Изготовление ветрогенератора своими руками. Как сделать ветряной генератор своими руками в домашних условиях

В современном мире людям приходится все больше и больше платить за коммунальные услуги, в том числе за электроэнергию. В результате частные домовладельцы все чаще задумываются о том, как построить собственные ветряные турбины на 220 В.

Сборка самодельного ветрогенератора: варианты конструкции от пользователей FORUMHOUSE

В предыдущей статье мы рассказали вам, как рассчитать собственную ветряную турбину. Сегодня существуют модели ветрогенераторов, изготовленные пользователями наших ворот. Мы также делимся полезными советами, которые помогут вам создать фабрику и избежать ошибок. Строительство ветряной турбины вручную — сложная задача. Отличная обработка его решений не может быть выполнена (опытными) экспертами. Однако любые ошибки своевременной идентификации могут быть исправлены. Для учителя — голова и руки.

Эта статья посвящена данной теме.

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

Изготовление лопастей

Если у вас нет опыта в импровизации пропеллеров для домашних ветряков, рекомендуется не искать сложных решений и использовать простые методы, которые доказали свою эффективность на практике. Он заключается в изготовлении лопасти из обычной дренажной трубы из ПВХ. Этот метод прост, доступен и недорог.

О лопастях: я сделал их из 160 дренажных труб из сырого пальца с внутренним слоем пены. Я сделала их так, как показано на фото.

О «красной» трубке по какой-то причине сообщил один из пользователей. Именно этот материал лучше всего сохраняет форму, более устойчив к перепадам температур и служит дольше (по сравнению с серой трубой из ПВХ).

Трубы диаметром 160-200 мм чаще всего используются на ветряных станциях. Они являются лучшим местом для начала экспериментов.

Форма и конфигурация ребер — это параметры, которые зависят от диаметра создаваемой трубы, диаметра ветрогенератора, скорости движения геликоида и других конструктивных особенностей. Чтобы избежать аэродинамических расчетов, можно воспользоваться готовыми таблицами, размещенными автором в соответствующей теме про ворота. Подставив собственные значения (диаметр трубы, скорость винта и т.д.) в расчетную таблицу, вы сможете определить геометрию плавника.

Я научился смотреть на это с электрическим недоумением. Это действительно быстро и качественно. Примечание: Убедитесь, что в головоломке достаточно свободного хода, чтобы предотвратить ее разгрызание или поломку.

Конструкция аксиального генератора

При выборе между трехфазным и однофазным генераторами предпочтительнее выбрать первый. Трехфазные источники энергии более подвержены колебаниям, вызванным неравномерной нагрузкой, и могут приобретать постоянную мощность при одной и той же скорости вращения ротора.

Однофазные генераторы не стоит обходить стороной. Это уже давно проверено на практике. Только трехфазные генераторы могут производить достойный генератор.

Расчетные параметры генератора, описанные в предыдущих документах, определяются текущими потребностями в электроэнергии. И чтобы соответствовать количеству вырабатываемой энергии, конструкция валогенератора должна отвечать определенным требованиям.

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

Увеличение расстояния между двумя соседними магнитами приводит к неравномерному выделению энергии. Можно уменьшить это расстояние, но еще лучше поддерживать оптимальные параметры.

Неправильно делать расстояние между магнитами равным половине ширины магнитов. Люди были правы, когда говорили, что расстояние не должно быть меньше ширины магнитов.

Не вдаваясь в утомительную теорию, на практике схема колебаний катушки коаксиального генератора с постоянными магнитами должна иметь следующую форму

В каждый момент времени одни и те же магнитные полюса пересекаются, как и обмотки однофазной катушки.

Это фактический внешний вид. Все почти на 100% идентично тому, что показано на схеме, только спираль имеет немного другую форму.

Пример устройства, созданного пользователем Aleksei2011, подтверждает последовательность сборки осевого осциллятора.

В данном случае строится осевой дисковый осциллятор. Диаметр диска — 220 мм, магниты — 50*30*10 мм. Всего у меня 16 магнитов (по 8 на каждом диске). Я намотал катушки проводом Ø1,06 мм, по 75 витков в каждой. Имеется 12 катушек.

Вал мачты должен находиться на определенном расстоянии (оптимально — 10 см) от оси вращения ветряной турбины, чтобы механизм мог выполнять свою основную функцию.

Прежде чем решить, как построить ветряк своими руками, ознакомьтесь с особенностями 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

Конструкция ветряной турбины одинакова независимо от выбранной системы.

  • 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

Они могут быть изготовлены из любого материала, включая пластиковые бутылки. Действительно, гибкие лопасти значительно снижают мощность.

Эоловый генератор 11.

Вырежьте в них углубления, чтобы обеспечить доступ воздуха.

Неплохой вариант — домашняя ветряная турбина из холодильника. Вы получаете законченную конструкцию с профессионально изготовленными лезвиями и сбалансированным электродвигателем.

Эоловый генератор 12.

Аналогичную конструкцию имеют чиллеры, работающие от компьютера. Однако мощность таких генераторов катастрофична — они лишь зажигают светодиодные лампы или заряжают мобильные телефоны.

Эоловый генератор 13.

Тем не менее, система очень эффективна.

Лезвия неплохие и сделаны из алюминиевой фольги. Материал доступен по цене, легко поддается формовке, а пропеллер очень легкий.

Эоловый генератор 14

При изготовлении вращающихся пропеллеров для вертикальных генераторов можно использовать вертикально разрезанные банки. Для мощных систем используются полустальные бочки (до 200 литров).

Ветрогенератор 15

Конечно, особое внимание следует уделить надежности. Прочная рама и валы с подшипниками.

Генератор

Как упоминалось выше, могут быть использованы электродвигатели от готовых двигателей автомобилей или промышленного электрооборудования (приборов). Пример: ветряная турбина из отвертки. Используется вся конструкция, включая двигатель, коробку передач и патрон для крепления лопастей.

Ветрогенератор 16

Компактные генераторы можно получить из шаговых двигателей принтеров. Опять же, мощности достаточно для питания светодиодной лампы или зарядного устройства для смартфона. В природе — необходимо.

Ветрогенератор 17

Если вы хорошо владеете паяльником и неплохо разбираетесь в радиотехнике, вы можете собрать свой собственный генератор. Популярные системы: ветряные турбины с неодимовыми магнитами. Преимущества проектирования — мощность при ветровой нагрузке в вашем регионе может быть рассчитана индивидуально. Почему именно неодимовые магниты? Высокая мощность и компактность.

Чтобы собрать вертикальный ветряк своими руками, вам понадобятся рулетка и карандаш, набор гаечных ключей, электродрель и пила, а также ножницы по металлу. Подробные инструкции по установке приведены ниже.

Делаем ветрогенератор из велосипедного колеса

Начните работу над ветряной турбиной. Используйте мачту из стальной водопроводной трубы. Возможно, он будет закреплен на земле с помощью бетона. При принятии решения о высоте мачты и способе крепления стоит учитывать местное законодательство. В зависимости от условий эксплуатации генератора может потребоваться фиксация мачты с помощью кронштейнов.

▍1. Вырезание лопастей турбины

Использовались дренажные трубы из ПВХ с тонкими стенками (Рисунок A). В Германии, где я живу, такие трубы оранжевые — в Северной Америке такие трубы обычно белые.

С помощью пилы из двух метров трубы можно вырезать четыре лезвия (рис. B). Вам понадобится восемь лезвий. Старайтесь вообще не резать центральную трубу. В идеале все лезвия должны иметь одинаковый вес.

▍2. Прикрепление лопастей к генератору

В качестве генератора используйте велосипедное колесо (RIM) с прикрепленным к нему генератором (рис. C). Лучше всего подходят колеса с алюминиевым ободом, так как их легче сверлить. Если колесо взято со старого велосипеда, не забудьте снять шину, трубку и тормозной поддон.

Соедините ребра с колесом с помощью двух винтов, гаек и больших шайб, как показано на рисунке D. Плавники должны быть расположены равномерно вокруг короны (количество лучей между плавниками) и могут быть выровнены в центре венка.

▍3. Сборка мачты

Создайте ткань из оцинкованной водопроводной трубы с резьбой на обоих концах. Просверлите 9 мм отверстие в крайней крышке (рис. Ткань (!)). прочно зафиксирован, после чего можно вкручивать дюбель.

Для страховки полотна помогите резьбовой пластине отрезка трубы, закрепленной на земле и залитой бетоном. Стены могут быть закреплены на бетоне, чтобы сделать ткань безопасной. Вес бетона должен быть достаточным для поддержки и фиксации ткани. Вся конструкция должна быть надежно закреплена. В результате, если ожидается шторм, нижнюю часть ткани можно просто снять с бетонного основания и убрать турбину в безопасное место.

Не стоит недооценивать силу, с которой ветер воздействует на окружающие предметы. Эта сила увеличивается с ростом куба скорости ветра (третья сила)! Поэтому при необходимости закрепите ткань ремнями.

▍4. Сборка электронных компонентов

Наши ветряные турбины предназначены для зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов с помощью тока, вырабатываемого динамо-машиной. Используемый генератор вырабатывает переменный ток, который преобразуется в поток импульсов через мостовой выпрямитель. Этот ток передается на два электролитических конденсатора 2200 мкФ для нормализации.

Штормовое предупреждение!

Как только электронные компоненты генератора собраны, все готово для преобразования энергии ветра в электричество! Теперь перед вами открываются возможности владения ветряной турбиной.

Однако наш генератор является лишь экспериментальным устройством, дешевой практической демонстрацией принципа работы ветряной турбины, которую можно использовать, например, в школах. Турбина не предназначена для работы при сильном ветре. Если ветрогенератор не используется или интенсивность ветра превышает 6 баллов по шкале Бофорта, вся конструкция должна быть демонтирована и где-то храниться.

Ножи для колес и велосипедных труб не предназначены для длительного использования, особенно при сильном ветре. Если вы хотите, чтобы ваша ветряная турбина работала постоянно, вы можете самостоятельно укрепить конструкцию. (Должен сказать, что моя конструкция оказалась прочнее, чем ожидалось, но я оставил ее в саду и работал там, пока один из узлов не причинил вреда. (Затем ткань разрушилась, и один из клапанов на турбине сломался) .

Если вас интересуют проблемы с ветряными турбинами, вы можете ознакомиться с этим материалом и посмотреть это видео. См. этот сайт, посвященный генератору Chispito. Здесь и здесь приведены другие полезные источники.

Оцените статью
megavorota.com.ua
Добавить комментарий