Пошаговая инструкция по изготовлению двух типов ветрогенераторов

Ветрогенератор своими руками

Нестабильность энергетических сетей, отсутствие на приобретённом земельном участке источников тока, заставляет искать альтернативные способы получения электроэнергии. Комфортный отдых в загородном доме в летнюю жару и зимнюю стужу, обеспечит ветрогенератор. Своими руками сделать прибор, выполняющий роль маленькой электростанции, возможно, придерживаясь пошаговых инструкций. Конечно, проще было купить готовый ветряной генератор, но цена таких установок высока, монтировать сложно, и не имеет смысла устанавливать такое мощное оборудование. Частные дома строят в районах, где отсутствуют высотные сооружения, на открытых площадках, обдуваемых ветрами. Поэтому целесообразно наличие в хозяйстве самодельных устройств — ветрогенераторов.

Разрешаемые параметры приборов

Самодельный ветрогенератор имеет небольшую, но способную обеспечить электроэнергией дачу или домик, мощность. Данная установка приравнена к обычным бытовым устройствам, при пользовании которыми не нужно дополнительное разрешение или согласование. Электроэнергия производится для собственного потребления бесплатно.

Но при изготовлении прибора самостоятельно, надо придерживаться соответствующих нормам параметров:

  1. Высота мачты. Генератор для ветряка собирают с учётом ограничения высот строений и места нахождения участка.
  2. Шум. Допустимые параметры шумовых явлений от работы деталей установлены и зафиксированы документально.
  3. Эфирные помехи. Правильно изготовленный прибор обеспечен защитой от данных дефектов.
  4. Экологические претензии — установка не мешает полёту птиц.

Запрещается строительство сооружений, высота которых превышает пятнадцать метров, если вблизи находятся мосты, тоннели или аэропорт.

 При конструировании и сборке самоделки обязательно учитываются важные факторы, соблюдение которых обезопасят владельца от неприятностей в дальнейшем.

Свойства ветряного оборудования

Ветроэлектрические установки отличаются по нескольким признакам:

  1. Лопасти, их количество.
  2. Из чего изготовлены лопасти.
  3. Ось вращения.
  4. Шаг винта.

СхемаМодели устройств имеют разное количество лопастей. Изделия с большим количеством начинают вращаться уже при малом ветре. Это свойство позволяет применять многолопастные установки для извлечения воды из скважин большой глубины. Здесь основная задача состоит в самом процессе вращения.

По второму признаку лопасти пропеллера бывают жёсткими или парусными. На изготовление первого типа изделий идёт металл или стеклопластик, поэтому они имеют более высокую стоимость, а парусные — непрочные, часто ломаются и приходится их ремонтировать. По расположению вращательной оси различают вертикальные и горизонтальные модели, каждая из которых имеет определённые преимущества. Горизонтальные ветряки более мощные, а вертикальные — работают даже от слабого воздуходува.

По шаговым принципам ветряные генераторы бывают с установленным шагом и изменяющимся. Последний ускоряет вращение, вместе с тем, вес такого оборудования большой, и монтировать его непросто. Установка с фиксированным шагом легче по массе и проще в использовании.

Действие конструкции, особенности

ЛопастиПринцип функциональности ветряного генератора в самом названии. Ветряки приводит в действие сила ветра. Количество энергии, полученное от генератора, зависит от мощности потока. Под воздействием ветра лопасти вращаются, приходит в движение вал. По нему вращение передаётся генератору через редуктор. Ротор, вращаясь, образует переменный ток, поступающий в аккумуляторное устройство и заряжающий его. Электрический ток преобразуется при помощи инвертора, и уже в пригодном для потребления состоянии, питает разные приборы, телевизор, печь, осветительные лампы.

Смысл действия любого ветрогенератора, не зависимо от конструктивных особенностей, содержится в образовании тормозящего, импульсного и подъёмного действия на лопасти пропеллера. Последние два усилия преобладают над тормозным, маховик начинает двигаться. Ротор обеспечивает намагниченное поле на неподвижной части генератора, в результате по проводам поступает электрический ток.

Важной характеристикой ветряного устройства есть коэффициент использования энергии ветра. Данный показатель в лучших изготовленных моделях равен 50%, но самодельный ветряк применяет коэффициент, в два раза меньший.

Ветрогенератор своими руками реально смастерить из автомобильного генератора. Чертежей разных устройств и схем огромное разнообразие.

У всех ветряных устройств есть общие характерные черты:

  1. Тип генератора.
  2.  Лопасти пропеллера.
  3. Сборка установки, создающей энергию из ветра.
  4. Мачта для поднятия ветряка.
  5. Управление всей конструкцией.Двигатель

Генератор

Основное при конструировании данной установки — создание генератора. Сделать его можно из подручных средств. Обладатели умелых рук раньше пользовались для сооружения ветряка старый компьютерный мотор. Для функции генератора маленькой электростанции его вполне хватало. Но сейчас найти такую разновидность трудно. Умельцы создают электрогенераторы для ветряка из ступицы, или путём переделки готового двигателя.

На сегодняшний день находится много иных доступных подходящих моделей. Любому генератору можно устроить испытание на сверлильном станке, придавая ему нагрузку.

ДвигательДисковые генераторы делают из ступицы и двух тормозных автомобильных дисков. Такие детали найдутся в гараже у любого хозяина, имеющего машину. Ветровую установку также можно произвести, если переделывать асинхронный двигатель.

Любой электрический двигатель в соответствующих условиях работает как обычный генератор.

 Такие устройства делятся на однофазные и трёхфазные. Последние работают гораздо лучше, так как однофазный генератор при нагрузке сильно вибрирует. Это явление происходит благодаря разнице амплитуды электрического тока, появившейся из-за непостоянной отдачи. Модель с тремя фазами такого недостатка не имеет. Фазы уравновешивают друг друга. Когда в одной фазе нарастает ток, то в другой — уменьшается. Такая компенсация придаёт модели постоянную мощность. Отдача такого типа больше однофазного аналога на 50 процентов.

Преимущество трёхфазной модели ещё состоит в том, что без вибрации увеличиваются акустические свойства устройства, во время действия на него нагрузки. При эксплуатации такой генератор работает тихо, не вибрирует, и срок службы увеличивается.

Лопасти — часть оборудования

Устройство будет производить больше электрической энергии, если лопасти изготовить качественно. Ветер действует не на отдельные «крылья», а на колесо целиком. Поэтому значение не в числе лопастей пропеллера, а в размере. Ветер придаёт скорость при раскручивании пропеллера. Лопасть сталкивается с сопротивлением воздуха, а оно увеличивается пропорционально скорости движения. Данная деталь считается аэродинамической, имеет определённую толщину, а также угол поворота. Некоторые мастера делают деревянные лопасти. Это, конечно, немаленький объём работы. В других случаях применяют пластиковые трубы. Можно отшлифовать края на станке для более эстетичного внешнего вида.

Монтаж

Для сборки конструкции понадобится шкив  с зубцами крепления вала любого движка, и металлический диск. Эти части нужно скрепить между собой, сделав для болтов соответствующие отверстия.

Турбину из трубы можно крепить к деревянной подставке. Для хвоста, направляющего винты по ветру, можно применить лист алюминия. Хвост поворачивает устройство в любом направлении ветра.

Башня

ВетрогенераторСледующий этап — установить башню для ветряного устройства, которая способствует вращению навстречу ветру. За основание берётся кусок фанеры, из которого вырезается диск, трубу нужно взять железную. Через внутреннее отверстие трубы проводят провода, выходящие у нижнего основания башни.

Управление

Аккумулятор — обязательная часть самодельной ветряной электростанции. Он берёт на себя обеспечение питания всех потребителей. Чем больше ёмкость, тем длительнее поддерживается в сети напряжение. Хотя и заряжаться ему придётся дольше. Упрвляет работой установки блок, который подключается к ветряку.

Задачи блока управления установкой заключаются в следующем:

  1. Контролирует заряд аккумулятора.
  2. Регулирует ветровую нагрузку.
  3. Преобразует напряжение.

Распространённые модели

Роторный типВладельцы загородных домов используют два типа ветрогенераторов, отличающихся друг от друга, но имеющих одинаковую эффективность:

  1. Роторное устройство.
  2. Аксиальный тип на магнитах.

Оборудование такого типа показывает прекрасные результаты действия в местностях на семи ветрах.

Как сделать ветряк своими руками, чтобы скромный дачный дом приютил человека  в холод, в жару, а также обеспечил комфорт.

Вертикальный ветряк

Задачу электрификации по силам выполнить роторной установке. Она даст возможность обеспечить светом строения, садовые дорожки, уголки отдыха и другую нужную территорию.

ВидыВетрогенератор для частного дома своими руками сконструировать по чертежу довольно просто.

Для работы надо подготовить предметы:

  • автомобильный генератор;
  • аккумулятор;
  • кнопочный выключатель;
  • преобразователь мощности и напряжения;
  • ёмкость цилиндрической формы или ведро;
  • автореле;
  • прибор вольтметр;
  • метизы;
  • провода разного сечения;
  • хомуты и слесарные инструменты;
  • болгарка или ножницы по металлу;
  • фломастер или маркер;
  • шуруповёрт.

Для создания роторной установки необходимо смастерить ротор и обеспечить переделку шкива автогенератора.

Чтобы самодельный прибор соответствовал всем требованиям, нужно действовать, следуя пошаговым инструкциям:Вентелятор

  1. Цилиндрическое ведро при помощи маркера делится на четыре заготовки, размер которых одинаков.
  2. Металлические части разрезаются специальным инструментом, не до конца.
  3. Симметричные размечаются отверстия для болтов в дне ёмкости и шкиве.
  4. Слегка отгибаются лопасти-крылья, учитывая направление вращения генератора. Оно соответствует движению по часовой стрелке.
  5. Ведро с заготовленными «крыльями» закрепляется болтовыми соединениями на шкиве. Ветряк готов.
  6. На мачту устанавливается генератор, изготовленный заранее, присоединяются и укрепляются все провода, получается электрическая цепь.
  7. Подсоединяется аккумулятор, собирается вся конструкция.
  8. Устанавливается преобразователь и подключается к сети.

Совет: на бумагу нанести схему электрической цепи, промаркировать обозначение проводов и контактов. В голове эта информация не задержится.

 При чётком выполнении полезных рекомендаций этот ветрогенератор из автомобильного генератора работает без проблем. При использовании аккумулятора переменного тока 75А, и преобразователе мощности 1кВт можно питать электричеством освещение на улице, сигнализацию охраны и видеонаблюдение.

Данная установка очень экономична, в случае необходимости подлежит ремонту, не требует особых условий ухода, надёжна и бесшумна. Недостатком ветряного генератора считается небольшая производительность, а также зависимость лопастей пропеллера от силы ветра.

Магнитные аксиальные конструкции

Магнитный видКак сделать ветрогенератор, действие которого основано на статорах, не имеющих в составе железо. Долгое время такие приспособления не пользовались спросом. Причиной тому была недоступность неодимовых магнитов. Но сегодня они появились в нашей стране, к тому же их стоимость доступна для любой категории населения. Народные умельцы воспользовались удобным случаем, и перешли к изготовлению и монтажу ветрогенераторов такого типа.

Основой аксиального устройства служит автомобильная ступица с дисками для торможения. В случае длительной эксплуатации такой детали, её подвергают разборке, смазке и чистке. Готовый генератор обязательно надо покрасить.

Итак, чтобы создать ветряк на магнитах, надо следовать рекомендациям:

  1. Приобрести 20 дисковых мощных магнитов, в сплаве которых содержится неодим. Габаритные размеры которых составляют 25х8 миллиметров. В однофазном генераторе полюсов и магнитов находится одинаковое количество, в трёхфазном  на четыре полюса приходится три магнита, соблюдается соотношение.
  2. По разметке магниты наклееваются на роторные диски, предварительно нанеся полярность. Наклеенные магниты чередуют положительными и отрицательными полюсами. Маркером пометить на магнитах полюса знаками. Для определения плюса или минуса, надо поднести магниты друг к другу, если притягиваются — ставят плюс, а если отталкиваются — минус. Клей применяют прочным, для усиления добавляют эпоксидную смолу, которую разводят и заливают ею диск. Смола не стекает с диска, а покрывает его целиком.
  3. Изготавливается статор, для чего надо намотать катушку. Процесс намотки производится с применением специального сборного каркаса. Можно смастерить самодельный станок. Мотать катушки нужно в одном направлении, и помнить, где начало, а где конец. Готовую катушку в нескольких местах сматывают скотчем и промазывают эпоксидной смолой, чтобы закрепить витки.
  4. Витки должны быть изготовлены из провода толстого сечения, что снижает сопротивление и увеличивается сила тока. Катушки бывают круглыми, но для удобства и большей эффективности их возможно немного вытянуть в форму овала. Благодаря такой конфигурации витки выпрямляются, а в секторах получается больше меди. Размер внутреннего диаметра катушки соответствует размерам магнита.
  5. Базу для статора делают из листа фанеры, на нём следует маркером начертить сектора. На дно базы и сверху катушек помещают стеклоткань, таким образом, усиливается прочность изделия. Толщина статора соответствует аналогичному габариту магнита. Если увеличить число витков катушек, пространство между дисками станет больше, а магнитные свойства слабее.
  6. Катушки соединяются друг с другом, концы фаз выводятся наружу.
  7. Соединяют провода.
  8. Проверяют генератор ручным вращением.
  9. Строится мачты, высотой не менее 6 метров. Основание бетонируется для устойчивости. Мастера рекомендуют сделать такое крепление, чтобы опускалась и поднималась труба при помощи механизма лебёдки. Если электростанцию нельзя установить на площадке, открытой ветрам, можно увеличить высоту мачты таким образом, чтобы ветряное колесо было выше деревьев, домов и других окружающих препятствий. В противном случае производство энергии ощутимо уменьшится.
  10. вырезают из пластиковой трубы ПВХ. Из неё же в нужном количестве вырезаются лопасти. Высота винта достигает двух метров, уводят его от сильных ветров с помощью хвоста, имеющего свойство складываться. Производимая энергия накапливается в аккумуляторах.

Неодимовые магниты имеют высокую мощность, по этой причине обращаться с ними с осторожностью, не подставлять пальцы. Рекомендовано использовать магниты в форме прямоугольника, так как намагничивающее поле работает по всей длине.

Уход за ветряной электростанцией

Самодельный ветрогенератор с тихим ходом работает при слабом ветре. Чтобы прибор правильно и продолжительное время функционировал, придерживаются некоторых правил:

  • Через три недели после начала работы опустить конструкцию и проверить прочность креплений. Это делается при слабом ветре.
  • Два раза в год подвергать обязательной смазке детали подшипников.
  • Дребезжание лопастей при вращении колеса появляется из-за разбалансировки. Снимается установка и устраняется неисправность.
  • Систематически проверять щётки токоприёмника.
  • Металлические детали установки нуждаются в подкраске, через два или три года.

ЧертежНедавно ветрогенераторы встречались редко, но сегодня эта область стремительно развивается, и опыт по конструированию устройств выработки электрической энергии получает большее число людей. Установки применяют, как при электрификации частных домов, так и для водоснабжения, работы дробильных установок и нагреве воды для отопления жилища.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: