Главная » Генератор своими руками

Ветровые генераторы для дома своими руками



Построить ветряную электростанцию своими руками, пусть небольшую, маломощную, думаю, сможет каждая семья, живущая в сельской местности.

Энергии, выработанной самодельной ветряной электростанцией. хватит, чтобы включить насос для поливки огорода или сада, осветить дом.

В основу конструкции ветряной электростанции положена известная еще в давние времена схема ветряной установки с самовращающимся барабаном. Такое устройство представляет собой две половинки полого цилиндра, которые после его разрезки раздвигались в стороны от общей оси (рисунок 1А), образовавшееся тело обладало ярко выраженной аэродинамической несимметричностью. Поток воздуха, набегающий поперек его оси, как бы соскальзывал с выпуклой стороны одного полуцилиндра. Другой полуцилиндр, обращенный к ветру своеобразным карманом, оказывал значительное сопротивление. После чего барабан поворачивался, полуцилиндры менялись местами всё быстрее и быстрее, и вертушка, таким образом, быстро раскручивалась.

Подобная схема выгодно отличается от ветряной электростанции с пропеллерной вертушкой. Во-первых, она не требует при изготовлении большой точности и дает широкий выбор применяемых материалов. Во-вторых, она очень компактна.

Так мощность генератора, приводимого в действие барабаном диаметром всего около метра, будет такой же, как при использовании трехлопастного пропеллера диаметром 2,5 м! И если пропеллерную вертушку нужно устанавливать на высокой штанге или на крыше дома (чего требует техника безопасности), то вертушку-барабан можно ставить прямо на земле, под навесом. У такого барабана есть и еще ряд достоинств: большой крутящий момент при малых оборотах (значит, можно обойтись либо совсем без редуктора, либо использовать простейший одноступенчатый), отсутствие щеточного токосъёмного механизма.

Для ветряной электростанции можно изготовить двухлопастный барабан, но лучше увеличить количество лопастей до четырех (рисунок 1Б). Тяговые характеристики такой установки значительно улучшатся.

Теперь можно приступать к описанию процесса изготовления ветряной электростанции. Начнем мы с изготовления барабана (рисунок 2). Лопасти барабана можно сделать из фанеры, кровельного железа, дюралюминиевого листа или листового пластика подходящих размеров. При любом варианте старайтесь избегать излишне толстых заготовок - ротор должен быть легким, что уменьшит трение в подшипниках, а значит, барабан будет легче раскручиваться ветром.

На рисунке 3 цифрами обозначены: 1 - резистор; 2 - обмотка статора генератора; 3 - ротор генератора; 4 - регулятор напряжения; 5 - реле обратного тока; 6 - амперметр; 7 - аккумулятор; 8 - предохранитель; 9 - выключатель.

В случае использования кровельного железа, вертикальные края лопастей ветряной электростанции необходимо будет усилить, подложив под отбортовку металлический пруток диаметром 5-6 мм. Если вы решили сделать детали вертушки из фанеры, то её толщина должна быть 5-6 мм, а также не забудьте пропитать заготовки горячей олифой. Щеки барабана ветряной электростанции можно изготовить из древесины, пластмассы или легкого металла. Собирая барабан, не забудьте промазать места стыков густой масляной краской.

Крестовины, соединяющие отдельные лопасти в ротор, лучше сварить или склепать из стальных полос сечением 5x60 мм. Можно использовать и древесину: толщина заготовки не менее 25 мм, ширина - 80 мм.

Проще всего ось для вертушки ветряной электростанции сделать из двухметрового отрезка стальной трубы с внешним диаметром около 30 мм. Перед тем как подбирать заготовку для оси, найдите два шарикоподшипника, желательно новые. Сопоставив размеры трубы и подшипников, вы избавите себя от лишней работы по подгонке трубы к внутренним обоймам подшипников. Стальные крестовины ротора привариваются к оси, деревянные крепятся эпоксидным клеем и стальными штифтами диаметром 5-6 мм, проходящими одновременно через каждую крестовину и трубу. Лопасти ветряной электростанции смонтируйте на болтах М12. Внимательно проверьте расстояния от лопастей до оси: они должны быть одинаковыми - 140-150 мм. Собрав барабан ветряной электростанции. снова покройте стыки деталей густой масляной краской.

Когда главный элемент ветряной электростанции готов, остаётся изготовить станину, сварив или склепав ее из металлического уголка (годится и деревянный вариант). На готовую станину установите шарикоподшипники. Проследите, чтобы не было перекоса, иначе ротор ветряной электростанции не сможет легко вращаться. Все детали ветряной электростанции дважды покройте масляной краской, на нижнем конце оси закрепите набор шкивов различного диаметра. Перекинутый через шкив вертушки ремень соедините с генератором электрического тока, например автомобильным. Построенный образец ветряной электростанции при скорости ветра 9-10 м/с сможет обеспечить мощность, передаваемую на генератор, равную 800 Вт.

Ну а если стоит безветренная погода или ветер слишком слаб, чтобы давать необходимую электроэнергию? Перебоев в выработке электричества не будет, если воспользоваться накопителем энергии - аккумулятором. Ветер есть - пускайте электричество напрямую к потребителю, ветра нет - включайте заряженные от ветряной электростанции аккумуляторы. На рисунке 3 мы показали схематическое устройство электрической цепи такой ветряной электростанции .

Если ветряная электростанция (ветряные генераторы) будет использоваться для поливки огорода или сада, её нужно смонтировать прямо над источником воды.

Статья подготовлена по материалам Журнала «Юный техник».

Готовый генератор для ветряка и своими руками: схема, фото и видео

Популярный и экологически чистый источник энергии для загородных участков и не только – генератор для ветряка. Ветряная мельница – одно из древнейших изобретений человечества – актуальна и сейчас.

Виды

Генераторы для ветряка различаются по размерам, конструкции и мощности.

Большие генераторы, на основе которых работают ветряные электростанции, генерируют мощность в сотни мегаватт. Одной такой станции достаточно, чтобы обеспечить электричеством целый поселок.

Видео Ветряк из автомобильного генератора своими руками:

Для использования на загородных участках, в подсобных хозяйствах и на частных фермах применяются ветряки меньшей мощности, до 100 киловатт. Поскольку работа генераторов непосредственным образом зависит от наличия ветра, их используют в качестве дополнительного источника электричества. Топливо не требуется, никаких затрат на эксплуатацию нет, а дармовая энергия есть – можно меньше платить за сетевое электричество.

Маломощные ветряки от двадцати до пятисот ватт удобно использовать для зарядки бытовых аккумуляторов.

По ориентации оси вращения ветряки делятся на горизонтальные и вертикальные. Горизонтальные генераторы в свою очередь делятся на два типа:

  • ось параллельна движению воздушной массы;
  • ось перпендикулярна движению воздушной массы.

Вертикальные мельницы от направления ветра не зависят. Конструктивно они проще горизонтальных ветряков. Их недостатки – меньшая мощность и необходимость установки на растяжках для устойчивости.

Горизонтальные мощнее, но у них должна быть предусмотрена возможность автоматической ориентировки в зависимости от направления ветра.

Из чего состоит ветрогенератор

Готовый и самодельный генератор для ветряка состоит из:

1. Ротор и подсоединенные к нему лопасти аэродинамической формы.

2. Коробка передач: для регулировки соотношения рабочих скоростей ротора и генератора. Редуктором оснащают только крупные промышленные установки, в бытовых моделях его нет.

3. Защитный кожух для электрических частей генератора.

5. Мачта для установки. Чаще применяется для горизонтальных конструкций, вертикальные ставят на земле. Мачта может быть с растяжками, без растяжек, поворотная с растяжками. В последнем варианте устройство может опускаться на землю, когда требуется профилактика или ремонт.

Видео Генератор для ветряка своими руками из стиральной машины:

У мачты есть еще одно важное свойство: с ее помощью регулируется высота установки. Чем выше, тем сильнее ветер и, следовательно, эффективнее генератор.

Рекомендации по установке

Маленькую ветряную станцию имеет смысл устанавливать в районе, где скорость ветра составляет в среднем 4 – 4,5 метра в секунду. При меньшей скорости установка будет работать неэффективно. Необходимые данные по своему району можно найти в справочниках или обратиться за консультацией в ближайший метеоцентр.

Внимание: скорость и направление ветра на вашем участке зависит также от окружающего ландшафта. Высокие дома, холмы, деревья – все это искажает общую картину. Необходимые измерения можно сделать специальным прибором, определяющим скорость ветра (анемометром).

Следующий момент – правильный выбор места размещения. Оно должно быть достаточно открытым: дома, деревья и т.д. – все это снизит эффективность ветряка. Здесь есть несколько нюансов:

Видео Самодельный генератор для ветряка на 10 кВ:

  • ветряк нужно ставить не менее чем в двухстах метрах от ближайших домов, чтобы избежать претензий со стороны соседей;
  • при выборе места следует учитывать характер окружающей растительности. Некоторые породы деревьев и кустарников отличаются высокой скоростью роста. Может так случиться, что через два-три года ваша личная станция окажется нефункциональной;
  • лучше устанавливать генератор на вершине холма, в степи, у береговой линии. В местах, где маловероятно появление препятствий для движения ветра.

Даже при соблюдении всех условий при установке маломощного генератора не рекомендуется ожидать стабильных высоких результатов. Скорость ветра различается в зависимости от сезона, в том числе и в очень ветреных районах.

Делая генератор для ветряка своими руками и устанавливая его на высокой мачте необходимо получить разрешение от местной администрации, сделать громоотвод, обеспечить заземление и другие меры безопасности, предусмотренные для работы с электрооборудованием.

Статьи по теме:

Ветровой электрогенератор своими руками: реальность или фантазия человека

Создать электрогенератор своими руками, работающий от ветра – это мечта многих мастеровых людей. Не просто построить, а соорудить его так, чтобы он не занимал зря место и вырабатывал достаточно энергии для электропитания всего домашнего оборудования, а не лишь светодиодной подсветки потолка. Насколько это реально на самом деле, мало кто понимает. Именно с этим вопросом мы и разберемся в этой статье, в которой вместе с сайтом stroisovety.org подробно изучим устройство ветрогенератора и его составные части, в результате чего ответим на вопрос, насколько реально соорудить подобный агрегат в домашних условиях.

Ветряной электрогенератор своими руками фото

Электрогенератор своими руками: условия целесообразности его создания

Основная задача, которую преследует вопрос, как сделать электрогенератор своими руками – это построить такой агрегат, который приносил бы реальную отдачу в электрическом эквиваленте, способную окупить затраты не только на создание, но и на его эксплуатацию. Важно понимать, что эффективность конструкции будет напрямую зависеть от конкретного месторасположения, а также от возлагаемых на нее характеристик мощности. Поэтому не стоит прельщаться первым попавшимся или пришедшим по вкусу проектом, которыми в настоящее время пестрит интернет. Сначала необходимо уяснить для себя достоинства и недостатки существующих горизонтальных конструкций и, соответственно, их принцип работы.

Наиболее важная характеристика, на которую следует в первую очередь обращать внимание – это среднегодовая скорость ветра для предполагаемого места эксплуатации. Этот параметр непосредственно связан с количеством полезной энергии, которая может быть преобразована ветрогенератором. На просторах нашей, уже «поделенной», Родины (за исключением прибрежных приморских районов) наблюдается следующая зависимость – до 80% годового времени дуют слабые ветры (до 3м/сек), 15% приходится на средние (от 3 до 6м/сек), а остальные 5% господствуют сильные ветры (более 6м/сек), в том числе штормы.

Как выбрать ветрогенератор в зависимости от климатических условий

Теперь посмотрим, что же нам предлагают собрать? В подавляющем большинстве – это горизонтальные ветрогенераторы с одной либо тремя лопастями, диаметр которых варьируется в зависимости от мощности установки. Причем скорость страгивания таких моделей составляет порядка 2–4м/сек, а заявленная мощность развивается, начиная с 7–10 м/сек. Если сопоставить с нашей скоростью ветра, то станет ясно, что в большинстве районов (опять же, за исключением прибрежных) они попросту будут простаивать, а в лучшем случае – работать в полсилы. И действительно, довольно часто такие ветрогенераторы для дома, сделанные своими руками, просто не оправдывают себя.

Более радужные показатели имеют многолопастные конструкции. Скорость страгивания у них несколько меньше и составляет порядка 0,6–1,5 м/сек. Причем, чем больше количество лопастей, тем это значение ниже. На малых ветрах такие установки явно выигрывают. Это объясняется тем, что суммарная площадь лопастей (при том же диаметре) у них значительно больше, а значит, есть чем перехватывать слабые воздушные потоки. Впрочем, когда ветер усиливается, многолопастники несколько теряют в приросте мощности, а на максимальных скоростях явно проигрывают конкурентам. Причина в том, что одновременно со скоростью растут и потери, связанные с трением.

Лопасти для ветрогенератора своими руками фото

По этой же причине ветрогенераторы с малым количеством лопастей слишком требовательны к своим аэродинамическим характеристикам. Поскольку по скорости вращения они являются наиболее быстроходными – даже незначительные погрешности заметно снижают КИЭВ установок. При этом самой оптимальной формой для их лопастей признана не парусная (как у старых мельниц) и не вогнутая, а наиболее сложная в исполнении – крыльчатка (как у крыла самолета). Кустарным же способом изготовить лопасти для электрогенератора гораздо проще в виде паруса – такое колесо генератора легко сбалансировать при условии большого количества лопастей, причем без какого-либо ощутимого ущерба для КИЭВа.

К тому же, быстроходные модели при вращении способны издавать повышенный шум, пропорциональный скорости вращения и диаметру ветроколеса. Даже самые аэродинамически выверенные лопасти, ускоряясь, создают зоны разрежений и сжатий воздуха, которые сильно ощутимы на слух. Что тогда говорить о кустарном производстве? Такие установки, даже так называемые мини ветрогенераторы, довольно рискованно устанавливать в плотной застройке, чтобы не портить нервы ни своей семье, ни соседям. Учитывая все вышесказанное, оптимальное количество лопастей для нашего ветряка – не меньше шести.

Ветрогенераторы для дома своими руками фото

Самодельные ветрогенераторы своими руками: реальные мощности агрегата

Тем, кто задавался вопросом, как построить ветрогенератор своими руками, наверняка хотелось, чтобы такая электростанция была рассчитана не только на обеспечение самого необходимого, но и более энергоемкой бытовой техники – такой, как обогреватели либо бойлеры для подогрева воды.

Учитывая ситуацию с ветровой обстановкой в наших краях, следует ориентироваться не просто на более мощные варианты, а на те, которые способны выдавать желаемую мощность при слабых ветрах. Но такой ветрогенератор будет чрезвычайно сложен и дорог в изготовлении. Скорее всего, он станет неподъемной задачей для непрофессионала.

Как сделать электрогенератор своими руками

Например, чтобы трехлопастная установка на скорости ветра в 3м/сек выдавала хотя бы 500Вт энергии (при соответствующем генераторе и оптимальном КИЭВе), диаметр ветроколеса должен составлять около 10 метров! Это может выглядеть как преувеличение, однако речь идет о слабых ветрах. Как известно, при увеличении скорости в 2 раза, мощность, вырабатываемая установкой, должна возрасти в кубе и будет составлять уже около 1250Вт. Таким образом ветрогенератор выйдет на свои номинальные значения. В свою очередь, наше шестилопастное ветроколесо будет выдавать полкиловатта, имея диаметр всего 7 метров.

На практике же относительно доступный самодельный ветряк будет генерировать не более 300–600Вт номинальной мощности. Очень редко в кустарных условиях удается собрать роторный ветрогенератор своими руками действительно большей мощности, которая бы эффективно работала, особенно на слабых ветрах.

Роторный ветрогенератор своими руками фото

Ориентируясь на все вышесказанное и проведенные исследования, можно сделать только один вывод – оптимальный ветровой электрогенератор своими руками можно собрать только с расчетом на небольшую мощность до 300Вт. Эффективно работать он сможет только при скорости ветра 8 м/сек, а диаметр его лопастей составит 2м. Как вы думаете, выгодно изготавливать такую установку? Разве что в виде дорогой игрушки, которая сможет обеспечить энергией только освещение дома. и то при условии, что вы установите маломощные светодиодные лампы .

Автор статьи Александр Куликов

Если понравилось, поделись с друзьями

Один комментарий

Источники: http://x-creators.ru/neobychnoe/133-vetryanaya-melnica-svoimi-rukami.html, http://prodompro.ru/energosnabzhenie/alternativnoe/gotovyiy-generator-dlya-vetryaka-i-svoimi-rukami-shema-foto-i-video.html, http://stroisovety.org/elektrogenerator-svoimi-rukami/

Комментариев пока нет!

Ваше имя *
Ваш Email *

Сумма цифр внизу: код подтверждения