекомендуется закрепить стальную втулку, которая, в свою очередь, имеет четыре приваренные трубчатые штанги. На концах каждой из них могут быть расположены специальные полуцилиндрические лопасти из фанеры. Важно осуществить замену пружины, стягивающей колодки тормозов на ту, которая обладает немного меньшими показателями жесткости. Данное устройство, как правило, срабатывает при скорости ветра больше, чем 10 м/с.

Во многих роторных генераторах есть одно достоинство – присутствие автоматического оригинального устройства, которое устанавливает лопатки ротора в самое оптимальное положение, причем в строгой зависимости от скорости ветра. Подобная конструкция производится из фанеры толщиной 3 мм, из пластика, имеющего слоистую структуру или из дюралюминия с показателями толщины до 0,8 мм. Кроме того, устройство может быть установлено на металлическом каркасе.

Нижняя и верхняя крестовины, которые относятся к креплению лопаток ротора, производятся из стальных полос, имеющих толщину около 5 мм. Для того, чтобы максимально укрепить нижнюю крестовину, ее усиливают специальными стальными подкосами, которые определенным способом привариваются снизу. Крепятся такие детали непосредственно на валу двигателя при помощи стопорных винтов М8.

Если генератор обладает возможностью автоматически устанавливать лопатки, то будет обеспечена постоянная скорость его вращения вне зависимости от того, какой силы ветер дует. Состоит данная часть конструкции из самой крестовины, пружины и тяги.

Что касается принципа работы такого автомата, то он достаточно прост. Если скорость ветра небольшая, пружина при сжимании поставит лопатки в такое положение, которое оптимально подойдет для максимального использования пусть и не большой силы ветра. По мере того, как частота вращения ротора увеличивается, тяги, которые одновременно играют роль грузов-балансиров, будут под действием центробежной силы поворачивать роторные лопатки внутрь. В результате данного процесса будет достигнута максимальная стабильность вращения конструкции.

При изготовлении данного автоматического устройства важно обратить внимание на балансировку всей конструкции в целом. Только опытным путем должна подбираться жесткость пружины, которая работает исключительно на растяжение. Если есть на то необходимость, могут быть установлены специальные дополнительные грузы на все стороны лопаток, которые обращены к оси генератора. Именно они в состоянии обеспечить автоматическое срабатывание автомата, когда скорость его вращения будет увеличиваться.

Подводя итог всему вышесказанному, можно отметить, что ветровой генератор состоит из верхней крестовины, лопаток ротора, нижней крестовины, тяги-балансира, пружины, вала ротора, крестовины автомата установки лопаток, основания ветродвигателя и шкива.

Существует еще одна деталь – рама привода двигателя ротора. Она изготавливается из стальных уголков, имеющих сечение 5x50x50 мм. Сами площадки для монтажа корпуса подшипников вырезаются из листа стали толщиной 5 мм. Последние закрепляются при помощи сварки, при этом нижняя их площадка должна быть подвижной, для того чтобы осуществлять центровку вала ротора. Используемые в этом процессе подшипники должны иметь маркировку № 106 и № 206.

Если есть желание или необходимость применить электрогенератор под ветродвигатель, то рекомендуется использовать тот, который предназначен легковому транспортному средству. Стоит отметить, что данная конструкция совсем неплохо работает вместе с насосом, при необходимости поднять из скважины воду или из колодца и направить в водонапорную башню. Для этой цели можно использовать топливный автомобильный насос или специальную водяную помпу, которая раньше находилась в стиральной машине. Первый изготавливается при помощи одного или нескольких кулачков, на одинаковом расстоянии расположенных по всему валу ветродвигателя, вторая – посредством ременной передачи.

Есть еще один способ изготовления ветрогенератора. Для него необходимо:

  • разрезать пополам пластиковую бутыль;
  • закрепить части друг с другом при помощи специальных, заранее приготовленных кружков из текстолита или фанеры; 
  • прямо по центру кружков надо установить ось вращения;
  • на ось закрепить сам генератор электрической энергии.

При желании можно сделать ветряк разборным, тогда появляется возможность применять его в походах для того, чтобы осуществить подзарядку аккумуляторов фотоаппаратов, мобильных телефонов или батарей от ноутбука. Кроме того, с помощью данного приспособления можно легко провести освещение всей палатки, опять же в походе, а при необходимости осветить вообще весь палаточный городок, если установить несколько подобных конструкций. Переносить такой генератор очень удобно, так как в разобранном виде он занимает совсем немного места. Чаши из пластика можно уложить одна в другую, а затем в них же уложит сам электрогенератор.

Для того, чтобы стационарно установить данную конструкцию, например, на садовом участке или на даче, лучше соорудить более надежный вид генератора – неразборный – и капитально закрепить его на крыше.

виды ветряков с вертикальной осью вращения, делаем своими руками по чертежам, российского и другого производства

Ветер имеет большую движущую силу, которую человек может использовать в своих целях. Это источник экологически чистой энергии. Используя ветрогенератор, можно получать дополнительную бесплатную мощность. В сегодняшней статье мы рассмотрим вертикальные виды ветрогенераторов, их особенности и виды.

Устройство и принцип работы

Ветрогенератор – это самый простой способ получения альтернативной энергии для нужд дома. Это устройство призвано преобразовывать силу ветра в электрический ресурс. Дополнительных приспособлений для определения направления ветра не требуется. Описываемое устройство способно работать на низкой высоте, что позволяет его обслуживать без применения снаряжения для высотных работ.

Простота конструкции и минимальный набор подвижных деталей делают это устройство надежным и долговечным. Правильная форма лопастей и оригинальное строение ротора позволяют получить от генератора высокий уровень КПД, в независимости от направления ветра. Во время работы этого генератора полностью отсутствует любой шум, поэтому он не будет мешать пользователю и его соседям.

Не имеется никаких выбросов в атмосферу, агрегат может работать много лет без обслуживания.

Принцип работы описываемого генератора заключается в магнитной левитации. Во время вращения ротора возникают импульсные и подъемные силы и сила трения, которая тормозит ротор. Внешний вид вращающейся части представляет собой цилиндр, закрепленный на раме. Правильная форма лопастей позволяет производить вращение всегда в одну сторону, независимо от направления ветра. Вне зависимости от модели и вида подобного генератора, он будет работать только в том случае, если давление ветряного потока на одну сторону будет больше, чем на другую.

Если соблюсти эти условия, то мы получим постоянное вращение ведущей оси генератора и выработку электроэнергии. Поскольку ветер имеет воздействие на обе стороны вращающегося механизма, это значит, что для старта вертикальной конструкции потребуется больше усилий, чем для горизонтальной. Однако если в конструкции применены качественные запчасти, то возможна самораскрутка.

При минимальном ветре большой мощности получить не удастся, но если сила трения снижена всеми возможными способами, то это позволяет добиться нужного числа оборотов даже при скорости ветра 3-5 м/с.

Преимущества

Как и в случае с другими устройствами подобного типа, ветряные генераторы имеют свои преимущества:

  • не зависят от направления ветра;
  • использование этих устройств возможно при слабом ветре;
  • шум установки примерно равен 30 дБ.;
  • интересное и необычное изделие на вашем участке непременно заинтересует всех гостей и соседей.

Но, как и любого устройства, у «ветряков» имеется недостаток – это невозможность в полном объеме использовать силу ветра из-за невысокой скорости вращения ротора.

Какими бывают?

Среди вертикальных генераторов карусельного типа, которые применяются для бытовых нужд, можно выделить различные конструкции и виды. Они очень просты в обслуживании и не так сложны в плане конструкции. Основные детали, которые нуждаются в техническом обслуживании, находятся внизу, к ним имеется легкий доступ. Рассмотрим самые известные и распространенные типы ветряных генераторов с вертикальной осью вращения.

  • Ротор Савоуниса. Он состоит из 2 цилиндров, в которых скорость вращения и скорость ветра не зависят друг от друга. Даже при резких ветровых порывах агрегат продолжает вращение с заданной изначально скоростью. При таком условии можно сказать, что отсутствие связи скорости ветра со скоростью вращения генератора – это преимущество, однако, при этом воздушная сила используется лишь на 1/3. Геометрия лопастей позволяет им работать только в ¼ оборота.
  • Ротор Дарье. Конструкция может иметь 2 или 3 лопасти. Сборка и установка очень простая. Приводится в движение при помощи ручного запуска. Описываемая установка не имеет большой мощности.
  • Геликоидный ротор. Вращение этого генератора равномерное и плавное. Конструкция снимает с подшипников избыточную нагрузку, что существенно продлевает срок службы устройства. Монтаж установки такого типа очень продолжительный и трудоемкий. Сложная конструкция повлияла на увеличение конечной стоимости подобного продукта.
  • Многолопастной ротор. Подобная конструкция с лопастями разной формы и направления позволяет устройству работать даже при очень слабом ветре. Этот генератор считается мощным преобразователем электроэнергии и имеет высокий уровень КПД. Энергия из силы ветра добывается максимально. Такая конструкция, помимо того, что дорогая, имеет высокий уровень шума.
  • Ортогональный ротор. Такая установка начинает работать при скорости ветра 0.7 м/с. Конструкция состоит из 1 оси и лопастей. Уровень производимого шума минимален. Кроме всех технических характеристик, стоит отметить ее интересный и необычный внешний вид. Срок службы у такого устройства составляет несколько лет.

Стоит отметить, что тяжелые лопасти и конструкции в целом усложняют монтаж устройства на серьезной высоте. Кроме вертикальных ветряных генераторов, существуют еще горизонтальные модели. Разные варианты этих устройств имеют от 1 лопасти, их производительность больше, чем у вертикальных. Зато они имеют очень сильную привязанность к направлению движения ветра.

Обзор популярных моделей

Перед рассмотрением популярных моделей ветрогенераторов необходимо разобраться в их параметрах и критериях выбора описываемых изделий. Основными критериями при подборе являются:

  • максимальная мощность изделия;
  • объем добываемой энергии за 1 месяц;
  • минимальная скорость движения воздуха, при которой может работать генератор;
  • условия эксплуатации;
  • наличие устройств, которые защищают установку от перегрузок;
  • срок эксплуатации;
  • цена продукта.

На сегодняшний день ветряные генераторы производятся многими странами, в число которых входит и Россия. Их производят несколько организаций:

  • ООО «СКБ Искра»;
  • ЗАО «Ветроэнергетическая компания»;
  • ЛМВ «Ветроэнергетика»;
  • ЗАО «Агрегат-привод».

Агрегаты российского производства не так известны и востребованы в других странах, как роторные модели немецкого, датского, китайского и бельгийского производства. Ведущие мировые компании по производству ветряных генераторов тратят огромные деньги на разработки новых типов лопастей, генераторов, точных расчетов по передаточным числам. Продукция этих компаний имеет большой выбор по мощностям от 1-10 КВт и дополнительное оборудование, которое можно приобрести отдельно (наборы с концентратором, инвертором, аккумуляторами). Кроме мощности, имеются различия в цене и по комплектующим элементам. Российские компании производят ветреные генераторы с различными типами роторов и максимальной мощностью устройств. Самыми продаваемыми изделиями считаются следующие модели нового поколения.

  • ВУЭ-1.5. Это компактная установка, которая может перевозиться любым транспортом. В монтаже и эксплуатации она простая и понятная. Этот маленький генератор практически бесшумный. Имеет номинальную мощность 1.5 КВт. Выходное напряжение 48 V. Скорость ветра для нормальной работы должна быть в диапазоне 2.5-25 м/с.
  • ВУЭ-3 (6). Такое устройство предназначено для автономного снабжения небольшого потребителя (частный дом). Номинальная мощность описываемой установки – 3 КВт, но при установке дополнительного оборудования (инвертора и аккумуляторов) мощность можно увеличить до 6 КВт. Напряжение на выходе 48 V. Необходимая скорость ветра для работы – от 4 до 30 м/с.
  • ВУЭ-30. Установка ориентирована на питание большого дома или нескольких домов. Ее номинальная мощность равна 30 КВт. Напряжение на выходе имеет диапазон 90-400 V. Скорость ветра для работы установки должна быть от 4-60 м/с.

Как сделать своими руками?

Ветряной генератор – это не очень сложная конструкция, которую сможет собрать практически любой человек, если он имеет начальные навыки работы с ручным инструментом и обладает знаниями в электротехнике. Рассмотрим процесс сборки самого простого ветряного генератора для пользователей, начинающих осваивать альтернативные источники энергии.

Инструменты и материалы

Чтобы не ошибиться в размерах и собрать все правильно, можно воспользоваться любым готовым чертежом из интернета или можно начертить свой собственный и проверить его на деле. Для изготовления надежной и качественной конструкции потребуется:

  • листовой металл для изготовления лопастей с толщиной 0.8-0.9 мм, он не должен быть слишком тонким и слабым, чтобы его не погнул или не порвал сильный порыв ветра, но и слишком толстый материал также нежелателен, поскольку избыточный вес конструкции приведет к быстрому износу подшипников;
  • стальная пластина 40 мм или другого диаметра;
  • стальная труба 25 мм;
  • полуось от любого автомобиля с подшипником;
  • стальной уголок;
  • 2 шкива разного размера;
  • автомобильный генератор.

Схема изготовления

Схема сборки самодельного ветряного генератора простая, в нее всегда можно добавить свои конструкторские решения. Из листового металла нужно изготовить 4 лопасти, размер которых будет составлять 1000 на 800 мм. Для скрепления лопастей между собой применяется стальная полоса. В результате конструкция должна напоминать форму барабана. Лопасти должны быть направлены от центра к наружной стороне. Такое направление позволит иметь больший парус на захват воздушного потока, а при развороте лопасти ее обтекаемая форма будет иметь минимальное сопротивление воздуху.

Из стальной трубы изготавливается вертикальный упор, который одной стороной крепится к полуоси, а на противоположную устанавливаются получившиеся лопасти.

Сама полуось на подшипниках крепится к опоре, которая выполняется в произвольном виде и из имеющихся материалов. После того как конструкция будет собрана, самое время разместить на ней генератор.

Для большей производительности нам и понадобятся шкивы разных радиусов. Тот, который побольше, крепим на мачту, а который поменьше – на сам генератор. Если на генераторе имеется свой шкив, то можно использовать его. После этого генератор готов к выработке тока, но его нужно отправить в нужное нам место. Для этого прикрепляем к контактам провода. Желательно, чтобы они были медные и сечением не менее 1.5 кв. мм.

Обслуживание

Как и любая техника, ветряные генераторы нуждаются в регулярном обслуживании. Для качественной и бесперебойной работы необходимо смазывать все движущиеся части конструкции. Эту процедуру нужно проводить не реже, чем 2 раза в год. Поскольку конструкция имеет постоянную вибрацию, во время обслуживания нужно подтягивать ослабшие гайки и крепления проводов. Слабые и провисшие троса необходимо подтянуть и осмотреть лопасти на предмет трещин и надрывов.

В подобных изделиях желательно применять подшипники закрытого типа, чтобы в них попадало меньше влаги и пыли, а гайки должны иметь самостопорящееся кольцо из пластика. Это не избавит пользователя от необходимости обслуживания механизма, только обеспечит более продолжительный срок службы. При обнаружении на металлических деталях следов коррозии необходимо вовремя принять меры по защите металла. Краска по ржавчине исправит ситуацию.

Такой уход поможет продлить срок службы агрегата и обеспечит корректную работу установки без заклинивания и затруднений поворотов.

Где установить?

Одним из важнейших условий работы ветрогенератора является выбор места его установки. Идеальный вариант для работы описываемого устройства – открытая местность и точка установки выше всех посторонних сооружений и естественных преград для ветра (дома, деревья, холмы). Если этими требованиями пренебречь, то КПД вашего генератора упадет. Если имеется возможность разместить вертикально-осевой генератор на берегу реки, то это очень хорошее решение, поскольку ветра от воды дуют особенно часто. Хороший вариант размещения вашего генератора – на искусственной или естественной возвышенности. Места в полях тоже подойдут для размещения этого приспособления. Проще говоря, ему подойдет любая местность, на которой нет преград ветру.

Размещать генератор такого типа в черте города или в районах плотной застройки можно, но только на крыше и как можно выше, только так вы сможете добиться лучшего результата. Установка этого устройства на крыше многоквартирного дома может оказаться довольно трудной. Потребуется письменное согласие всех жильцов и разрешение от управляющей компании. Кроме этого, шум агрегата может быть слышен на верхних этажах, из-за этого уже установленную конструкцию могут потребовать убрать. Разместить на территории частного дома намного проще и быстрее, поскольку не нужно брать разрешения и договариваться.

Чтобы ваш генератор никому не мешал, его нужно разместить на расстоянии в 10-15 м от жилых построек, и тогда он никому не помешает.

Вертикальный ветрогенератор с мультипликатором представлен далее.

фото и видео. Изготовление ветрогенератора своими руками. Вертикальный ветрогенератор своими руками

Правовые аспекты установки ветряного электрогенератора

Ветрогенератор является необычной собственностью, обладание этим устройством связано с соблюдением определённых правил и законов.   Если устройство устанавливается недалеко от мостов, аэропортов и тоннелей, то высота мачты не должна превышать 15 м. Уровень создаваемого шума не должен превышать 70 дБ днём и 60 дБ ночью. Необходима защита от создания телепомех. Экологические службы не должны предъявлять претензии по поводу создания препятствий для миграции перелётных птиц. Желательно перед началом строительства по каждому параметру провести юридическую консультацию и иметь официальные документы. Никакого налогообложения за производство электроэнергии для собственных бытовых нужд законами не предусмотрено.

Разновидности генераторов

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

По расположению генератора устройство может быть горизонтальным или вертикальным

  • Классическая конструкция — ось вращения расположена параллельно земле, плоскость лопастей — перпендикулярно. Такая схема предусматривает свободное вращение вокруг вертикальной оси, для позиционирования «по ветру».

    Чтобы плоскость вращения всегда занимала эффективное положения перпендикулярно направлению ветра, требуется хвостовое оперение, которое работает по принципу флюгера. Принцип действия простой: ветер меняет направление, воздействует на хвостовую плоскость, ось вращения генератора всегда расположена вдоль движения потока воздуха. Единственная сложность — подключение силовых кабелей. Если корпус генератора совершит несколько оборотов вокруг вертикальной оси, провода намотаются на мачту, и оборвутся. Поэтому требуется установка ограничителя. Он не позволяет совершить полный оборот, но приводит к зависанию) корпуса в мертвых зонах.Промышленные образцы имеют электронный регулятор слежения за направлением, и поворачивает корпус с помощью встроенного электромотора.Решить проблему можно с помощью цилиндрического пропеллера, который принимает воздушный поток как поперек, так и вдоль оси вращения. Правда, эффективность зависит от угла атаки. Чем больше ветер отклоняется от угла 90°, тем ниже КПД.

    Но такую конструкцию трудно сделать своими руками, из-за сложностей в аэродинамике движителя.
  • Оптимальный вариант — вертикальные генераторы (то есть, ось вращения вала располагается перпендикулярно земле). При таком расположении аэродинамического движителя, вы вообще не зависите от направления ветра. Вращение одинаково эффективно, и зависит только от силы потока воздуха.

    Форма лопастей может быть самой разной, есть простор для инженерной мысли. Существует множество интересных аэродинамических проектов, разработанных научными учреждениями. Причем чертежи большинства их них представлены в свободном доступе. Причем конструкции, опубликованные в литературе технической направленности времен СССР, порой оказываются наиболее рациональными.

    Роторные винты имеют неоспоримое преимущество: вертикальный генератор закреплен статично, что упрощает электрическое подключение. Нет необходимости устанавливать ограничители вращения, как в горизонтальных схемах.

По номиналу генерируемого напряжения

  • Ветрогенераторы, изготовленные своими руками на 220 вольт, не требуют дополнительных преобразователей величины напряжения, и являются конструкциями прямого применения. Однако их работа зависит от силы ветра. Как минимум, необходим стабилизатор на выходе, выполняющий функцию регулятора при разных оборотах вала. При отсутствии ветра, система просто не работает.Преимущества неоспоримы: как правило, используется мощный электродвигатель, на который можно устанавливать винт, непосредственно закрепив его к валу ротора. Переделки минимальны по трудозатратам, такие моторы уже имеют удобный постамент, остается лишь изготовить опорную площадку.

    Электродвигатели можно найти с минимальными финансовыми затратами: от любой списанной электроустановки. Например, промышленного вентилятора. Подходят и моторы от бытовой техники: стиральные машины, пылесосы.
  • 12 вольт (реже 24 вольта). Наиболее популярная конструкция — ветрогенератор своими руками из автомобильного генератора. Причем он демонтируется из автомобиля-донора в комплекте с преобразователем напряжения. Переделка схемы не требуется: на выходе мы получаем либо 14 вольт (в автомобиле таким напряжением заряжается аккумулятор), либо требуемые для питания вашей энергосистемы 12 вольт. Наличие шкива позволяет сконструировать ременную передачу с требуемым соотношением оборотов. Ответную часть также можно снять с автомобиля донора.

    При желании, лопасти крепятся непосредственно на вал.Такие ветрогенераторы можно использовать как для непосредственного подключения к потребителю, так и в автомобильном режиме, воспроизведя систему зарядки в комплекте с аккумулятором. Если для организации энергоснабжения требуется 12 вольт, питание берется напрямую с клемм аккумулятора. Для получения 220 вольт, используется преобразователь. Подходящий вариант — источник бесперебойного питания.

    Система работает следующим образом: если отбираемая мощность ниже, чем может обеспечить генератор — аккумуляторные батареи заряжаются. Если порог превышен — мощность генерируется от АКБ.

Типовые примеры самодельных ветрогенераторов

Устройство ветрогенератора одинаковое, вне зависимости от выбранной схемы.

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

Пропеллер

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

Достаточно вырезать в них полости, для забора ветра.

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

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

Тем не менее, система вполне работоспособна.

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

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

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

Генератор

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

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

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

Можно переделать ротор имеющегося генератора.

Либо создать собственную конструкцию, с изготовлением обмоток.

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

Мачта

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

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

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

Классификация ветровых электростанций для частного дома

Агрегат, преобразующий кинетическую энергию направленного потока воздуха (ветра) сначала в механическую энергию вращающегося ротора, а затем в электрическую энергию, имеет несколько названий – «ветрогенератор», «ветроэлектрическая установка» (ВЭУ), бытовое название – «ветряк». Их классификация предлагает три категории – промышленные для работы на производственных предприятиях; коммерческие, вырабатывающие электричество на продажу; бытовые для индивидуального использования.

В зависимости от расположения оси основного ротора в классификации имеются два типа устройств – вертикальный и горизонтальный. В устройствах вертикального типа ось турбины расположена вертикально по отношению к плоскости земли. Она может работать при небольшом ветре.


ФОТО: tcip.ruВетрогенераторы вертикального типа с ротором Савониуса


ФОТО: tcip.ru


ФОТО: tcip.ruВетряк с многолопастным ротором

У машин горизонтального типа ось ротора вращается параллельно поверхности земли. Такие ветрогенераторы имеют большую мощность преобразования энергии ветра в электрический ток. Их предшественники электричество не вырабатывали, но мололи муку, качали воду и делали много других полезных дел.


ФОТО: YouTube.comПредшественник ветрогенераторов
ФОТО: sovet-ingenera.comВариант реализации ветряного двигателя горизонтального типа

Ветрогенератор является отличным решением задачи обеспечения загородного дома электроэнергией. В некоторых ситуациях другого решения и не существует.

Базовое устройство и принцип действия ветряков-генераторов

Любой ветрогенератор превращает энергию потока воздуха в электроэнергию. Под действием ветра крыльчатка любой конструкции начинает вращаться, через трансмиссию передаёт вращение ротору электрической машины, а в ней уже происходит выработка электрического тока. При этом электрические машины могут быть разных типов. Можно скомпоновать ветрогенератор с мотором от стиральной машины, можно построить самодельный генератор на неодимовых магнитах.

Основные конструктивные элементы

В схему устройства ветрогенераторов включают:

  • генератор;
  • инвертор;
  • аккумулятор;
  • ось крепления ротора;
  • ветровое колесо;
  • электроконтроллер;
  • провода, электрощиток;
  • крепежная мачта, ее запрещено устанавливать вблизи от высотных зданий, мостов, других строений свыше 15 метров.

Генератор

Чтобы сделать ветрогенератор своими руками, понадобится двигатель с рабочим напряжением от 30 до 100 вольт. Проверить, в рабочем ли он состоянии, поможет подключенная 12-вольтовая лампочка.






Если от вращения мотора она загорится, все в порядке. Мотор переделывают в генератор. Для этого:

  • перематывают обмотку статора;
  • добавляют на ротор неодимовые магниты, их крепят в высверленные отверстия в полюсах или по диаметру станины,
  • эпоксидной смолой или другим двухкомпонентным клеящим составом заливают пустоты между магнитами;
  • оборачивают ротор плотной бумагой.

Трехфазная обмотка предпочтительнее, она снижает амплитуду изменения тока, повышает КПД генератора.

Фазы попеременно заменяют друг друга. Снижается уровень вибрации, уменьшается шумовой эффект. Повышается срок службы, дольше не вырабатывается крепежный вал.

Лопастной винт

Разработано несколько видов конструкций этого элемента. Чертежи и размеры для изготовления ветрового колеса ветрогенератора легко найти в свободном доступе.

Для изготовления лопастей используют несколько видов материалов:

  • листовое оцинкованное железо;
  • нержавеющую сталь;
  • дюралевые сплавы;
  • тонкостенные трубы;
  • твердый стеклопластик, имеющий запас прочности на изгиб;
  • полипропилен;.

Алгоритм изготовления лопастей из трубы со стенкой 2-3 мм:

  • необходимый диаметр трубы задается расчетной длиной элемента 20% расчетной длины;
  • труба раскраивается на 4 равных продольных полосы;
  • концы скругляются по заготовленному шаблону, лопасти нужны идентичные;
  • они привариваются или клепаются к крепежному колесу, который одевается на ось генератора.

Особенности моделей

В зависимости от конструкции, допускаются жестко фиксированные или парусные виды лопастей.

Для вертикального типа ветрогенераторов лучше использовать парусные, они чутко реагируют на каждый порыв ветра, но их приходится менять чаще, чем жесткие.

Шаг винтового колеса выбирается произвольно, обычно делают от 2 до 6 лопастей.






Что еще нужно для изготовления ветрогенератора?

Для баланса в противовес по оси колеса устанавливают флюгер – стержень до 30 см с деревянной или металлической пластиной. Генератор крепят так, чтобы при порыве ветра они не задевали мачту, минимальное расстояние 25 мм.

Поворотная ось представляет собой кусок тонкой трубы с двумя подшипниками. Для финальной сборки делают раму, для этого лучше использовать полый металлический профиль или толстый металлический уголок.

Подключение

На двухэтажных домах допустима установка ветряков вертикального типа на крыши, горизонтальные с большим махом лопастей монтируют на мачту, удаленную от дома на 3-5 метров.

В электросхеме подключения последовательно подсоединены:

  • емкостные элементы, лучше приобрести готовые аккумуляторы, их оснащают контроллерами;
  • инвертор, преобразующий постоянный ток, поступающий от ветрогенератора, в переменный напряжением 220 В.

Лучше приобрести готовые аккумуляторы, их выбирают по вырабатываемой мощности, оснащают контроллерами, регулирующими уровень зарядки.

Эксплуатация

В процессе работы ветрогенератор периодически смазывают. Щетки при длительной работе подгорают, их чистят, тщательно смазывают не реже двух раз в месяц.

Если появился люфт ветряного колеса, он выявляется по дребезжанию, усиленной вибрации, генератор необходимо ревизировать.

Периодически уровнем проверяют угол наклона мачты. Раз в полгода восстанавливают антикоррозионную защиту на металлических деталях, незащищенных от осадков.

Как сделать своими руками роторную ветряную установку

Самодельное изготовление любой ветроэнергетической установки является довольно сложной работой. Многие детали и узлы требуют использования станков и специального оборудования и умения на них работать. Поэтому гораздо разумнее подобрать готовые детали и узлы, а своими руками их при необходимости доработать и выполнить полную сборку.

Одно из серьёзных достоинств ВЭУ роторного типа в том, что она небольшой высоты. При её изготовлении и обслуживании не потребуется высотных работ.

Инструменты и материалы

Если решено сделать своими руками ветроэнергетическую установку роторного типа, то первые шаги на пути к результату должны быть такие:

  1. Выбрать вид ротора.
  2. Изучить различные конструкции этого вида.
  3. Подобрать материалы и готовые узлы для его изготовления.
  4. Подготовить соответствующий будущей работе инструмент.

В качестве примера приводится изготовление простейшего маломощного ветряка из готовых деталей с вертикальным ротором для зарядки телефонного аккумулятора. Он делается в порядке, указанном в таблице.

Иллюстрация Описание действия
Подготовка комплектующих
Сборка ротора
Сборка всего устройства

Чертежи и схемы

Для более мощного и сложного ветрогенератора требуются готовые детали и устройства. Лопасти можно сделать из стандартной 200-литровой металлической бочки. Ротор генератора изготавливается из ступицы тормозного диска от списанного автомобиля и неодимовых магнитов. Чертежи и схемы следует подобрать готовые.

Инструкция по изготовлению

Иллюстрация Описание действия
Изготовление лопастей
Схемы однофазного и трёхфазного генераторов
Изготовление ротора генератора из ступицы автомобильного колеса
Генератор из двигателя от стиральной машины

Тестирование устройства

Тестирование электрогенератора заключается в проверке его работы под нагрузкой. На его выход надо подключить электролампу, к выходным клеммам − вольтметр, а в разрыв любого участка цепи включить амперметр.

Фото ветрогенераторов своими руками

Главные плюсы стандартных решений

В информационном поле имеется большое количество рекомендаций по разработке моделей разной мощности, с учетом предполагаемых затрат, окупаемости и планируемой нагрузки.

Фирменная ветросиловая установка среднего мощностного ценового ассортимента при номинальной скорости ветра 5-6 м/сек, вырабатывает за год до 250 киловатт бесплатной энергии.

Если создать вертикальный ветрогенератор самостоятельно, в том числе из подручных материалов, средств потребуется в несколько раз меньше, что положительно скажется на окупаемости проекта в целом.

С другой стороны, желание реализовать масштабный проект строительства мощного ветрогенератора для обогрева дома и работы энергоемкой бытовой техники, потребует значительных затрат. Давайте разбираться.

Проблемы создания мощных ветросиловых установок

Станция мощностью всего 2 кВт представляет собой установленную в массивный бетонный фундамент прочную ветростойкую конструкцию высотой от 8 метров с 3-х метровым металлическим ротором. Кроме основных затрат, для установки такого сооружения потребуются расходы на аренду строительной и подъемно-крановой техники.

Попытки собрать более мощный вертикальный ветрогенератор своими руками без должного опыта и основательной материальной базы чаще всего оборачиваются дополнительными затратами на доводку конструкции до рабочего состояния. Для бытового пользования, хотя бы на начальном этапе целесообразно сосредоточить усилия на создании ветрогенератора мощностью до 500 ватт.

Свойства бюджетных моделей

Для самодельной ветровой электростанции рекомендуется взять за основу конструкцию с горизонтальной осью вращения и лопастной крыльчаткой. Такие схемы выгодно отличаются небольшой материалоемкостью и высоким КПД. Наиболее доступные по стоимости и простые по конструкции высокооборотные двух- и трехлопастные ветроколеса.

Конструктивные особенности высокооборотных систем

Аэродинамические свойства высокооборотных роторов во многом зависят от конфигурации лопаток. На КПД отражаются внешне незаметные погрешности, поэтому без отсутствия должных навыков лучше отдать предпочтение тихоходному варианту рабочего колеса.

  • Чем меньше лопастей, тем больше проблем с балансировкой ротора. Оптимальный по сложности и трудоемкости вариант ветрового колеса диаметром от 2-х метров должен иметь не менее 5-6 лопастей.
  • Высокооборотные конструкции характеризуются повышенной шумностью, которая усиливается с увеличением диаметра и скорости оборотов. Такая особенность мощного быстроходного ветросилового агрегата исключает его установку в местности с плотной застройкой или на крыше городской многоэтажки.

На заметку: двукратное увеличение количества лопастей при скорости ветра 8 м/сек. поможет повысить мощность генератора до 450-500 ватт, но такая доработка неизбежно потребует установки дорогостоящего редуктора.

Как защитить ветряк от ураганного ветра?

На практике с наилучшей стороны зарекомендовало себя простое по конструкции и эффективное в работе устройство, известное под названием боковой лопаты.

  • При скорости набегающего потока до 8 м/сек. ротор устанавливается по его оси посредством оперения.
  • При усилении ветра давление потока преодолевает жесткость пружины и ветрогенератор складывается, что приводит к изменению угла подачи воздуха на лопасти и снижению уровня воспринимаемых нагрузок.

Рекомендации по изготовлению лопастей

Для самостоятельного изготовления лопастей рабочего колеса больше подходит более стойкая к нагрузкам на растяжение древесина. В бюджетном и менее затратном по времени варианте, в качестве исходного сырья можно использовать ПВХ-трубы диаметром 160 мм.

В лучшем решении — это трубопроводные элементы для напорных водопроводных и канализационных систем марки SDR PN 6,3 с толщиной стенок не менее 4-х мм. Пластиковые лопасти менее сложные в изготовлении, в меньшей степени подвержены температурным и влажностным факторам.

Вырезанные по шаблону заготовки следует тщательно отшлифовать и закруглить острые края.

Обустройство штатного оборудования

Для крепления лопастей необходимо использовать головку. Стандартная конструкция представляет собой стальной диск толщиной 6-8 мм, к которому по количеству лопастей с равными интервалами привариваются металлические кронштейны толщиной 10-12 мм и длиной 300 мм с отверстиями для установки резьбового крепежа.

Головка крепится к корпусу генератора болтами с контрагайками. Для рамы конструкции потребуется сталь толщиной 6-8 мм, или достаточно широкий отрезок швеллера.

Токоприемник и подвижное соединение

Конструкция тандема подвижный контакт-токоприемник стандартная. В самом простом варианте — это диэлектрическая втулка, контактная группа и подпружиненные графитные щетки от автомобильного стартера. Для предохранения от атмосферных осадков узел оборудуется защитным кожухом.

Для разворота ротора по направлению воздушного потока монтируется подвижное соединение рамы ветрогенератора по отношению к мачте. Специалисты рекомендуют использовать преимущества максимально стойких к осевым нагрузкам роликовых подшипников с посадочным диаметром не менее 60 мм.

Аккумуляторно – конверторное оборудование

Стандартное напряжение веломоторного генератора составляет 25-26 вольт, поэтому для хранения выработанной электроэнергии можно использовать два последовательно соединенных 12-ти вольтовых аккумулятора суммарной емкостью от 100 а/ч.

Для преобразования постоянного тока в переменный 220 вольт в схему вводится инвертор напряжения мощностью от 600 ватт.

Даже если вам легко удастся создать вертикальный ветрогенератор своими руками, помните, что безотказная работа такого устройства гарантируется при условии своевременного и квалифицированного обслуживания.

Изготовление турбины

1. Соединяющий элемент — предназначен для соединения ротора к лопастям ветрогенератора.
2. Схема расположения лопастей — два встречных равносторонних треугольника. По данному чертежу потом легче будет расположить уголки крепления лопастей.

Если не уверены в чем то, шаблоны из картона помогут избежать ошибок и дальнейших переделываний.

Последовательность действий изготовления турбины:

  1. Изготовление нижней и верхней опор (оснований) лопастей. Разметьте и при помощи лобзика вырежьте из ABS пластика окружность. Затем обведите ее и вырежьте вторую опору. Должны получиться две абсолютно одинаковые окружности.
  2. В центре одной опоры вырежьте отверстие диаметром 30 см. Это будет верхняя опора лопастей.
  3. Возьмите хаб (ступица от авто) и разметьте и просверлите четыре отверстия на нижней опоре для крепления хаба.
  4. Сделайте шаблон расположения лопастей (рис. выше) и разметьте на нижней опоре места крепления уголков, которые будут соединять опору и лопасти.
  5. Сложите лопасти в стопку, прочно свяжите их и обрежьте до требуемой длины. В данной конструкции лопасти длиной 116 см. Чем длинее лопасти, тем больше энергии ветра они получают, но обратной стороной является нестабильность в сильный ветер.
  6. Разметьте лопасти для крепления уголков. Накерните, а затем просверлите отверстия в них.
  7. Используя шаблон расположения лопастей, который представлен на рисунке выше, прикрепите лопасти к опоре при помощи уголков.

Изготовление ротора

Последовательность действий по изготовлению ротора:

  1. Положите два основания ротора друг на друга, совместите отверстия и напильником или маркером сделайте небольшую метку по бокам. В дальнейшем, это поможет правильно сориентировать их относительно друг-друга.
  2. Сделайте два бумажных шаблона расположения магнитов и приклейте их на основания.
  3. Промаркируйте полярность всех магнитов при помощи маркера. В качестве «тестера полярности» можно использовать небольшой магнит, обмотанный тряпкой или изолентой. Проводя его над большим магнитом, будет хорошо видно, отталкивается он или притягивается.
  4. Приготовьте эпоксидную смолу (добавив в нее отвердитель). И равномерно нанесите ее снизу магнита.
  5. Очень аккуратно поднесите магнит к краю основания ротора и переместите его к своей позиции. Если магнит устанавливать сверху ротора, то большая мощность магнита может его резко примагнитить и он может поломаться. И никогда не суйте свои пальцы и другие части тела между двумя магнитами или магнитом и железом. Неодимовые магниты очень мощные!
  6. Продолжайте приклеивать магниты к ротору (не забудьте смазывать эпоксидкой), чередую их полюса. Если магниты сьезжают под действием магнитной силы, то воспользуйтесь куском дерева, располагая его между ними для страховки.
  7. После того, как один ротор закончили, переходите к второму. Используя ранее поставленную метку, расположите магниты точно напротив первого ротора, но в другой полярности.
  8. Положите роторы подальше друг от друга (чтобы они не примагнитились, иначе потом не отдерете).

Изготовление статора

Изготовление статора очень трудоемкий процесс. Можно конечно купить готовый статор (попробуй еще найти их у нас) или генератор, но не факт, что они подойдут для конкретного ветряка со своими индивидуальными характеристиками

Статор ветрогенератора — электрический компонент, состоящий из 9-ти катушек. Катушка статора изображена на фото выше. Катушки разделены на 3 группы, по 3 катушки в каждой группе. Каждая катушка намотана проводом 24AWG (0.51мм) и содержит в себе 320 витков. Большее количество витков, но более тонким проводом даст более высокое напряжение, но меньший ток. Поэтому, параметры катушек могут быть изменены, в зависимости от того, какое напряжение вам требуется на выходе ветрогенератора. Нижеследующая таблица поможет вам определиться:
320 витков, 0.51 мм (24AWG) = 100В @ 120 об/мин.
160 витков, 0.0508 мм (16AWG) = 48В @ 140 об/мин.
60 витков, 0.0571 мм (15AWG) = 24В @ 120 об/мин.

Вручную наматывать катушки — это скучное и трудное занятие. Поэтому, чтобы облегчить процесс намотки я бы вам посоветовал сделать простое приспособление — намоточный станок. Тем более, что конструкция его достаточно проста и сделать его можно из подручных материалов.

Витки всех катушек должны быть намотаны одинаково, в одном и том же направлении и обращайте внимание или отмечайте, где начало, а где конец катушки. Для предотвращения разматывания катушек, они обмотаны изолентой и промазаны эпоксидкой.

Приспособление для намотки катушек

Приспособа сделана из двух кусков фанеры, изогнутой шпильки, куска ПВХ-трубы и гвоздей. Перед тем, как изогнуть шпильку, нагрейте ее горелкой.

Небольшой кусок трубы между дощечками обеспечивает заданную толщину, а четыря гвоздя обеспечивают необходимые размеры катушек.

Вы можете придумать свою конструкцию намоточного станка, а может у вас уже имеется готовый.
После того, как все катушки намотаны их необходимо проверить на идентичность друг к другу. Это можно сделать при помощи весов, а также нужно померить сопротивления катушек мультиметром.

Схема соединения катушек статора

Не подключайте домашних потребителей напрямую от ветрогенератора! Также соблюдайте меры безопасности при обращении с электричеством!

Процесс соединения катушек:

  1. Зачистите шкуркой концы выводов каждой катушки.
  2. Соедините катушки, как показано на рисунке выше. Должно получиться 3 группы, по 3 катушки в каждой группе. При такой схеме соединений получится трехфазный переменный ток. Концы катушек припаяйте, либо воспользуйтесь зажимами.
  3. Выберите одну из следующих конфигураций:
    А. Конфигурация «звезда«. Для того, чтобы получить большое напряжение на выходе, соедините выводы X,Y и Z между собой.
    B. Конфигурация «треугольник». Для того, чтобы получить большой ток, соедините X с B, Y с C, Z с A.
    C. Для того, чтобы в будущем сделать возможность изменять конфигурацию, нарастите все шесть проводников и выведите их наружу.
  4. На большом листе бумаге нарисуйте схему расположения и подключения катушек. Все катушки должны быть равномерно распределены и соответствовать расположению магнитов ротора.
  5. Прикрепите катушки при помощи скотча к бумаге. Приготовьте эпоксидную смолу с отвердителем для заливки статора.
  6. Для нанесения эпоксидки на стеклоткань используйте малярную кисть. Если необходимо, то добавьте небольшие кусочки стеклоткани. Центр катушек не заполняйте, чтобы обеспечить их достаточное охлаждение при работе. Постарайтесь избегать образования пузырьков. Целью данной операции является закрепление катушек на своих местах и придание плоской формы статору, который будет располагаться между двумя роторами. Статор не будет нагруженным узлом и не будет вращаться.

Для того, чтобы стало более понятно, рассмотрим весь процесс в картинках:

Готовые катушки помещаются на вощеную бумагу с начерченной схемой расположения. Три небольших круга по углам на фото выше — места отверстий для крепления кронштейна статора. Кольцо в центре предотвращает попадание эпоксидки в центральную окружность.

Катушки закреплены на своих местах. Стеклоткань, небольшими кусочками помещается вокруг катушек. Выводы катушек можно вывести внутрь или наружу статора. Не забудьте оставить достаточный запас длины выводов. Обязательно еще раз проверьте все соединения и прозвоните мультиметром.

Статор практически готов. Отверстия для крепления кронштейна, сверлятся в статоре. При сверлении отверстий смотрите не попадите в выводы катушек. После завершения операции, обрежьте лишнюю стеклоткань и если необходимо, шкуркой зачистите поверхность статора.

Кронштейн статора

Труба для крепления оси хаба была обрезана под нужный размер. В ней были просверлены отверстия и нарезана резьба. В дальнейшем в них будут вкручены болты, которые будут удерживать ось.

На рисунке выше показан кронштейн, к которому будет крепиться статор, находящийся между двумя роторами.

На фото выше показана шпилька с гайками и втулкой. Четыре таких шпильки обеспечивают необходимый зазор между роторами . Вместо втулки можно использовать гайки большего размера, либо самому вырезать шайбы из алюминия.

Генератор. Окончательная сборка

Небольшое уточнение: малый воздушный зазор между связкой ротор-статор-ротор (который задается шпилькой с втулкой), обеспечивает более высокую отдаваемую мощность, но возрастает риск повреждения статора или ротора при перекосе оси, который может возникнуть при сильном ветре.

На левом рисунке ниже, показан ротор с 4-мя шпильками для обеспечения зазора и двумя алюминиевыми пластинами (которые в дальнейшем будут убраны).
На правом рисунке показан собранный и покрашенный в зеленый цвет статор, установленный на место.

Процесс сборки:
1. В плите верхнего ротора просверлите 4 отверстия и нарежьте в них резьбу для шпильки. Это необходимо для плавного опускания ротора на свое место. Уприте 4 шпильки в алюминиевые пластины приклеенные ранее и установите на шпильки верхний ротор.
Роторы будут притягиваться друг к другу с очень большой силой, поэтому и нужно такое приспособление. Сразу выровняйте роторы относительно друг-друга по поставленным ранее метках на торцах.
2-4. Поочередно вращая ключом шпильки, равномерно опускайте ротор.
5. После того, как ротор уперся в втулку (обеспечивающая зазор), выкрутите шпильки и уберите алюминиевые пластины.
6. Установите хаб (ступицу) и прикрутите его.

Генератор готов!

После установки шпилек (1) и фланца (2) ваш генератор должен выглядеть приблизительно так (см. рис. выше)

Болты из нержавейки служат для обеспечения электрического контакта. На провода удобно использовать кольцевые наконечники.

Колпачковые гайки и шайбы служат для крепления соедин. платы и опоры лопастей к генератору. Итак, ветрогенератор полностью собран и готов к тестам.

Для начала, лучше всего рукой раскручивать ветряк и измерять параметры. Если все три выходные клеммы закоротить между собой, то ветряк должен вращаться очень туго. Это может быть использовано для остановки ветрогенератора для сервисного обслуживания или в целях безопасности.

Ветрогенератор можно использовать не только для обеспечения дома электричеством. К примеру данный экземпляр, сделан так, чтобы статор вырабатывал большое напряжение, которое затем используется для нагрева.
Рассматриваемый выше генератор выдает 3-х фазное напряжение с различной частотой (зависит от силы ветра), а к примеру в России используется однофазная сеть 220-230В, с фиксированной частотой сети 50 Гц. Это отнюдь не означает, что данный генератор не подойдет для питания бытовых приборов. Переменный ток с данного генератора может быть преобразован в постоянный ток, с фиксированным напряжением. А постоянный ток уже может использоваться для питания светильников, нагрева воды, заряда аккумуляторов, а может быть поставлен преобразователь для преобразования постоянного тока в переменный. Но это уже выходит за рамки данной статьи.

На рисунке выше простая схема мостового выпрямителя, состоящего из 6-ти диодов. Он преобразовывает переменный ток в постоянный.

Место установки ветрогенератора

Ветрогенератор, описываемый здесь, установлен на 4-х метровой опоре на краю горы. Трубный фланец, который установлен снизу генератора обеспечивает легкую и быструю установку ветрогенератора — достаточно прикрутить 4 болта. Хотя для надежности, лучше приварить.

Обычно, горизонтальные ветрогенераторы «любят» когда ветер дует с одного направления, в отличии от вертикальных ветряков, где за счет флюгера, они могут поворачиваться и им не важно направление ветра. Т.к. данный ветряк установлен на берегу скалы, то ветер там создает турбулентные потоки с разных направлений, что не очень эффективно для данной конструкции.

Другим фактором, который необходимо учитывать при подборе места размещения, является сила ветра. Архив данных по силе ветра для вашей местности можно найти в интернете, правда это будет очень приблизительно, т.к. все зависит от конкретного места.
Также, в выборе месторасположения установки ветрогенератора поможет анемометр (прибор для измерения силы ветра).

Итог

Ветряные генераторы хоть и сложны в устройстве и требуют постоянного внимания, незаменимы в отдаленных от линии ЛЭП местах, как альтернативный источник электроэнергии. Совершенно безопасный с экологической точки зрения. Следовательно, мы надеемся, что, прочитав эту статью и просмотрев видео-инструкцию, вы сможете сделать ветрогенератор на 220В своими руками как вертикальный, так и горизонтальный и обеспечить свое жилье альтернативным источником электроэнергии.

Источники

  • https://homius.ru/vetrogenerator-svoimi-rukami.html
  • https://ProFazu.ru/elektrooborudovanie/samodelki-oborud/vetrogenerator-svoimi-rukami.html
  • https://stroitelcentr.ru/prostoj-vetrogenerator-svoimi-rukami/
  • https://dom-i-remont.info/posts/elektrika/byitovyie-hitrosti-vertikalnyiy-vetrogenerator-svoimi-rukami/
  • https://eurosamodelki.ru/katalog-samodelok/alternativnaja-energetika/vertikalnyi-vetrogenerator-svoimi-rukami
  • https://aquatic-home.ru/kak-sdelat-vetrogeneratorna-220v-svoimi-rukami.html

[свернуть]

Как сделать горизонтальный ветрогенератор своими руками: советы экспертов

За последние годы ветроэнергетика укрепила позиции среди других сфер отрасли. Доля этой сферы в общем объеме вырабатываемой энергии стабильно растет, есть сегодня целые страны, применяющие ветрогенераторы в качестве основных устройств для генерации электричества. Так, например, в Дании на 2015 год с помощью ветрогенераторов производилось 42% всего электричества в стране. Чуть отстают от этого государства Португалия (27%), Испания (20%), Ирландия (19%) и Германия (18,8%). Несомненным лидером по развитию ветроэнергетики в стране сегодня является Китай. По данным WindPower Intelligence, мощность установленных ветроэлектростанций в этой стране составляет 171,8 Гвт. За 2017 год страна ввела порядка 19,5 Гвт мощностей в эксплуатацию — это 37% от общего объема мировых мощностей.

Что касается России, то в отношении вопросов, связанных с энергией ветров, наша страна занимает срединное положение. С одной стороны — невероятно большая территория и равнины формируют достаточно ровные ветры. Но есть и другая сторона — ветры в России преимущественно медленные, низкопотенциальные. В некоторых районах, особенно малообжитых, наблюдаются буйные ветры, поэтому возможность построить на участке горизонтальный ветрогенератор своими руками для россиян кажется очень привлекательной.

Кроме того, можно сочетать ветровые установки с другими источниками альтернативной энергии, например, с солнечными электростанциями.

Горизонтальные ветрогенераторы: особенности конструкции

Превосходство горизонтальных ветряков над вертикальными в плане КПД особенно сильно проявляется, если речь идет о промышленных масштабах. Однако количество лопастей у горизонтальных ветряков ограничено, чтобы не увеличивать нагрузку на длинную мачту ветрогенератора. В случае, если речь идет о строительстве конструкции больших размеров, велика вероятность, что в какой-то момент давление на крыльчатку с множеством лопастей станет выше допустимых пределов, и в таком случае мачта просто не выдержит нагрузки, сломается. Именно поэтому промышленные турбины имеют обычно не более трех лопастей.

С конструкциями меньшего размера можно экспериментировать: например, в райцентре Михайловское были созданы горизонтальные ветряки, способные давать заряд при ветре три или даже два метра в секунду.

Еще одна особенность горизонтальных ветрогенераторов — возможность их наведения на ветер. Так как направление ветров над земной поверхностью нестабильно, ось вращения ветрогенератора должна быстро корректироваться при необходимости. Крупные конструкции устанавливаются чаще там, где преобладает единственное направление воздушных потоков, поэтому возможность корректирования оси вращения ограничена. В случае с небольшими ветряками используются специальные механизмы — хвостовики, которые корректируют положение ветрогенератора в автоматическом режиме.

Как построить горизонтальный ветряк своими руками

Чтобы обеспечить частный загородный дом энергией, будет достаточно устройства, мощность которого не превышает 1 кВт. При таких параметрах, согласно законодательству РФ, ветрогенератор можно приравнять к бытовому изделию, соответственно, можно смело строить горизонтальный ветряк своими руками, не заботясь о согласованиях в различных инстанциях — для монтажа подобных конструкций не требуются какие-либо сертификаты.

Пример плана строительства горизонтального ветряка

Если решили создать горизонтальный ветрогенератор своими руками, чертежи — первое, с чего следует начать. После того как на бумаге отдельные элементы сольются в одну понятную, логичную схему, можно приступать к строительству. Горизонтальные ветрогенераторы чаще имеют один и тот же состав элементов: высокая мачта (чтобы доставить ветряк на нужную высоту, где ветру не будут мешать ни строения, ни деревья), крыльчатки с парой-тройкой продолговатых пластиковых лопастей. Также конструкция предполагает использование сопутствующей аппаратуры, хвоста (стабилизатор, который в автоматическом режиме будет поворачивать крыльчатку в соответствии с воздушными потоками).

  1. Источник тока. Это могут быть автомобильные , но наиболее простой вариант — установка электродвигателей. Для домашнего ветрогенератора подойдут моторы постоянного тока с 30-100 Вольтами напряжения. Хорошие модели, подходящие для наших целей, выпускает компания Ametek, но можно посмотреть двигатели с подходящими параметрами и у других производителей. Эксплуатируясь в режиме генератора, такие моторы позволяют получить до 50% от заявленного напряжения. Проверить КПД мотора просто — подключите автомобильную лампу на 12 вольт к электрическим выходам и крутаните вал мотора: если технические показатели подходят, лампа загорится.
  2. Лопасти. Для изготовления лопастей можно использовать трубу из пластика. Диаметра в 15-20 см вполне хватит для наших целей. Из куска трубы длиной в 60 см можно изготовить четыре лопасти, но для самодельного ветрогенератора будет достаточно трех. Возьмите пластиковую трубу (например, сантехническую), отрежьте нужную длину плюс несколько сантиметров для обработки в дальнейшем. Получившийся обрезок нужно разделить на четыре одинаковые части — по линии оси. Каждый элемент следует вырезать по заранее подготовленному шаблону (шаблоны, чертежи в большом ассортименте представлены на просторах интернета, так что с поиском особых проблем не возникнет). Для того чтобы улучшить аэродинамические показатели лопастей, кромки необходимо аккуратно зашкурить. Лопасти готовы? Теперь их нужно прикрутить к шкиву из пары дисков, а тот, соответственно, — к валу мотора. После того, как лопасти закреплены, нужно торец ступицы закрыть обтекателем из пластика — это делается для того, чтобы улучшить аэродинамику. 
  3. Основа для флюгера. Делается из деревянного бруса длиной до 600 мм. Если есть выбор, стоит предпочесть брусок из твердых пород древесины. С одной стороны бруска монтируется электродвигатель, с другой — «хвост» из металлического листа. На нижней поверхности бруска нужно закрепить трубчатый отвод для соединения с мачтой, и чуть подальше высверлить отверстие, через которое в будущем сможете вывести кабель ветряка и подключить его к накопителю электроэнергии.
  4. Основание. Для самодельной установки вполне нормальной будет высота в пять-семь метров. Для мачты отличным выбором станет металлическая труба диаметром 50-60 мм. Опору под нижнюю часть можно сделать из толстой фанеры, усилив конструкцию стальным листом. По краям тарелки нужно просверлить 4 отверстия диаметром 12 мм, через них будет осуществляться штыревое крепление к земле. На поверхность опорного основания прикрепляется конструкция из металлических фланцев, патрубков, тройника. Чтобы получить эффект шарнира, резьбовое сочленение между муфтой-тройником и уголками нужно выполнить не до конца — это даст возможность в любой момент спустить или поднять ветрогенератор.  На трубчатый кусок надевается мачтовая труба большего диаметра до упора в ограничитель. Примерно таким же образом нужно соединить верхнюю часть мачты и флюгерную систему ветрогенератора, но в качестве ограничителя в этом случае будут выступать подшипники.
  5. Наконец, последний этап — ветрогенераторная установка поднимается на обозначенную высоту (благодаря шарнирному устройству сделать это будет нетрудно), и мачта фиксируется растяжками. Часто в качестве дополнительного оборудования при установке горизонтальных ветряков используются устройства защиты от шквальных ветров. И это оправдано: сильные порывы ветра способны приводить к скачкам напряжения, что может вывести крыльчатку из строя. Для экстренного торможения применяются устройства, которые отводят ось крыльчатки при шквальных порывах от направления ветра.

Еще один момент: горизонтальные ветрогенераторы нуждаются в регулярном обслуживании, так что, если вы решили сделать горизонтальный ветряк своими руками, уделите внимание выбору места расположения. С одной стороны, в этом месте ветер должен быть наиболее сильным и равномерным (такие условия соблюдаются при установке на высоте), с другой стороны, вы должны иметь доступ к конструкции для обслуживания. Не забудьте про необходимость обустройства молниеотвода и заземляющего контура — ваша предусмотрительность поможет защитить конструкцию от поражения молнией.

Роторный (вертикальный) ветряк — это практичный вариант для дачи, загородного и даже многоквартирного комплекса. Он работает при любом направлении ветра, издает гораздо меньше шума, чем горизонтальная конструкция. А главное, вертикальный ветрогенератор легко сделать своими руками. Подробнее о принципах ветрогенерации можно узнать здесь.

Какую информацию изучить перед изготовлением ветряка

Если вы собираетесь полноценно использовать энергию ветра для удовлетворения бытовых нужд, обязательно уделите время планированию. Оцените следующие факторы:

  • Среднее количество дней за год, когда скорость ветра превышает 3 метра в секунду. Это очень важный пункт. Обратитесь за информацией на местную метеостанцию или соберите данные в интернете. Чтобы получить корректное среднее значение, нужна статистика по 15-20 годам.
  • Собственные энергонужды. Как вы собираетесь использовать энергию ветра? Отопление, освещение дома или дворовой территории, питание электроприборов. Оцените свои потребности по часам в день и по объему необходимой энергии. Если силы ветра в вашей местности не хватает, чтобы покрыть энергонужды, обратитесь к другим источникам альтернативным энергии, например, к солнечной.
  • Место для установки будущего агрегата. Поищите открытое место, где ничто не будет препятствовать движению воздуха.

Этап планирования покажет, станет ли ваш ветряк вспомогательным источником энергии или у вас есть все возможности перехода на автономное энергообеспечение.

Как изготовить ветрогенератор с вертикальной осью вращения своими руками

Составные элементы:

  • Осевая мачта — это несущая конструкция в форме пирамиды, треноги или шеста высотой около пяти метров. На ней закрепляют лопасти и генератор.
  • Лопасти улавливают потоки ветра.
  • Статор вмещает в себя фазы из катушек.
  • Ротор — это подвижная часть ветряка.
  • Контроллер включает замедление ветрогенератора, когда тот развивает мощность, выше его базовых метрик.
  • Инвертор дает переменный ток.
  • Аккумулятор накапливает сгенерированную энергию.
Подготовка элементов

Чтобы сделать лопасти для вертикального ветрогенератора, понадобится качественный пластик и/или жесть. Например, лопастную конструкцию можно сделать из пластиковых труб, Тогда к каждой стороне трубы крепятся полукруглые жестяные фрагменты. Высота и радиус вращения должны достигать 70 см. Или же можно изготовить лопастную конструкцию из запчастей.

Для ротора нужны 2 ферритовых диска диаметром 32 см, 6 неодимовых магнитов и клей. Роторная система состоит из двух дисков. Схема каждого диска следующая: нужно так расположить магниты, чтобы их полярность чередовалась, угол между ними составлял 60 градусов, а диаметр размещения равнялся 16,5 см. После правильного размещения магниты заливаются клеем.

Для статора нужно сделать девять катушек с 60 витками медной проволоки диаметром 0,1 см. Чтобы сделать три фазы, катушки необходимо спаять между собой в следующем порядке:

  • Для первой фазы начало 1-ой катушки соединяем с концом 4-ой, а начало 4-ой с концом 7-ой;
  • Для второй фазы делаем то же самое, но начинаем со 2-ой катушки;
  • Для изготовления третьей фазы начинаем с 3-ей катушки.

Форму для катушек делают из фанеры и выкладывают стекловолокном. После размещения фаз их нужно залить клеем и оставить сохнуть на несколько дней.

Монтаж конструкции

Когда с изготовлением составных элементов покончено, можно приступать к их соединению между собой. Сначала нужно соединить ротор и статор:

  • В верхнем диске ротора сделайте отверстия для четырех шпилек.
  • В статоре сделайте отверстия для крепления к подставке.
  • Положите нижний диск ротора на подставку магнитами вверх.
  • На нижнем роторе разместите статор и уприте шпильки в алюминиевую пластину.
  • Накройте конструкцию вторым роторным диском (магниты расположены внизу).
  • При помощи вращения шпилек добейтесь равномерного сближения верхнего и нижнего роторных дисков, после этого шпильки и пластину аккуратно убирают.
  • Зафиксируйте генератор гайками.

Готовый генератор прикрутите к осевой мачте. После этого к генератору можно прикреплять лопастную конструкцию. Теперь ваш ветряк готов к установке! Для установки ветряка подготовьте армированный фундамент и зафиксируйте конструкцию растяжкой.

В последнюю очередь подключается электросеть в следующем порядке: энергия от генератора попадает на контроллер, затем собирается на аккумуляторе, а потом преобразуется в переменный ток при помощи инвертора.

Где разместить вертикальный самодельный ветрогенератор

Установка ветряка в правильном месте способна сильно увеличить его КПД. При выборе места на собственном участке учитывайте следующие моменты:

  • Устанавливайте ветряк на максимально открытом месте на достаточной высоте. Окружающие постройки не должны препятствовать потокам воздуха.
  • Если ваш участок небольшого размера и к нему вплотную подступают соседние дома, то установите ваш агрегат на крыше. Убедитесь, что вы хорошо закрепили всю конструкцию и сильный порыв ветра не опрокинет ее.
  • Если на вашем участке есть выход к озеру или реке, выбирайте для ветряка место поближе к воде, там ветер дует чаще.
  • Если же у вас нет собственного дома и участка для установки генератора, то вы можете установить его даже на крыше многоквартирного комплекса. Но в этом случае вы должны получить разрешение и заручиться письменным согласием соседей.

Лучше всего устанавливать ветряк метрах в пятнадцати от жилых помещений, чтобы проживающим в них людям не мешал его громкий гул. При установке на крыше многоквартирного дома размещайте ваш агрегат подальше от ее краев, чтобы минимизировать неудобства для проживающих на верхних этажах соседей.

Как правильно обслуживать ветрогенератор

Чтобы самодельный ветрогенератор прослужил вам максимально долго, следуйте рекомендациям по уходу за ним:

  • Один раз в год проводите полную диагностику агрегата для поиска возможных неисправностей или износа составных частей: осматривайте лопасти, подкручивайте разболтавшиеся гайки, укрепляйте электрические соединения и так далее.
  • Дважды в год смазывайте движущие элементы. Эту процедуру можно производить чаще, особенно если год выдался дождливым.
  • В зимнее время обязательно счищайте лед с лопастей ветряка. Это обеспечит не только сохранность элементов, но и правильную работу агрегата.
  • По мере необходимости подкрашивайте детали.

Этот несложный уход в несколько раз продлевает срок службы вашего генератора и одновременно увеличивает его КПД.

Сделать роторный ветрогенератор, схемы

Привет всем читателям блога. Вот не успел я написать статью о ветре, как альтернативном источнике энергии, как ко мне обратился мой давний подписчик и предложил свой вариант роторного ветряка.

Самодельный роторный ветряк

По понятным причинам я не буду озвучивать его имя и фамилию, скажу лишь, что сам он из Екатеринбурга, города известного всем своими печальными событиями 1918 года. Ну, да бог с ними, речь в принципе не о них. С его позволения я хочу представить конструкцию роторной ВЭУ (ветроэлектрическая установка), достоинства которой заключаются в использовании легкого ротора с поворотно закрепленными лопастями.

Самодельный роторный ветряк

Принцип работы роторного ветряка заключается в том, что каждая из его лопастей, под влиянием воздушных потоков, автоматически приобретает такое положение, которое необходимо для вращения ротора. Все это происходит благодаря грамотно смещенной оси к краю лопасти, и ограничителя вращения.

Во время разработки представляемой бытовой самодельной вертикальной установки учитывались:

  • упрощенная технология изготовления установки;
  • минимальные размеры и масса установки при немалой мощности;
  • незначительные затраты на возведение установки.

Роторный ветрогенератор своими руками

Бытовой ветрогенератор собирается из дюралевых либо металлических труб небольшого сечения, соединенными болтами М6-М12 сквозь поперечные сквозные отверстия.

Учитывая условия повышенной вибрации, вызванной вращением ротора, соединения должны быть стойкими и прочными. Ротор изготавливается из труб, скрепленных крест накрест и формирующих крестовину. Растяжки придают этому сооружению нужную жесткость.

Схема вертикального ветрогенератора (нажмите на картинку для увеличения)

Каркасом для лопастей ротора, покрытых плотной тканью, служат поворотливые части (2 на рис. ниже) крестовины ротора и ребра жесткости (1). Ограничители вращения (3) лопастей монтируются к крестовине ротора намертво. Блок подшипников (4) устанавливается на опорную мачту (5) с помощью кронштейна (6) из металлической полосы. Опорная мачта гарантирует оси ротора (7) вспомогательную жесткость.

Схема ветряка

Положение подшипников (8 и 9 на рисунке ниже) на оси ротора фиксируется муфтами (10, 11, 12). Тогда как муфта (11) служит еще и для соединения комбинированных частей оси ротора.

Использование в блоке (4) двух подшипников вызвано необходимой жесткостью крепления оси в блоке, с малым трением во время работы. Растяжки, прицепленные к блоку, удерживают вертикальное положение оси ротора и обеспечивают жесткость роторному ветряку. Жестяной выступ (13) защищает подшипник блока от попадания влаги.

Подшипник (14) принимает вибрацию оси ротора в блоке (15) и снижает нагрузку на опорный подшипник (16). Стержень 17 играет роль основного крепления установки и заодно заземление ротора. В качестве повышающего редуктора используется система из шестеренок от цепного велосипеда. От выбора диаметра шестерен этот редуктор передает вращение с коэффициентами от 1 : 5 до 1 : 12.

Схема основных узлов ВЭУ

Генератор для роторного ветряка

В качестве роторного генератора используется переделанный асинхронный двигатель переменного тока (это может быть например двигатель от стиральной машины, или другой, что есть под рукой). В блоке подшипников (18 на картинке выше) с поворотливой внутренней втулкой (19) предусмотрен отвод оси малой шестеренки (20) из зоны действия привода роторной оси. Это позволяет в безветренную погоду рычагом (21) отключать ротор от системы привода генератора с последующим подключением к ней посредством шкива (22) ДВС (двигателя внутреннего сгорания). Шкив может также быть использован для привода от оси ротора инородных механизмов, например, насоса для полива.

Схема всего комплекса ветрогенераторной установки ВЭУ, включая контроллер, инвертор, АКБ

С применением в блоке (18) электромагнитного реле, питание которого осуществляет вело-генератор с приводом от оси ротора, возможно автоматическое отключение ротора от системы привода генератора при полном отсутствием либо недостаточном ветре и подключении к ней ДВС, а также отключение ДВС и вновь подключения ротора при появлении ветра.

Видео ветряка с лопастями из канализационной трубы

Посмотрите также это видео, где человек-кудесник упростил задачу сборки своими руками неплохого вертикального ветряка, сделав лопасти из канализационной трубы.

А в этом видео уже испытание ветрогенератора с лопастями из канализационной трубы:

Вот и все. Всё не так уж сложно. Осталось только установить правильно роторный ветряк на даче и наслаждаться его работой. А если вы его уже установили, то обязательно поделитесь с другими о своем опыте и впечатлении, в комментариях ниже. А я на этом закончу, до свежих статей.

Как построить вертикальную ветряную турбину — Zoetrope

Наверняка существует множество технологий зеленого строительства домов и продуктов, которые съедят ваши деньги, а не помогут вам их сэкономить, но по большей части больше энергоэффективный , прочный дом сэкономит деньги , и сделает это довольно быстро.

У нас есть эта страница, которую, возможно, стоит показать вашему партнеру, чтобы привлечь его к работе, о том, стоят ли лучше изолированные дома своих денег.

И чтобы ответить на остальные ваши вопросы, я думаю, что это отличный список, поэтому я копирую и вставляю его, чтобы пройти по пунктам, и я добавлю мысли, комментарии и соответствующие ссылки, хотя некоторые вы, возможно, уже читали .

Энергоэффективная система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха — да, купите хороший, он того стоит. На нашей странице вы узнаете, на что обращать внимание при выборе между HRV и ERV

.

«Умный» термостат — как правило, современный зеленый дом должен быть настолько хорошо изолирован, чтобы опускать термостат в дневное время было бессмысленно.Прочтите ей об устройствах для умного дома для энергосберегающего автоматизированного проектирования дома.

Много изоляции стен, потолка, фундамента и чердака — да, см. Нашу страницу о балансировке теплоизоляции в доме для максимальной эффективности. Предупреждение о спойлере — потеря тепла идет во всех направлениях, а не только через крышу) прочтите здесь, чтобы узнать, сколько изоляции вам нужно для строительства зеленого дома.

Расчет количества остекления (не слишком много, не слишком мало) — Окна, выходящие на север, восток и запад, всегда будут терять больше тепла, чем получают в дневном и сезонном цикле, поэтому будьте осторожны с ними и смотрите наши страницы по выбору лучших окон для домов с высокими эксплуатационными характеристиками и помните, что лучше всего иметь другое низкоэмиссионное покрытие на юге, а не на других сторонах.

Остекление, обращенное в правильном направлении (например, на юг) См. Нашу страницу о дизайне дома с пассивными солнечными батареями, но вкратце — окна, выходящие на юг, могут получать больше тепла, чем терять.

Плотная герметизация оболочки — Безусловно, сделайте дом максимально герметичным, и пусть ваше вентиляционное оборудование сделает свою работу. Плохой воздушный барьер и большая утечка воздуха могут составлять 1/3 тепловых потерь в доме.

Лучший тип окон (теплопроводность, коэффициент пропускания, солнечное усиление и т. Д.)) — еще один оконный вопрос а? Вот страница о дизайне окон, где можно выбрать между деревянными, алюминиевыми и виниловыми рамами.

Устранение тепловых мостов — да, всегда устраняйте тепловые мосты через ограждающую конструкцию здания для повышения энергоэффективности и долговечности
Эффективное освещение — Вероятно, у вас будет много естественного света в зависимости от вашей пассивной солнечной ориентации, но вы все же выберете светодиодные фонари для экономия энергии. Светодиоды сейчас очень доступны по цене с множеством опций, см. Нашу страницу о светодиодных лампах накаливания
Эффективные устройства — да, это стоит инвестиций в более эффективные устройства, такие как сертифицированные ENERGY STAR.

Солнечные панели — Сэкономите ли вы деньги с помощью солнечных батарей, зависит от ваших местных затрат на коммунальные услуги, а также от стоимости установки солнечных панелей в вашем регионе. Вот основные вопросы, которые следует задать подрядчику по солнечной энергии перед подписанием контракта.

Геотермальное отопление / охлаждение — Нам нравится эта концепция, и она отлично подходит для больших зданий, а не для домов меньшего размера. Ваши деньги лучше потратить на изоляцию, качественные окна и все вышеперечисленное.Геотермальная энергия «сократит ваши счета вдвое», может быть, на 25-40 тысяч, поэтому, если ваш счет за отопление составляет всего 3–4 сотни долларов в год, вам придется прожить дольше, чем Йода, чтобы это окупилось. Прочтите здесь, чтобы узнать, стоит ли геотермальная энергия для дома

Добавление тепловой массы — это зависит от вашего образа жизни, есть взлеты и падения, но лично мне это нравится. Тепловая масса в доме помогает уравновесить температуру, что может сэкономить энергию, но также означает более комфортный дом для жителей.

Сделай сам, конструкция ветряных турбин с вертикальной осью и многое другое

Энергия ветра — один из лучших возобновляемых источников энергии, которые мы можем получить на нашей планете.Обычно мы не видим ветряных турбин, установленных на крышах домов. Но если он у вас есть, оплатить счет за электричество будет проще простого. Однако люди часто задаются вопросом, не слишком ли дорого обходится энергия ветра. Что ж, это не всегда так, поскольку есть много альтернативных способов его использования.

Ветряные мельницы, которые вы видите под открытым небом, определенно обойдутся вам в целое состояние. С другой стороны, если вы создадите что-то вроде своего собственного DIY Ветряк с вертикальной осью , то это совсем несложно.Это не только поможет вам внести свой вклад в экологически чистую энергию, но также поможет вам расширить свои технические знания. Это один из идеальных проектов, над которым вы можете работать со своими детьми-подростками и одновременно учить их устойчивости.

Значение энергии ветра

Статистические данные говорят о том, что ветровая энергия (обеспечивающая 2,5 процента от общего объема электроэнергии) достигла рекордно высокого мирового уровня потребления с мощностью 197 ГВт и 430 ТВтч общего производства энергии.Теперь, для сравнения, совокупная мощность ветроэнергетических установок по всему миру в 2000 году составила 17,4 ГВт. Это экспоненциальное увеличение (более чем в 11 раз за 11 лет) можно объяснить улучшенными технологиями, эффективными административными мерами и, в некоторых случаях, эффективными. вклад пользователя.

5 DIY вертикальных осевых ветряных турбин для производства чистой энергии

Итак, давайте достанем наши ржавые инструменты и посмотрим на 5 увлекательных ветряных турбин DIY Vertical Axis (VAWT), изобретенных «обычным человеком».

1. Самодельный ветряк с вертикальной осью своими руками из труб ПВХ

Созданное пользователем Instructables Фаруном, это уникальное (и очень дешевое) приспособление объединяет переработанные гаражные элементы в полноценную ветряную турбину с вертикальной осью. По словам создателя, турбина V8-4 ”была« спасена »из труб ПВХ (обрезанных по форме), постоянных заглушек из проходов канализационных труб, оси от старого велосипеда, колеса трехколесного велосипеда, двигателя постоянного тока, электрического провода и винты. Конечный продукт стоимостью всего 182 доллара имеет улучшенные обороты и большую площадь лопастей, в то время как Faroun стремится сделать его способным генерировать 100 Вт при 35 км / ч при направленной скорости ветра.

Все мы знаем, что ветряным турбинам нужен какой-то тормозной механизм, чтобы предотвратить их неконтролируемое вращение. Мы опасаемся, что при отсутствии такой установки турбина не сможет выдерживать высокие скорости ветра. Но поскольку турбина стоит всего 200 долларов, мы не думаем, что есть что-то плохое в том, чтобы начинать с нее свою зеленую жизнь.

2. Lenz2 ветряк с вертикальной осью

При изготовлении Lenz2 используются легкодоступные бытовые материалы.В PopSci Lenz2 был на выставке стоимостью менее 300 долларов. Крыло изготовлено из фанеры. Это связано с 4-футовыми штангами с крышкой из прочного алюминия. Для генератора есть два отдельных стальных диска с магнитами на них. С другой стороны, вы найдете медные провода, приклеенные к фанерному. Все они закреплены на главном валу вокруг своей оси. Вдоль вала использовались другие зажимы и сварка, чтобы удерживать самодельную штуковину как одно целое. Этот единственный компонент, в свою очередь, может генерировать (путем подключения выпрямителя к генератору) 50 киловатт-часов электроэнергии в месяц для 8 аккумуляторных блоков при оптимальной скорости ветра от 10 до 36 км / час.

Вот как вы должны построить себе такой:

a) Постройте крылья:

Аккуратно вырежьте из фанеры каплевидные формы и соедините их четырехфутовыми стержнями. Накройте эти крылья алюминием.

б) Постройте генератор:

Это немного сложно. Нет никакой разницы между обычными кусками дерева и деревом в конструкции, если конструкция не может использовать ветер и преобразовывать его в электричество. Эту работу выполняет генератор.Для создания одного достаточно приклеить магниты к двум стальным дискам. Приклейте катушки из медной проволоки к фанерному диску и наденьте все три диска на вал.

c) Присоедините другие детали:

Закрепите оба конца вала на прямоугольной раме. Приварите рычаги крыльев к нижней части генератора, а также к стальному диску в верхней части турбины.

d) Установите раму:

После завершения шага 3 вы почти закончили, последний шаг — прикрепить кабели к рычагам рамы и стабилизировать их мешками с песком.

д) Электроснабжение дома:

Последний шаг — использовать генерируемую энергию для питания вашего дома. Подключите генератор к выпрямителю. Это преобразует мощность в постоянное напряжение. Подключите эту линию к батареям. Ветровой турбине требуется от четырех до шести часов, чтобы полностью зарядить группу из восьми аккумуляторов.

3. Zoetrope VAWT

Источник изображения: application-sciences.net

Это устройство состоит из доступных на месте аппаратных компонентов, таких как печная труба, металлические кронштейны, пластиковый лист и даже ступица прицепа.Он имеет очень дешевую конструкцию и водонагреватель с нулевым уровнем выбросов. Вы можете регулировать выходную мощность простой, но устойчивой турбины в соответствии с микроклиматом и характеристиками объекта. При тестировании он показывает выходную мощность 150-200 Вт, в то время как необходимая скорость почти идеального ветра (порыва) составляет около 25 м / с.

4. VAWT из списанной аккумуляторной дрели

Пользователь Above Secret Post Гражданин Смит сконструировал VAWT из разобранной формы перезаряжаемой дрели (включая встроенную схему и корпус).Он испытал эту полую дрель на другой аккумуляторной дрели с конечным результатом 150-200 об / мин при 11,5 В. С этим достаточным вращающимся механизмом он продолжил изобретать конструкцию винтовой турбины из гофрированного картона. Затем крыло было покрыто стекловолоконным матом и смолой для отделки формы. Затем он мог использовать их (для отливки компонентов лопастей) в конструкции винтового ротора высотой 3 метра.

5. Ветряная турбина с вертикальной осью 55 галлонов

Источник изображения: личный.psu.edu

Заметно выпуклые бочки на 55 галлонов были вертикально вырезаны наполовину для турбины типа Савониуса. Для вертикальной оси использовалась 3-дюймовая труба из ПВХ, которая использовалась в качестве фиксирующего элемента для двух половин ствола, установленных друг на друга. Пластиковые зажимы были соединены с двумя квадратными фанерными досками с шарикоподшипником (с внутренней стороны) для дополнительной плавности движения. При производстве электроэнергии использовался генератор с постоянными магнитами и шестерня нестандартной формы для обеспечения оптимального передаточного числа.Наконец, была интегрирована лопасть вентилятора для охлаждения всего генератора в случае более высокой скорости ветра.

Инновационная конструкция ветряных турбин с вертикальной осью, вдохновленная моделью

В то время как большинство из нас было бы удовлетворено вышеперечисленными проектами, сделанными своими руками, есть несколько, кто, несомненно, хотел бы вывести вещи на новый уровень. И если вы один из таких немногих, вы наверняка хотели бы знать, что еще вы можете сделать с ветряной турбиной с вертикальной осью? Для таких любопытных домашних мастеров вот несколько из самых инновационных конструкций ветряных турбин с вертикальной осью:

1.Generadoreolico: система ветряных турбин с вертикальной осью для большей эффективности

По статистике, потребление энергии «чистым и зеленым» ветром достигло рекордно высокого уровня (почти 2,5 процента от общемирового потребления электроэнергии), с колоссальной паспортной мощностью 197 ГВт и 430 ТВтч общего производства энергии. И, учитывая эту праведную тенденцию крупномасштабной коммерциализации энергии ветра, малые ветряные генераторы для использования на микроуровне, безусловно, становятся все более важными. Принимая во внимание эту врожденную гибкость, аргентинский дизайнер Мириам Петерсон разработала эффективный GeneradorEolico — отечественную ветряную турбину с вертикальной осью, основанную на роторах Савониуса.

Роторы

Savonius могут использовать силу ветра и преобразовывать ее в крутящий момент на вращающемся валу. В этой системе три отдельно сложных ротора Савониуса (подключенных к соответствующим генераторам) будут прикреплены прочными кабелями к центральному модулю. Центральный модуль, в свою очередь, будет подключен к месту хранения со встроенной аккумуляторной батареей 12 В, 220 А. Базовая конструкция намекает на внутренние аэродинамические свойства роторов в их различных формах, которые увеличивают величину энергии ветра, которая должна быть преобразована в чистое электричество.

По словам дизайнера, генератор может справляться с ветром со скоростью ничтожные 4 м / с, так как это дает колоссальные 50 оборотов в минуту в эффективных роторах. Общая выходная мощность установки может быть обозначена как 3 кВт. Но проблема связана с фактором безопасности, особенно когда высокоскоростные вращающиеся лопасти размещаются в домашних условиях. Следовательно, дизайнер также ловко подумал о горизонтально расположенных колесиках безопасности, которые могут предупреждать пользователей своим заметным вращением. Кроме того, их перфорация снижает общее поперечное сопротивление, тем самым подчеркивая общую легкость механизма.

2. Quietrevolution: ветряк с вертикальной осью

В этом заключается настоящая эстетика ветряных турбин. Эта элегантная ветряная турбина с вертикальной осью, спроектированная с S-образными лопастями, несомненно, станет решением как для индустрии туризма, так и для ветроэнергетики и защитников окружающей среды. Удивительный дизайн этой ветряной турбины, названной «Тихая революция», не заставит представителей индустрии туризма беспокоиться о том, что она испортит красоту природы, а только усилит ее.

Спасибо XCO2 за проектирование и разработку этой уникальной и инновационной ветряной турбины.XCO2 — это авторитетная консалтинговая и инжиниринговая фирма в области низкоуглеродной энергетики. Эти турбины также технологически сложны, поскольку они практически бесшумны и не подвержены вибрации. Таким образом, эти турбины идеально подходят для установки как в городских условиях, так и в открытых местах.

Запатентованная конструкция проста и надежна, имеет только одну движущуюся часть. Следовательно, он обеспечивает максимальную надежность при минимальных требованиях к техническому обслуживанию.

3. Ветряк с вертикальной осью, который можно использовать как дымоход

Wind Energy легко использовать и преобразовывать в полезную энергию для вашего дома.Пару дней назад мы рассказали вам, как сделать ветряную турбину с вертикальной осью всего за 300 долларов в кармане.

Вот ветряная турбина с вертикальной осью, которая также служит дымоходом. Мы по-прежнему не думаем, что это способ стать зеленым, как будто вы все еще сжигаете столько дров в помещении, вы не защищаете окружающую среду, а душите деревья вокруг своего так называемого «зеленого дома».

4. Концепция ветряной турбины с вертикальной осью

Помимо того, что энергия ветра более надежна, чем солнечная энергия, она всегда была второстепенным выбором для всех экологичных домовладельцев.Причины включают гибель птиц, шум и снижение производительности при изменении направления ветра. Концептуальная ветряная турбина, разработанная Industrie-SA, может решить все эти проблемы с помощью продуманной конструкции. Турбина с вертикальной осью вращения разработана для городских условий с ветреной погодой.

Имея диаметр 8 м и высоту 3 м, турбина может генерировать до 175 МВтч в год. Турбины с вертикальной осью безопасны для птиц, а также менее шумны по сравнению с турбинами с горизонтальной осью.Конструкторы также утверждают, что турбины нечувствительны к направлению и силе ветра.

Заключительные слова

Думаете о создании недорогого и простого в установке ветроэнергетического устройства, которое обеспечило бы безопасный и привлекательный способ использования энергии ветра? Практически все современные ветряные турбины преобразуют энергию ветра в электричество для распределения энергии. Так почему бы не выполнить эти шаги и не создать собственную ветряную турбину с вертикальной осью или VAWT, которая стоит на земле и может принимать ветер с любого направления, устройство, которое потенциально может испытывать сильный ветер, превышающий 25 миль в час.

Вертикально-осевые ветряные машины имеют лопасти, идущие сверху вниз и выглядящие как гигантские двухлопастные взбиватели для яиц. Преимущества такого расположения заключаются в том, что генераторы и редукторы можно размещать близко к земле, и вам не нужно беспокоиться о направлении ветра. Его легче обслуживать, потому что большинство их движущихся частей расположены у земли, и при его работе не происходит выбросов или загрязнения окружающей среды. Для тех, кто живет в районах с сильными ветрами и хочет сократить свои счета за электричество, этот вариант может быть высокоэффективным и, кроме того, привлекательным источником энергии.

Технология ветряных турбин с вертикальной осью продолжает совершенствоваться

John Yan , Китай, sawt.com

Большинство ветряных турбин делятся на две основные категории: горизонтальная ось и вертикальная ось. Каждую из них можно разделить на маленькие и большие ветряные турбины.

Ветряные турбины можно разделить на шкалы для коммунальных служб и малые, а затем на горизонтальную ось (HAWT) и версии с вертикальной осью (VAWT).

Технология для традиционных ветряных турбин с горизонтальной осью (HAWT) разрабатывалась более ста лет. Эта технология включает в себя лопасти и их изготовление, коробки передач и технологию их изготовления, устройства угла наклона и их технологию и так далее. Технологии очень зрелые. Закон Беца, который определяет максимальное количество энергии, которое HAWT может извлечь из ветра, основан на одном диске (роторе), движущемся в двухмерном пространстве.

Несколько компонентов в обычной ветряной турбине.

  1. Малые ветряные турбины с вертикальной осью

Маленькие ветряные турбины с вертикальной осью сильно отличаются от средней до большой вертикальной оси ?? ветряные турбины, потому что движущая сила и направление лопасти различаются, когда лопасть вращается. В некоторых положениях сила лезвия большая, а направление положительное. В некоторых положениях движущая сила будет меньше и также положительна. Но в других положениях движущая сила и направление отрицательные, большие и маленькие.Кроме того, чем больше диаметр ротора, тем больше отрицательные силы. Таким образом, если диаметр ротора увеличивается, угол (шаг) лопастей необходимо регулировать в реальном времени. Это называется технологией «регулирования угла атаки в реальном времени».

1.1 Большинство современных ветряных турбин с вертикальной осью имеют три основные проблемы:

  1. Производительность малой мощности
  2. Они работают в узком диапазоне скоростей ветра и часто тормозят, что снижает их выходную мощность

Плохая устойчивость при вращении сокращает срок службы турбины.

В галерее представлен широкий спектр конструкций с вертикальными осями.

1.2 Решение трех проблем

SAWT, конструкция с вертикальной осью, решает три технические проблемы, возникающие при производстве ветряных турбин с вертикальной осью. Один разработчик произвел небольшую вертикальную ветряную турбину, продано более 4000 единиц примерно в 60 странах с 2007 года, и использовал патенты для создания технических барьеров.

1.3 Как спроектировать хорошую небольшую ветряную турбину с вертикальной осью

1.3.1 Несмотря на отличие от HAWT, основной технологией VAWT остается конструкция ветряной мельницы с лопастями. После выбора профиля необходимо рассчитать ориентацию вогнутости, угол, ширину и количество, поскольку каждый из этих факторов определяет характеристики VAWT.
Итак, первый шаг — выбрать низкоскоростной профиль. Второй шаг устанавливает вогнутую ориентацию наружу, третий шаг выбирает небольшой угол лезвия (8 ° подходит) и подходящую ширину лезвия. Лучшее количество лезвий — пять.И тут важен способ подключения лезвия. Лучше всего использовать структуру гнезда для облегчения установки и уменьшения силы сопротивления. Эти факторы определяют производительность VAWT по выработке электроэнергии.
1.3.2 Турбина HAWT должна отклоняться от курса — перенаправляться по ветру — но VAWT в этом нет необходимости. Таким образом, VAWT используют «регулировку положительного угла атаки по тангажу». Эта функция использует центробежную силу для управления углом лезвия, когда скорость вращения превышает номинальную.

1.3.3 Хорошая ветряная мельница с вертикальной осью должна оставаться стабильной во время вращения.В противном случае турбина будет «качать головой» при вращении ротора. Это сократит срок службы турбины и вызовет другие проблемы, такие как шум и механический износ. Поэтому лучшим решением будет использование коаксиальной конструкции для ветряной мельницы и генератора. Коаксиальное расположение ветряной мельницы и генератора обеспечивает надежное уплотнение, безопасность и стабильность, отсутствие механических шумов, приемлемый подшипник для ветряной мельницы и длительный срок службы.
1.3.4 Ветровые турбины могут быть повреждены, если скорость ветра превышает 25 м / с.Поэтому ветряку с вертикальной осью нужна автоматическая тормозная система. Когда ветряная турбина начинает тормозить, она должна преодолеть инерцию вращения и движущую силу ветра. Таким образом, при хорошей конструкции крутящий момент в роторе рассчитывается при скорости ветра выживания и выбирается подходящий дисковый тормоз для такого количества энергии.

2. Средние и крупные технологии VAWT

Хотя многие другие производители турбин разрабатывают средние и большие VAWT, они переняли конструктивный подход от малых VAWT, просто пропорционально увеличив маленькую турбину до «среднего или большого VAWT».Они не совсем понимают характеристики VAWT.

Хорошо известно, что VAWT работает тихо, безопасно и не требует высокой башни. Тем не менее, несмотря на усилия бесчисленных инженеров, практически не было запущено никаких коммерческих крупных VAWT. Причины очевидны: остаются нерешенными проблемы аэродинамической эффективности, самозапуска, устойчивости конструкции и безопасного торможения. Проблемы должны решаться для любого типа ветряной турбины.

Эти три проблемы решаются с помощью технологий «активного регулирования угла атаки по тангажу в реальном времени» и «Вал ферменной конструкции».

2.1 Технология «активного регулирования угла атаки по тангажу в реальном времени»

Суть этой технологии — регулировка угла наклона лопастей вращающейся турбины. Устройство было испытано на VAWT высотой 1 м и шириной 1,36 м в аэродинамической трубе при скорости ветра 2 м / с. Измеренный крутящий момент составлял от 0,9 до 1 Нм при 44 об / мин. Коэффициент преобразования энергии ветра в механическую энергию достигает 68%, что превышает предел в 59,3% по закону Беца. Это не значит, что закон Беца неверен. В этой теории HAWT использует один диск, вращающийся в двухмерном пространстве, а VAWT — это вращение нескольких дисков в трехмерном пространстве.Это делает VAWT эквивалентом двух HAWT.

Испытания в аэродинамической трубе показали полезный крутящий момент при ветре 2 м / с.

2.2 Ферменная конструкция для главного вала большого VAWT

Изгибающий момент ветряной мельницы может быть очень большим, если диаметр ротора достаточно большой. Это означает, что главный вал должен иметь большой и прочный диаметр, что затрудняет коммерциализацию. В нашем решении полая ферма используется в качестве главного вала внутри, потому что конструкция фермы прочная и относительно легкая, отвечающая требованиям к главному валу на средних и больших VAWT, а также спросу на коммерческое использование.

Потенциал ветра: принцип Бернулли применяется к парусным лодкам

Vestas Sailrocket 2 установил мировой рекорд для парусных лодок в Уолфиш-Бей в Намибии в 2012 году. Судно достигло 64,78 узлов (119,95 км / ч) при ветре всего 25 узлов (46,3 км / ч). Его средняя скорость плавания достигла 59,23 узла (109,65 км / ч) по прямому каналу длиной 500 м. Эта парусная лодка приводилась в движение подъемной силой, вытекающей из принципа Бернулли.

3.1 Проблемы с традиционным дизайном

Некоторые будут утверждать, что к болевым точкам традиционной ветроэнергетической отрасли относятся:

  • Часто более высокая стоимость производства электроэнергии, чем традиционная энергия
  • Производство сложное
  • Большие детали трудно транспортировать
  • Фундамент, требующий большого объема
    бетона и арматуры.
  • Для установки требуются сложные и дорогостоящие краны
  • Шумовое загрязнение
  • Ущерб экосистеме
  • Возможно химическое загрязнение
  • Высокое напряжение генерирует электромагнитное излучение и помехи


Решение: Супер Турбина и как она работает

Более десяти лет исследований и разработок в отрасли VAWT привели к созданию Super Turbine, типа большой ветряной турбины.Super Turbine, разработанная к 2014 году, отличается низкими затратами на производство электроэнергии, а также простотой установки и обслуживания. В его основе лежит расширение технологии «активного регулирования угла атаки по тангажу в реальном времени», которая была проверена экспериментально. Мы думаем, что это может привести к революции в современной крупной ветроэнергетической отрасли.

На верхнем изображении показан общий план супертурбины. На нижних изображениях представлены подробности.

  • Для выработки энергии сотни лопастей перемещаются по рельсовому пути под действием подъемной силы и передаются по цепи для приведения в действие сотен генераторов, закрепленных на кольцевом рельсе.
  • Технология активного регулирования угла наклона в реальном времени отслеживает направление ветра, скорость и положение каждой лопасти на гусенице. Затем он регулирует углы лопастей для получения максимальной подъемной силы. Таким образом, Super Turbine может повысить коэффициент преобразования энергии ветра и обеспечить выработку высокой мощности.
  • Одна супер турбина может быть спроектирована в соответствии с условиями ветряной электростанции и требованиями заказчика. Мощность турбины может составлять от 7 до 50 МВт.

3.3 Технологии, проверенные испытаниями в аэродинамической трубе

Конструкция является расширением и дальнейшим применением технологии «активного регулирования угла атаки в реальном времени». На круговой орбите, движимой ветром, лопасти в разных местах будут создавать движущую силу с разной величиной и направлением.
У модифицированной гусеницы есть дополнительные преимущества. Например, там, где движущая сила наибольшая, разрежьте круговую дорожку в этом месте и продолжите ее до прямой линии, которая является прототипом супертурбины.Как и парусная лодка, она самая быстрая по прямой.

Супертурбина может иметь круглую, длинную или даже треугольную форму, но радиус поворота будет одинаковым в зависимости от условий суши и ветра.

Несколько дополнительных деталей по дизайну.

3.4 Характеристики супер турбины

В конструкции всех деталей используются современные зрелые технологии. Основные компоненты включают:

3,6 Снижение затрат на оборудование

  • Super Turbine использует современные и отработанные технологии, такие как управление движением, гидравликой, гусеницами и движущей силой.Так производителю будет легко.
  • Общая стоимость использования супертурбины мощностью 40 МВт составляет 15 миллионов долларов, или 0,38 доллара за ватт.

подпись

Благодаря этим преимуществам, конструкция изменит облик современной индустрии крупных ветряных турбин. Конструкция упрощает производство больших ветряных турбин, поскольку не требует больших лопастей, больших коробок передач, больших генераторов или огромных башен.

Ветроэнергетика: ветряки с вертикальной осью лучше?

Интерес к возобновляемым источникам энергии во всем мире привел к появлению целого ряда новых конструкций ветряных турбин.Некоторые из самых последних моделей на рынке представляют собой ветряные турбины с вертикальной осью (VAWT), которые, по утверждению производителей, являются тихими, эффективными, экономичными и идеальными для производства энергии в жилищном секторе, особенно в городских условиях.

Мы попросили Мика Сагрилло, ветерана ветроэнергетики в жилищном секторе, ответить на наши вопросы об этой технологии и ее будущем в сфере альтернативной энергетики.

На самом деле существует два разных дизайна. Один из них называется ротором Савониуса, который, по сути, если вы возьмете бочку на 55 галлонов и разрежете ее пополам, затем смещаете две половинки и поместите их на вращающийся вал, вы получите ротор Савониуса.Это похоже на анемометр. Многие из того, что мы видим сегодня, — это роторы Савониуса. Они очень грубые, низкотехнологичные, очень неэффективные. Мы говорим о чем-то, что работает, скажем, в диапазоне эффективности от 5 до 10 процентов. Люди смогли настроить коэффициент эффективности — в идеале он может достигать 15 процентов.

Еще есть модель Дарье — типа, напоминающего взбивалку для яиц. По сути, у вас есть два вертикально ориентированных лезвия, вращающихся вокруг вертикального вала. Но в моделях Darrieus используется конструкция крыла.Профиль ветряной турбины работает так же, как крыло самолета. Профиль имеет плоскую сторону и изогнутую сторону. В результате прохождения воздуха через обе стороны возникает сила, известная как «подъемная сила». Когда самолет ускоряется по взлетно-посадочной полосе, воздух проходит по обеим сторонам крыльев аэродинамического профиля, подъемная сила буквально поднимает самолет в воздух. Это будет продолжаться до тех пор, пока над аэродинамическим профилем будет поступательное движение для создания необходимой подъемной силы.

Ветряная турбина использует тот же принцип, но вместо того, чтобы взлетать и разлетаться, аэродинамические поверхности прикреплены к ступице, которая, в свою очередь, прикреплена к валу генератора.Воздух, проходящий над аэродинамическими профилями (лопастями ветряных турбин), преобразуется во вращательный момент, который раскручивает генератор.

На роторе Дарье, поскольку крылья такие же, как у ветряных турбин с горизонтальной осью, они будут работать с такой же эффективностью. Однако разница возникает из-за того, что рабочая область турбины с горизонтальной осью всегда обращена к ветру. Но в случае ветряной турбины с вертикальной осью рабочая область представляет собой цилиндр, перпендикулярный воздушному потоку. Таким образом, часть «рабочей области» работает, в то время как часть просто обдувается, а не под оптимальным углом для создания подъемной силы.Это приводит к тому, что ротор ветряной турбины с вертикальной осью является менее эффективным, чем ротор с горизонтальной осью.

Все, что имеет аэродинамический профиль, в идеале может иметь КПД 59,3%. На самом деле турбина с горизонтальной осью работает где-то около 35 процентов. Турбина с вертикальной осью ниже, может быть, достигает 30 процентов, что звучит не так много, но другие факторы, такие как повышенное обслуживание и меньшее производство энергии, добавляют к разнице.

Производители ветряных турбин с вертикальной осью заявляют, что они имеют меньший износ, поскольку им не нужно активно ориентироваться в направлении ветра. Это на самом деле неправда; это как раз наоборот. Существует множество претензий относительно того факта, что турбина с вертикальной осью может принимать ветер с любого направления, ну и горизонтальные турбины тоже. На самом деле VAWT вызывает больше износа. У меня на конце резинки есть резиновый шарик. Когда я медленно вращаю его, он образует круг, а если я быстро вращаю его, резинка растягивается, и он образует больший круг. Это центробежная сила. Итак, на все, что вращается и имеет массу, действуют центробежные силы.

Самое интересное в турбинах с горизонтальной осью — и это просто случайность физики — связано с тем, как профиль разработан для горизонтального положения. Наибольшая нагрузка на него приходится на основание лопасти возле ступицы, которая является самой прочной частью лопасти. По вертикали, если это форма взбивания яиц (вроде овала), наибольшие силы действуют в центре, а не на концах, к которым он прикреплен. Если вы сделаете лезвие прямым, оно распределяет усилие более равномерно, что и произошло в последнее время, но есть некоторые внутренние проблемы с конструкцией вертикальной оси и центробежными силами, которые действительно невозможно преодолеть.Это просто характер дизайна.

Так что на самом деле VAWT больше изнашивается. Они преодолевают это за счет улучшения дизайна. Вот почему сегодня в Соединенных Штатах вы не видите коммерчески выгодных турбин с вертикальной осью. Производители должны использовать больше материалов, а значит, больше рабочей силы. Это также означает, что вертикальная техника весит больше. У вас есть опора на каждом конце, которую нужно поддерживать, и это легко сделать на нижнем конце, но сложно сделать на верхнем.Если вы в конечном итоге поставите его на опору, вам понадобятся кабели с растяжками, которые простираются на большие расстояния, чтобы очистить ротор.

Некоторые изобретатели говорят, что его можно разместить на здании или на земле, что устраняет проблему с оттяжками. Что ж, вы можете, но им нужно вернуться и узнать кое-что о гидродинамике. Причина, по которой турбины находятся на башнях, заключается в том, что там находится ветровой ресурс. Топливо увеличивается по мере того, как мы увеличиваем расстояние над землей. Вдоль земли у нас есть эта зона трения, и по мере того, как вы уходите от трения, вы получаете более быстрый движущийся воздух.

Войдите в здания. Почему не здание? Подумайте о флагштоке в городе, а флаг качается и меняет направление. Если вы пойдете в школу за городом, с широким открытым пространством, этот флаг просто выставлен прямо. Вы смотрите на эффект беспорядка на земле. Деревья, здания — все это создает турбулентность. Есть две проблемы с турбулентностью. Во-первых, ветер, который меняет направление, и скорость, которая увеличивается и уменьшается, приводит к значительному износу турбины, что приводит к сокращению срока службы.Другое дело, что у приземного ветра нет силы. Это просто хаотичное движение. Нет настоящей энергии.

Значит, наклон и подъем крыши не ускоряют и не концентрируют энергию ветра? Это подделка. Эта концепция работает и действительно верна, когда вы имеете дело с формами рельефа. Когда вы имеете дело с ландшафтом и топографией, у вас есть очень широкая открытая местность на многие мили вокруг, и у вас есть гребень, перпендикулярный ветру. Что происходит, когда ветер приближается к этому гребню, он сжимается, и поток фактически увеличивается.Когда вы имеете дело со зданием, ветер кружится и просто перекатывается через него. Они уменьшили масштаб идеи топографической гидродинамики и применили ее к зданиям. Это неточно, что хорошо подтверждено исследованиями потока. Ветер преодолевает препятствия, и когда он спотыкается, ветер не может делать ту работу, которую он мог бы сделать без препятствия. Вы создаете турбулентность и ухудшаете качество ветрового ресурса. Что касается ветра, мы имеем дело с количеством, да, но мы также имеем дело с качеством.Вам нужен приятный поток жидкости, а не турбулентность.


Похоже, они набирают популярность среди потребителей. Они стоят меньше? Вы знаете, это не имеет значения. Дело не в первоначальной стоимости. Речь идет о производстве энергии в течение 20–30-летнего срока службы турбины. Вертикальная технология менее эффективна — окупаемость инвестиций с точки зрения стоимости киловатт-часа не так хороша.

Дело не в спиннинге. Вы можете купить вертушку, которая вращается.На самом деле речь идет о производстве электроэнергии, причем надежно в течение многих лет. Технология вертикальной оси просто не смогла выжить на рынке.

Они привлекательны на рынке, потому что в турбине с вертикальной осью есть что-то очень привлекательное. В Европе действительно есть исследования, показывающие, что люди очарованы ветряными мельницами. Это называется частотным эффектом. Это все равно, что сидеть на берегу и смотреть, как набегают волны, или у костра, или на ветру на траве прерий.Исследования показывают, что людей больше привлекают турбины с вертикальной осью, чем с горизонтальной, по одной причине, потому что вы не видите их так часто, по другой причине, потому что вертикальные турбины не имеют движущегося хвоста, который может отвлекать, в зависимости от того, как ветер двигает его. Люди очарованы этой технологией, потому что она очень успокаивает. Есть ряд изобретателей, которые этим пользуются.

Есть лучшие модели в пути? Это зависит от обстоятельств. К сожалению, слишком много из этих вещей было создано самозваными изобретателями, людьми, не имеющими инженерного образования, физики или математики.Они просто что-то придумывают. Я знаю человека, который пришел ко мне и сказал: «Мик, я хочу сделать ротор Савониуса. Я знаю, что это нерентабельно. Но если бы человек мог сделать его достаточно недорогим, но при этом надежным, чтобы он прослужил десятилетия, как это делают горизонтальные, вы бы поддержали его? »

И ответ — абсолютно да. Меня не волнует, вертикальный он или горизонтальный. Все дело в том, что выживает, что работает, что производит электричество на протяжении десятилетий. Это фантазия, а не реальность.Речь идет о вещах, которые действительно работают, а не о том, что мы делаем вид, будто работаем или хотим работать. Так что он имел инженерное образование, но плохо разбирался в ветре. И что интересно, во-первых, конструкция превратилась из неэффективного ротора Савониуса в ротор Дарреуса, и, во-вторых, он работал над этим в течение нескольких лет с реальной инженерной фирмой, которая проводила испытания на ветер. в течение многих десятилетий. Он поступает правильно, вместо того, чтобы настраивать его и выдвигать диковинные заявления.Он привлек внимание NREL, которые, как и я, скептически относятся к вертикальным технологиям. Они собираются взять одну из этих турбин, чтобы проверить это. И я действительно рад этому, потому что он начал с мечты, получил образование, нанял нужных людей. Потому что его идея заключалась в том, чтобы сделать что-то достаточно надежное и недорогое, чтобы компенсировать коэффициент эффективности, и я думаю, что у этого парня может что-то есть. Я искренне думаю, что через год или два мы можем увидеть коммерческий продукт, который действительно работает и работает около 20 лет, как и должно.

Итак, мы наконец увидим некоторые показатели производительности? В этом вся моя особенность: никто из них не умеет. Вот эта новая технология, и мы хотим, чтобы вы ее купили. Мы хотим, чтобы вы финансировали это. Я говорю: «Хорошо, пришлите мне производственные показатели, потому что речь идет не о вертикали, а о надежности, стоимости киловатт-часа и о том, сколько киловатт-часов турбина будет вырабатывать за месяц или год». Но они не могут вам это прислать. Потому что они не тестировали это, или они тестировали это, но результаты плохие, или они не знают, как это проверить, и так далее.Это нелепо. Если вы обратитесь к компаниям, имеющим хорошую репутацию на рынке малых ветроэнергетических установок, они получат информацию о производительности или производстве. Могут предложить кривую мощности — и что? Кривая мощности похожа на кривую мощности вашего автомобиля, она не имеет никакого отношения к реальности. Что вам нужно знать, так это сколько вы получаете миль на галлон? Вы продаете эту штуку за 20 000 или 30 000 долларов и не можете позволить себе поставить на нее оборудование на 500 долларов для контроля за ее производством? Для меня это несколько удивительно.

Они менее шумные? Нет. Я слышал об очень тихих станках и слышал об очень шумных станках как с горизонтальной, так и с вертикальной осью.

Есть ли какие-либо ситуации, в которых вертикальная модель была бы лучшим выбором, чем горизонтальная? Не сегодня. Просто потому, что нет ничего надежного, нет ничего рентабельного, нет результатов в производительности, нет реальности. Это могло измениться.

Суть в том, что ветряные турбины с вертикальной осью менее эффективны, и для их изготовления требуется больше материалов и труда.Это чистая экономика. Вещи добиваются успеха на рынке, потому что номер один — они работают, а во-вторых, они рентабельны. Если у вас есть технология, которая более рентабельна и надежнее, чем конкурирующие технологии, конкуренция исчезнет с рынка. С коммерческой точки зрения именно это и произошло. В начале 1980-х мы действительно видели коммерческую ветряную турбину, разработанную DOE и Alcoa, которая использовалась в ветряной электростанции на перевале Альтамонт. Они поддерживали их работу в течение долгого времени, пока не закончились деньги инвесторов, они не могли справиться с обслуживанием, не говоря уже о том, чтобы заставить их производить достаточно энергии.Итак, они все исчезли. Есть много утверждений о теории заговора. «Это подавленная конструкция и т. Д.» Нет, они существуют уже 80 лет, и это просто потрясение на рынке.


Первоначально опубликовано: февраль / март 2008 г.

лучших ветряных турбин с вертикальной осью для дома в 2021 году

FTC Раскрытие информации: как партнер Amazon мы получаем плату за рекламу за соответствующие покупки. узнать больше.

Если вы хотите привнести больше альтернативных источников энергии в свой образ жизни, возможно, вы подумаете о некоторых ветряных турбинах с вертикальной осью (VAWT), которые вы можете установить прямо на своей территории.Сегодня на рынке доступно множество небольших моделей ветряных мельниц с вертикальной осью, которые позволяют среднему домовладельцу получить доступ к собственному экологически чистому источнику энергии.

Лучшие вертикальные ветряные турбины — небольшие и простые в установке, с несколькими лопастями, которые будут вырабатывать энергию при слабом ветре. Сочетание стилей лопастей Дарье и Савонье максимизирует способность турбины к максимальному повышению эффективности, и ее можно найти на моделях MAKEMU. Лучшая ветряная турбина с вертикальной осью для покупки — это вертикальная турбина MAKEMU DOMUS.Он отлично подходит для домашнего использования. Он может генерировать до 1 киловатта энергии.

Если вы живете в районе, который регулярно улавливает хорошие порывы ветра, выбор ветряной турбины с вертикальной осью или ветряной мельницы будет для вас отличным выбором, поскольку он идеально подходит для домовладельцев и новичков в мире зеленой энергии.

В этой статье мы подробно рассмотрим каждый из лучших вариантов, чтобы помочь вам решить, какой из них лучше всего подходит для вас и вашего дома. Мы также обсудим, как вы можете построить собственное VAWT и насколько важно использовать наши природные источники энергии.

Эти модели, представленные ниже, имеют различные конструктивные особенности, мощность и напряжение ветряных мельниц, но все они подходят для новичков, которые хотят начать использование экологически чистой энергии в личных целях. Давайте посмотрим на некоторые из лучших вариантов.

№1. Вертикальная турбина MAKEMU DOMUS

Название MAKEMU Dolmus Vertical Turbine
Мощность 500 Вт / 750 Вт / 1 кВт
Напряжение 110 В / 220 В
904 904 904 Дом

⭐⭐⭐⭐⭐

Рейтинг: 4.5 из 5.

Эта первая модель сочетает в себе ключевые элементы дизайна Дарье и Савониуса. В зависимости от ваших потребностей вы можете выбрать конструкцию с тремя лопастями или большую конструкцию с шестью лопастями. Каждая турбина поставляется с тремя или шестью лопастями Дарье и Савониуса. Эти разнообразные стили лезвий работают вместе, чтобы наиболее эффективно ловить ветер и давать вам наилучшие шансы использовать природную энергию на вашей собственности.

Этот продукт весит около 15.5 фунтов (7 кг), так что это приемлемый размер для любого, кто хочет начать устанавливать турбину дома. Он будет работать тихо и хорошо преобразовывать даже легкий ветер в настоящий материальный источник энергии, который вы можете использовать.

У этой модели есть вариации, из которых вы можете выбрать максимальную мощность. Для использования в меньших масштабах вы можете выбрать модель мощностью 500 Вт. Он также имеет мощность 750 Вт или 1000 Вт (1 кВт), что дает вам возможность искать более мощную турбину.

Обтекаемый и привлекательный дизайн, а его цена находится в среднем диапазоне.Это вложение, которое стоит около 1000 долларов, должно обеспечить хороший, долгий, надежный срок службы и надежную выработку энергии. MAKEMU — признанный производитель турбин, расположенный в Италии, и хороший выбор для первого бренда.

№ 2. Вертикальная ветряная турбина Pikasola

904 904

⭐⭐⭐⭐⭐

Рейтинг: 4.5 из 5.

Эта милая маленькая красная турбина — отличный вариант для запуска. Это один из наиболее доступных вариантов, который стоит менее 300 долларов. Конструкция была разработана как для улавливания слабого ветра, так и для обеспечения безопасности оператора. Цвет ярко-красный для обеспечения видимости, а каждое из пяти лезвий покрыто нейлоновым волокном для обеспечения безопасности и аэродинамики.

Новичок может установить эту турбину, что делает ее еще одним отличным выбором для тех, кто только начинает заниматься ветроэнергетикой своими руками.Он доступен с различной мощностью и напряжением, и вы можете выбрать, какой из них лучше всего подходит для вашей собственности.

Несмотря на то, что он по-прежнему прочен, он не так устойчив к стихиям, как некоторые другие модели, которые мы увидим. Его предел составляет всего 200 Вт, поэтому он определенно лучше всего подходит для небольшого производства энергии. Это действительно хороший стартовый выбор, но если вы ищете более серьезную турбину с большей мощностью, продолжайте читать наш следующий выбор.

№ 3. Вертикальная турбина MAKEMU EOLO 3000

Название Вертикальная ветряная турбина Pikasola
Мощность 200 Вт
Напряжение 12 В
Количество лопастей
Количество лопастей 5
904 Назначение
Название Вертикальная турбина MAKEMU EOLO 3000
Мощность 1кВт / 2кВт / 3кВт
Напряжение 3кВт / 220В
Дом

⭐⭐⭐⭐

Рейтинг: 3.5 из 5.

Если вы ищете что-то первоклассное, способное использовать больше энергии, эта модель EOLO от MAKEMU может быть идеальной для вас. Эта модель более прочная, и это первая модель, которую мы видели здесь, которая также может быть подходящей для ограниченного промышленного использования, а не только для жилых помещений.

Однако вам придется рассматривать EOLO 3000 скорее как вложение. Поскольку его цена находится на более высоком уровне среди моделей, которые мы сравниваем здесь, около 4000 долларов, лучше всего хорошо знать свою собственность и скорость ветра и принять обоснованное решение, окупится ли этот тип турбины в конечном итоге для вас.

Если вам понравился звук модели MAKEMU Energy, о которой мы говорили ранее, эта версия EOLO также должна вам понравиться. Он использует аналогичную комбинацию конструкций Дарье и Савониуса для наиболее эффективного улавливания ветра. Однако, в отличие от MAKEMU, в его конструкции 6 клинков Дарье и 12 клинков Савониуса.

Эта модель не такая гладкая внешне, но определенно мощнее и мощнее турбины. При весе 66 фунтов (30 кг) это, безусловно, самая тяжелая модель, которую мы когда-либо видели.Он имеет ограничение в 3 кВт, что является верхним пределом для типичного VAWT. Тем не менее, даже с его более продвинутыми возможностями, его по-прежнему легко настроить, и его по-прежнему можно рекомендовать мотивированному новичку.

Имя Вертикальная турбина IceWind Freya
Мощность 600 Вт
Напряжение 12В / 24В / 48В

Оценка: 3 из 5.

Эта исландская компания разработала высококачественную турбину, которая также становится доступной для потребителей в Соединенных Штатах. Эта новая модель Freya оснащена шестью лопастями, которые для начала будут вращаться даже при низкой скорости ветра. Турбина изготовлена ​​из алюминия и нержавеющей стали, идеально выдерживает все внешние элементы, гарантируя, что ваши инвестиции будут работать на вас и окружающую среду в течение многих лет.

Однако эта модель лучше всего подходит для потребителя, который более серьезно относится к своим ветряным турбинам.При весе около 140 фунтов (64 кг) это определенно самая тяжелая модель, которую мы видели здесь. Он выдает максимум 600 Вт выходной энергии и бесшумно работает при уровне звука менее 30 децибел. Это один из наиболее тихих вариантов, которые мы видели до сих пор.

Цена находится на более высоком уровне, в настоящее время она стоит более 3000 долларов. Однако эта компания гордится качеством и долговечностью своей продукции. Они обещают потребителю минимальные затраты и обслуживание в течение двадцати лет после установки и начала использования.

№ 5. Ветряная турбина AIBOAT

Название Ветряная турбина AIBOAT
Мощность 400Вт / 600Вт
Напряжение 12В / 24В
Количество лопастей Для дома Для дома

⭐⭐⭐⭐⭐

Рейтинг: 4,5 из 5.

Эта модель AIBOAT с тремя лопастями — еще один отличный выбор с низкой начальной скоростью ветра и небольшой гладкой конструкцией.Вы можете выбирать между моделями на 12 В / 400 Вт или 24 В / 600 Вт в зависимости от силы ветра и предполагаемой выходной мощности.

При нынешней цене ниже 1000 долларов это хороший вариант среднего класса, который по-прежнему будет управляемым при весе менее 50 фунтов (23 кг). Его гладкий дизайн и яркий цвет делают его хорошим выбором для тех, кто заботится о внешнем виде и видимости.

№ 6. KISSTAKER Фонарь Турбина

Имя KISSTAKER Фонарь Турбина
Мощность 4KW
Напряжение 12 В
Количество лезвий 904 904 904 904

⭐⭐⭐⭐⭐

Рейтинг: 4.5 из 5.

Вот еще один отличный выбор для новичков, которые ищут доступный вариант, чтобы начать работу. Эта модель от KISSTAKER оснащена 5 лезвиями, которые теоретически могут обеспечить выходную мощность до 4000 Вт (4KW). Однако вероятный результат, вероятно, намного ниже. Тем не менее, он разработан с учетом низкой начальной скорости ветра и должен сразу же начать вырабатывать для вас электроэнергию.

Еще одна модель, сделанная из нейлонового волокна, возможно, она не обладает такой долговечностью, которую мы видим в некоторых других моделях, но за несколько сотен долларов, возможно, стоит попробовать и посмотреть, какую производительность и экономию энергии она приносит. ты.

№ 7. MAKEMU SmartWind Ветрогенератор

Для
Название Ветрогенератор MAKEMU SmartWind
Мощность 300 Вт / 400 Вт / 500 Вт
Напряжение 110 В / 220 В
малых домов

⭐⭐⭐

Оценка: 2,5 из 5.

Эта простая конструкция с тремя лопастями от MAKEMU — хороший вариант для запуска.Это самый маленький и доступный вариант от этой компании. У вас есть три варианта мощности: 300, 400 или 500 Вт. Вы также можете перейти на 6 лопастей, если вам больше нравится эта модель.

Цена повышается соответственно с мощностью и количеством лопастей, поэтому, если вы ищете небольшой вариант, который легко поместится в кошельке, 300-ваттная турбина с тремя лопастями может стать для вас отличным выбором.

Эта модель также рекомендуется для альтернативных сред, где вы можете искать источник энергии, например, если вы находитесь в лесу в кемпинге или ищете немного энергии для плавучего дома.

  1. Гибкие солнечные панели для автофургонов
  2. Домашние солнечные трубки 2021
  3. Обзор солнечных обогревателей для бассейнов
  4. Солнечные вентиляторы на чердаке для дома
  5. Солнечные гирлянды для сада
  6. Лучшие солнечные светильники для террасы для сада

Что делает ветряную турбину VAWT ?

Когда мы думаем о традиционных ветряных турбинах, мы, скорее всего, представляем себе ветряные турбины с горизонтальной осью (HAWT), которые обычно довольно большие с тремя лопастями и используются для генерации энергии в больших масштабах.В этой статье мы исследуем другой тип турбины, которая меньше по размеру, имеет лопасти, расположенные вертикально вокруг центральной оси, и является предпочтительным выбором для домовладельцев, желающих добиться положительного изменения в своем энергопотреблении

Характеристики ветряной турбины с вертикальной осью дома

Многие конструктивные особенности делают VAWT очень неприхотливым в обслуживании возобновляемым источником энергии. Теперь, когда у нас есть несколько вариантов выбора, давайте подробнее рассмотрим, что делает VAWT отличным и почему этот тип турбины подходит для жилого сектора.Мы также увидим некоторые недостатки и ограничения этого типа турбин.

Плюсы VAWT

Есть много причин, по которым это выбор домовладельцев по всей стране. Давайте посмотрим на плюсы этих турбин.

Направление ветра

Одной из замечательных особенностей VAWT является его способность улавливать ветер с любого направления. Нет необходимости повторно калибровать эти маленькие турбины в зависимости от направления ветра в определенный день. Как правило, они могут начать работать при низкой скорости ветра, и независимо от того, откуда дует этот ветер, они заставят ваш VAWT начать вращаться.

По сравнению с крупномасштабным HAWT это большое преимущество. Нет необходимости исследовать, как дует ветер, и собирать турбину на основе этого типа исследования. Это необходимо для промышленных горизонтальных конструкций, и, устранив это требование в жилых вертикальных турбинах, они становятся намного более доступными для среднего домовладельца.

Прочность

Уход за VAWT также будет довольно простым. Многие компании уверены, что после установки, которая обычно является очень простой, их турбины должны прожить долгий и здоровый срок службы около 20 лет.Многие поставляются с 1-2 гарантиями на случай, если что-то сразу пошло не так, но до тех пор, пока нет дефектов, вы должны собирать энергию в течение длительного времени после покупки.

Эти турбины не требуют минимального обслуживания, и большинство из них рассчитаны на сильный ветер и непогоду.

Тихая работа и малый профиль

Неважно, находитесь ли вы далеко в стране или у вас есть соседи поблизости, большинство VAWT небольшие и работают тихо. Большинство брендов рекламируют звук менее 45 децибел, поэтому они не будут беспокоить вас или окружающих.В отличие от HAWT промышленного размера, вам не придется беспокоиться о специальных разрешениях и разрешениях на их установку на вашем участке.

Их меньший масштаб и близость к земле делают их менее очевидными и вызывают меньше раздражения, чем кажущиеся турбины большего размера.

Экологическая ответственность

Еще одно преимущество VAWT состоит в том, что оно не создает для птиц той же проблемы, которую, как показало исследование, вызывает более крупномасштабное HAWT. Установив вертикальную турбину на вашем участке, птицам не грозит повышенная опасность.Яркий цвет многих из этих моделей сделает их легко заметными как для людей, так и для животных.

Конечно, как и все варианты устойчивой энергетики, вертикальные ветряные турбины по-настоящему прекрасны тем, что они используют нескончаемый природный ресурс, не вызывая вредных побочных эффектов. Нет никакого вреда в создании VAWT, использовании преимуществ устойчивых источников энергии и сокращении вашего углеродного следа.

Минусы ветряной мельницы с вертикальной осью (VAWT) или ветряной турбины

Однако эти турбины действительно хороши в том, для чего они предназначены, но не более того.Давайте посмотрим на их минусы ниже.

Только дополнительная энергия

Они прекрасно справляются со своей задачей, создавая альтернативный источник энергии для жилых помещений, но было бы сложно использовать эти турбины в качестве единственного источника энергии. Они являются отличным дополнением к первоисточнику, но, как правило, они не могут потребовать энергии, необходимой для удовлетворения всех ваших повседневных потребностей.

Их небольшой и гладкий дизайн весьма удобен для многих домовладельцев, но это также означает, что они недостаточно высоко оторваны от земли, чтобы воспользоваться преимуществами сильного ветра, дующего сверху.Поскольку у ветра, дующего ближе к земле, обычно есть препятствия, такие как другие здания и сооружения, они обычно не такие сильные, как ветер выше земли. Их конструкция с низким уровнем земли — отличная возможность для доступа, но это означает, что они не такие мощные.

Основы проектирования вертикальных ветряных турбин: Дарье против Савониуса

Исторически сложилось так, что было два прочных изобретения в отношении конструкции турбины с вертикальной осью вращения. В 1920-х годах модель Дарье пришла от одноименного французского инженера, а модель Савониуса — из Финляндии.Каждая из этих моделей имеет характерный дизайн, который можно заметить во многих моделях, которые мы уже видели.

Ветряные турбины Дарье

Модель Дарье изначально имеет изогнутые лезвия, образующие форму капли. Вначале они, как правило, строились симметрично, но в процессе эволюции конструкции эти внешние лопасти крыла можно увидеть во множестве конфигураций. Благодаря этой эволюции они часто напоминают металлическую кухонную «взбивалку для яиц» и из-за такого внешнего вида называются турбиной «взбивания яиц».

В наши дни не так уж часто можно увидеть дизайн, который по своей природе является чисто Дарье. Одна из основных причин этого заключается в том, что им трудно начать работу самостоятельно без внешнего источника энергии. Им нужно немного подтолкнуть, прежде чем использовать естественную силу ветра.

Ветряные турбины Савониуса

Модель Savonius выглядит так, как если бы у вас была пластиковая бочка, которую вы разрезали пополам посередине. Эти две половинки образуют конструкцию с двумя совками, чтобы ловить ветер и вызывать вращение, производящее энергию.Также можно увидеть модели Савониуса с моделью с тремя лопастями, которые, кажется, представляют собой половинки трех стволов, работающих вместе, чтобы поймать ветер.

Обратной стороной модели Савониуса является то, что, поскольку она обычно более громоздкая, она не может вращаться так быстро и эффективно. Он прочный и устойчивый, но не такой маневренный, как Darrieus.

Со времени изобретения обеих этих конструкций прошло много времени и прошло много времени. В настоящее время довольно часто можно увидеть гибридные конструкции, в которых используются лезвия Дарье и Савониуса на одной и той же модели.Каждого лезвия может быть одинаковое количество, или, возможно, один тип лезвия будет доминирующим. Например, выше мы видели конструкции с 6 каждой лопастью и конструкции с 6 Дарье и 12 Савониусом на одной турбине.

Благодаря сочетанию маневренности Darrieus со способностью Савониуса улавливать ветер, турбины с вертикальной осью продолжают совершенствоваться и становятся более эффективным альтернативным источником энергии. Эти ветряные мельницы с вертикальной осью — наш способ сбережения энергии. Сообщите нам, какую мельницу с вертикальной осью вы предпочитаете.

Не забывайте, что ветряные турбины с вертикальной осью также известны как ветряные мельницы с вертикальной осью. Поэтому, когда вы видите, что мы говорим о ветряных мельницах, запутайтесь.

Напряжение в зависимости от мощности: что нужно знать

Возможно, вы заметили разные уровни как ватт, так и вольт, когда мы исследовали разные модели турбин. Часто модели могут похвастаться генератором на 12 или 24 В или мощностью 1000 Вт (1 кВт). Что именно означают эти числа и как они должны повлиять на ваше решение о покупке?

Вт: Измерение выходной мощности

Ватт — это единица мощности, используемая здесь для измерения выходной энергии, полученной от ветряной турбины.Обсуждая это в меньшем масштабе, вы, вероятно, будете думать в ваттах, но для годового использования или промышленного использования гораздо чаще обсуждать эту энергию в киловаттах. Мы видели модели с широким диапазоном возможных мощностей, от 200 Вт в маленькой модели до 3 киловатт в самой мощной модели.

Как правило, с увеличением скорости ветра возможная мощность также увеличивается. Если ветер стихнет, снизится и мощность. Когда в названии ветряной турбины указано количество киловатт, это показатель ее максимальной мощности.Однако важно отметить, что это число — лучший сценарий. Выберите вертикальную ветряную мельницу подходящей мощности для вашего дома

Если выбранная вами модель имеет мощность в один киловатт, она будет производить ее только в оптимальных условиях. Способность производить энергию зависит от силы ветра и эффективности самой конструкции.

Напряжение: мощности генератора

При обсуждении напряжения ветряной турбины имеется в виду мощность ее электрического генератора.Размер турбины будет соответствовать величине необходимого напряжения, а это означает, что небольшой VAWT будет иметь более низкое напряжение, чем большой промышленный HAWT.

При вращении лопасти генератор движется внутри турбины. Мощность этого генератора будет измеряться в вольтах. Небольшая модель ветряной мельницы VAWT обычно оснащена генератором на 12 или 24 вольт.

Вариант «сделай сам»: создайте собственную ветряную мельницу с вертикальной осью

Используя старый мотор ховерборда, расходные материалы, которые вы можете приобрести в местном хозяйственном магазине, и дух «сделай сам», можно построить свою собственную турбину дома.Чтобы увидеть, как DIY King построил это сам и поделился своими мыслями, вы можете посмотреть его видео здесь:

На видео вы можете увидеть, как он использует бесщеточный двигатель с постоянным магнитом, который он мог взять со старого ховерборда в качестве основы для своего VAWT. С некоторыми трубами из ПВХ он может разрезать их вдоль, чтобы создать лезвия в стиле Савониуса, чтобы ловить ветер. С помощью металлических трубок он может создать руки, которые будут удерживать каждое из лезвий. В целом, он может построить полностью функциональное VAWT дома.

Одно замечание по этому варианту «сделай сам» лучше всего, если вы можете выполнить этот проект с кем-то, кто имеет базовые инженерные знания. Схемы представлены в комментариях к видео, но они все еще немного продвинуты для обычного человека. Для этого также потребуются пилы и сверла, которые могут быть, а могут и не быть частью вашего набора инструментов.

Почему так важно использовать природные источники энергии?

Когда дело доходит до возобновляемых источников энергии, может быть сложно сделать первоначальные вложения. Изучив варианты здесь, возможно, вы задаетесь вопросом, стоит ли вкладывать деньги в один из этих вариантов.

Экономия денег

Когда вы думаете об инвестировании в альтернативную энергетику, следует помнить о двух вещах. Первый — это финансовая перспектива. Тратя деньги сейчас, вы создаете свой собственный источник энергии, который можно будет бесплатно использовать в течение долгого времени в будущем. Это означает уменьшение текущей суммы денег, которую вы тратите на потребление энергии.

Через некоторое время стоимость ветряной турбины окупится той суммой денег, которую вы можете сэкономить от энергетических компаний.По мере того, как вы узнаете больше о своей собственности и ветряных турбинах, вы сможете продолжать вносить улучшения и максимально использовать свою энергию.

Воздействие на окружающую среду

Следующая причина не обязательно является финансовой, но, безусловно, может иметь финансовые последствия в будущем. Это экологическая причина, которая создает энергию таким образом, чтобы не наносить вред окружающей среде. Энергия ветра является возобновляемым источником энергии, а это означает, что она использует безграничное количество ветра, естественного происхождения на нашей планете, превращает его в полезную энергию и не создает ископаемое топливо, связанное с другими видами производства энергии.

Делая все возможное для снижения спроса на энергию, производимую из ископаемого топлива, вы вносите свой вклад в обеспечение более устойчивого будущего для планеты.

Последние мысли

Покупка ветряной турбины с вертикальной осью — прекрасный шаг в направлении более устойчивого будущего для вашего собственного энергопотребления. Вы можете использовать эти турбины в качестве дополнения к вашему текущему источнику энергии и как способ получить немного заряда, когда вы находитесь в труднодоступных местах.

Когда дело доходит до того, какую модель выбрать, MAKEMU является признанным производителем в мире VAWT и предлагает широкий выбор для многих типов потребителей. Если вы ищете что-то более простое и доступное, модели из нейлонового волокна, такие как Pikasola или Kisstaker, будут отличным местом для начала.

Что бы вы ни выбрали, вы внесете свой вклад в более устойчивое будущее и внесете свой вклад в уменьшение вредного воздействия на планету, вызванного нашей потребностью в энергии.

Источники

План вертикальной ветряной мельницы

  • Моя вертикальная ветряная мельницаCHEMELEC

    ПРИМЕЧАНИЕ Это относительно небольшие прототипы и просто деревянная конструкция. Теперь я планирую сделать практическую ветряную мельницу из гнутого на заказ алюминия. Общая стоимость

    . Get Price
  • # Планы деревообработки. Ветряная мельница. Планы строительства для

    .

    . Планы деревообработки. План двухъярусной кровати для вертикального

    Получить цену
  • Ветровая энергия в Иране Википедия

    Ветряная энергия в Иране в последние годы переживает рост ветровой генерации, и у нее есть план по значительному увеличению ветровой генерации каждый год.

    Получить цену
  • # Планы ветряных мельниц Построить одно хранилище Аренда

    Планы ветряных мельниц Построить одно складское помещение Аренда Оуэнсборо план навеса и определенный период, выделенный для вас, вы сможете работать с резиновой горничной, средний вертикальный

    Получить цену
  • Ветряная мельница Википедия

    Ветряная мельница — это мельница, которая преобразует энергию ветра в энергию вращения вокруг вертикальной оси Халат обычно имеет восьмиугольную форму, хотя примеры

    Получить цену
  • Постройте свой собственный Савониус VAWT (Вертикальный ветер оси

    Создайте свой собственный Savonius VAWT (Вертикальный ветер Turbine) http // thebackshed / Windmill Причина, по которой вы не видите больше вертикальных турбин, — это

    Получить цену
  • Планы по созданию стульев Adirondack Ветряная мельница

    Комплект замка для вертикального картотеки

    Получить цену
  • Вертикальная ветряная мельница Mk2 от miiiikeThi ngiverse

    Вот моя ветряная турбина с вертикальной осью Mk2, но я планирую установить небольшую водяную помпу. Вертикальная ветряная мельница Mk2 от miiiike имеет лицензию Creative

    Получить цену
  • Вертикальная ветровая турбина (VAWT). Видео турбин (VAWT) и проекты (планы) для строителя «Сделай сам».

    Получить цену
  • Ветрогенератор типа Савониуса 200 Вт ebook plan

    Ветряк с вертикальной осью Савониуса, хотя и менее эффективен, чем обычная конструкция, не требует движения против ветра. В этом руководстве приведены основные сведения.

    Получить цену
  • Ветряная мельница Планы деревообработкиПланы для

    Как избежать и предотвратить эти мошенничества с планами деревообработки. Вертикальная ветряная мельница Деревообработка Планы оттенков могут завершить любую комнату в различных цветах.

    Получить цену
  • МАЛЫЙ ВЕРТИКАЛЬНАЯ ОСЬ ВЕТРОВОЙ ТУРБИНА

    МАЛЫЙ РАЗМЕР ВЕРТИКАЛЬНОЙ ОСИ ДИЗАЙН ВЕТРА Хавьер Кастильо 2 ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ БИЗНЕС-ПЛАН

  • ВОДЯНОЙ НАСОС С ПРИВОДОМ ВЕТРОВОЙ МЕЛЬНИЦЫ ДЛЯ МАЛЫХ

    Ветряная мельница

    может быть отрегулирована путем размещения шатуна ближе к центру вращения, где требуется меньше водяного насоса с приводом от ветряной мельницы для малых размеров

    Получить цену VAWT

    Продажа ветроустановок с вертикальной осью тихой революции.qr6 vawt теперь доступен с культовым дизайном и улучшенными функциями Возобновляемая энергия

    Получить цену
  • Вертикальная ветряная электростанция Ветряные мельницы

    Я бы хорошо справился с вертикальной осью ветряной мельницы, чтобы устранить проблемы с Нам нужен всеобъемлющий план, который вернет Америку к работе в усилиях, которые принесут пользу 99 из

    Получить цену
  • 25 лучших идей вертикальных ветряных турбин на Pinterest

    Найдите и сохраните идеи о вертикальных ветряных турбинах на Pinterest. Великолепное предложение городского плана (ветряная турбина с вертикальной осью) Комплект ветряной мельницы «Сборка

    Получить цену
  • Как построить ВЕТРОВОЙ ТУРБИНУscoraigwind

    Как построить ВЕТРОВОЙ ТУРБИНУ — ветряную мельницу, которая использовалась для автоматического управления ветром или выхода из него.Тапа инструмент для изготовления нити внутри отверстия, так что вы можете поместить

    Get Цена
  • Вертикальная ось windmillNianbilla Company Limited

    Вертикальная ось мельница имеет лопасти, шарнирно соединенный с вращающейся опорной конструкции на оси, проходящей через его центр тяжести, который

    Получить цену
  • # Планы ветряных мельниц Построить одно хранилище Аренда

    Планы ветряных мельниц Построить одно складское помещение Аренда Оуэнсборо план навеса и определенный период, выделенный для вас, вы сможете работать с резиновой горничной средней вертикали

    Получить цену
  • DIY VAWT Вертикальная ось ветряной турбины

    Самодельная ветряная турбина VAWT с вертикальной осью — это довольно простой и быстрый проект.В нашем примере мы используем пару велосипедных ободов, трубу из ПВХ и мотор беговой дорожки.

    Получить цену
  • Полка для тщеславия Дизайн ветряных мельниц

    Полка для тщеславия Дизайн ветряных мельниц Вертикальные качели для гольфа друг только что начал болтать с дамой из прачечной, что является недостатком для открытой планировки, имеющей

    Получить цену
  • DIY Чертежи планов ветряных мельниц. Мельница может быть

    Чертежи чертежей ветряных мельниц своими руками. Ветряную мельницу можно использовать в качестве аэратора, чтобы пузырить пруд или озеро, чтобы они не замерзли, чтобы лодка не замерзла, или чтобы добавить

    Получить цену
  • Планы ветряных мельниц Build Onediyshedplansi

    Зная свою цель, вы должны иметь план на сколько вам нужно.Планы ветряных мельниц Построить один вертикальный навес с полками Деревенские садовые навесы с крыльцом

    Получить цену
  • Планы ветряных генераторов идеи на Pinterest

    Найдите и сохраните идеи о вертикальной ветряной турбине на Pinterest. Великолепное предложение городского плана (ветряная турбина с вертикальной осью) Комплект генератора ветряной мельницы «Сборка

    Получить цену
  • Ветряная мельница с вертикальным парусом загрузить SourceForge

    Скачать ветряную мельницу с вертикальным парусом бесплатно.Вертикальный парус Ветряная мельница объединяет башню и крылья ветряной мельницы в единое вертикальное крыло, которое может быть изготовлено из

    Получить цену
  • Вертикальная ветряная мельница plandewittplace

    Вертикальная ветряная мельница планШлифовальная мельница Китай. Мельница. Ветряная мельница — это мельница, которая преобразует энергию ветра в энергию вращения с помощью лопастей, называемых парусами.

    Получить цену
  • Бесплатные планы ветряных турбин VAWT REUK

    Бесплатные планы ветряных турбин VAWT. Отличным знакомством с ветряными турбинами является создание собственной конструкции VAWTa с вертикальной осью ветряной турбины. Пикотурбинная ветряная мельница

    Получить цену
  • Чертежи DIY Windmill.Мельница может быть

    Чертежи чертежей ветряных мельниц своими руками. Ветряную мельницу можно использовать в качестве аэратора, чтобы пузырить пруд или озеро, чтобы защитить его от вертикального сада. План ветряной мельницы в фермерском стиле. План

    Получить цену
  • ПОСТРОЕНИЕ ДВИГАТЕЛЯ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ОСИ

    Поздравляем! Покупка этих планов откроет вам путь к освоению основных альтернативных источников энергии.

    Получить цену
  • Вертикальная турбина ПЛАНЫ ВЕТРОВОЙ МЕЛЬНИЦЫ

    Найдите лучшие планы ветряных мельниц для вас.Не говорите об общем плане гораздо лучшего улавливания ветра, чем турбины с вертикальной осью, учитывая

    Получить цену
  • Ветровые турбины с вертикальной осью Преимущества и недостатки

    Когда люди думают о ветряных турбинах, они часто представляют себе роторы с горизонтальной осью. система. Ветряная турбина с вертикальной осью (VAWT) имеет лопасти, установленные на верхней части конструкции главного вала, а не спереди, как у ротора самолета. Генератор обычно размещается у основания башни.

    Применяемые реже, чем их горизонтальные аналоги, VAWT более практичны в жилых районах. Две распространенные конструкции включают турбину, которая напоминает две половинки барабана емкостью 55 галлонов, каждая из которых установлена ​​на вращающемся элементе (ротор Савониуса), и меньшую модель, которая чем-то похожа на взбиватель для яиц (модель Дарье). Чаще используются модели Савониуса, которые пропускают воздух через ступицу для вращения генератора; турбина вращается за счет момента вращения, когда воздух проходит через лопасти.

    Устройство имеет два или три ножа и может быть короче и ближе к земле, чем горизонтальная система.Giromill также имеет конструкцию взбивания яиц, но имеет два или три прямых лезвия на вертикальной оси. Спиральные лопасти представляют собой еще одну конструкцию, напоминающую структуру, подобную ДНК. В общем, ветряные турбины с вертикальной осью имеют свои преимущества и недостатки по сравнению с альтернативными конфигурациями.

    Преимущества VAWT

    Эти турбины имеют меньше деталей, чем те, которые ориентируют поворотный механизм и лопасти по горизонтали. Это означает, что меньше компонентов изнашиваются и ломаются.Кроме того, опорная сила башни не должна быть такой большой, потому что редуктор и генератор находятся рядом с землей. Детали для управления тангажом и рысканием также не нужны.

    Турбина также не должна быть направлена ​​против ветра. В вертикальной системе воздух, текущий с любого направления или скорости, может вращать лопасти. Таким образом, систему можно использовать для выработки электроэнергии при порывистых ветрах и когда они дуют постоянно.

    К другим преимуществам относятся:

    • Безопасность рабочих: работникам по обслуживанию не нужно подниматься так высоко, чтобы добраться до частей башни.Мало того, что VAWT короче. У них также есть основные компоненты, расположенные ближе к земле. Обслуживание генераторов, редукторов и большинства механических и электрических частей конструкции не требует масштабирования башни, поскольку они не установлены сверху. Подъемное оборудование и альпинистское снаряжение тоже не нужны.

    • Масштабируемость: конструкция может быть уменьшена до небольших размеров, даже таких, как та, которая уместится на городской крыше. В городах может не хватить места для всех технологий возобновляемой энергии, но вертикальные турбины представляют собой жизнеспособную альтернативу углеводородным источникам энергии.

    Кроме того, VAWT:

    • Дешевле в производстве, чем турбины с горизонтальной осью.

    • Более простой в установке по сравнению с другими типами ветряных турбин.

    • Можно переносить из одного места в другое.

    • Оснащен ножами с малой скоростью вращения, что снижает риск для людей и птиц.

    • Работает в экстремальных погодных условиях, при переменном ветре и даже в горных условиях.

    • Допустимо там, где запрещены более высокие конструкции.

    • Работать тише, поэтому они не беспокоят людей в жилых районах.

    Согласно Институту инженеров-механиков, ветряные турбины с вертикальной осью больше подходят для установки в более плотных массивах. Они в 10 раз короче горизонтальных моделей, их можно объединять в массивы, которые даже создают турбулентность от одной турбины к другой, что помогает увеличить поток вокруг них.Следовательно, ветер ускоряется вокруг каждого из них, увеличивая выработку энергии. Низкий центр тяжести также делает эти модели более устойчивыми для плавания в морских установках.

    Основные преимущества перед горизонтальными турбинами

    Вертикальная конструкция позволяет инженерам размещать турбины ближе друг к другу. Их группы не должны быть расположены далеко друг от друга, поэтому ветряная электростанция не должна занимать столько земли. Близость горизонтальных ветряных турбин друг к другу может создавать турбулентность и снижение скорости ветра, что влияет на мощность соседних агрегатов.

    В отчете за 2017 год в журнале Journal of Renewable and Sustainable Energy , цитируемом Phys.org, отмечалось, что, хотя ветряные турбины с вертикальной осью вырабатывают меньше энергии на одну башню, они могут генерировать в 10 раз больше энергии по сравнению с сравнительная площадь земли при размещении массивами.

    Недостатки VAWT

    Не все лопасти создают крутящий момент одновременно, что ограничивает эффективность вертикальных систем по выработке энергии.Остальные лезвия просто проталкиваются. Кроме того, при вращении лезвия испытывают большее сопротивление. Хотя турбина может работать при порывах ветра, это не всегда так; низкий пусковой крутящий момент и проблемы с динамической стабильностью могут ограничивать функциональность в условиях, для которых турбина не была специально разработана.

    Поскольку ветровые турбины расположены ниже земли, они не используют более высокие скорости ветра, которые часто встречаются на более высоких уровнях. Если установщики предпочитают возводить конструкцию на башне, их сложнее установить таким способом.Однако практичнее установить вертикальную систему на ровном основании, например на земле или на крыше здания.

    Вибрация может быть проблемой и даже увеличивать шум, производимый турбиной. Воздушный поток на уровне земли может увеличить турбулентность, тем самым увеличивая вибрацию. Это может привести к износу подшипника. Иногда это может привести к большему объему обслуживания и, следовательно, к большим затратам, связанным с ним. В более ранних моделях лопасти были склонны к изгибу и растрескиванию, что приводило к выходу из строя турбины.Небольшие блоки на зданиях или других сооружениях могут подвергаться толкающим силам, которые увеличивают поперечное напряжение, что требует постоянного обслуживания и использования более прочных и прочных материалов.

    Вертикально или нет

    Хотя они производят меньше энергии, чем горизонтальные турбины, ветровые турбины с вертикальной осью по-прежнему вырабатывают энергию и могут быть лучшим вариантом в зависимости от области применения. Они больше подходят для мест с ограниченным пространством и требуют меньшего количества проблем и рисков в обслуживании.Эта конструкция остается популярной, поскольку инженеры решают проблемы и находят применение в небольших установках, особенно в городских районах. Со временем у инженерных инноваций есть потенциал для повышения эффективности производства энергии VAWT и увеличения преимуществ, которые они могут предложить в различных приложениях.

    Разное

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *