Как выполнить своими руками ветрогенератор

Один из обычных методов получить дешёвую электроэнергию — ветрогенератор. Его необязательно брать, можно выстроить своими руками, используя верно составленные чертежи и схемы, детали и материалы.

Механизм работы ветрогенератора

Принцип деяния ветрогенератора прост: ветер приводит в движение лопасти, крутящие ротор турбины, который конвертирует энергию ветра в механическую. Ветровые турбины бывают:

• с роторами горизонтальной оси;
• с роторами вертикальной оси.

Преимущество последних в том, что они работают независимо от направления ветра и его силы. Мощность, генерируемая самодельным ветрогенератором, составляет от 100 до 6000 Вт. Малая скорость, при которой турбина может начать производить электроэнергию — 2,5-3 м/с, но для заслуги номинальной мощности нужна скорости ветра от 10 м/с.

Ротор обычно крутится со скоростью 15–20 об/мин, тогда как обычный асинхронный генератор производит электричество со скоростью более 1500 об/мин. Для самодельного ветряка подойдёт авто генератор на 12 вольт.

Механизм работы ветрогенератора

Как выполнить ветрогенератор своими руками

Основой сотворения ветрогенератора является хорошо изготовленный проект и приготовленный чертёж. Это очень принципиально, так как без чёткого представления о том, как должен смотреться устройство, будет тяжело выстроить его верно, не нарушив порядок монтажа всех частей.

Чертежи и схемы

Начинать необходимо с составления общего наброска ветротурбины, пометив главные элементы: башню, генератор, древесное основание, лопасти и ступицу, которая соединяет их совместно. Без помощи других составленная схема может быть не сильно подробной: в этом нет необходимости. Её следует применять для общего представления о том, каким будет размещение разных частей ветряного мотора, и как конструкция будет смотреться на оканчивающих шагах.

Схема сборки ветроэлектрического генератора

После подготовки схемы необходимо выставить правильные размеры ветрогенератора. Они должны включать в себя высоту, длину и ширину древесного основания, которое соединяет генератор и хвостовой плавник с башней. Также найти размеры для лопастей из железных труб либо труб из ПВХ, зависимо от того, какой материал будет употребляться. Отдельные измерения необходимы для хвостового плавника: высота, ширина и длина, также поперечник – для лезвий, которые определяют размер ветровой турбины.

После того как будет готов чертёж и предварительный рисунок устройства с выставленными размерами, можно перебегать к подготовке материалов и инструментов для работы.

Нужные инструменты и материалы

Для производства самодельного ветряка потребуются такие детали:

• ротор с лопастями;
• редуктор для регулирования скорости вращения ротора;
• гелевый либо щелочной аккумулятор для питания электроприборов;
• инвертор для трансформации тока;
• хвостовая часть;
• мачта.

Ротор с лопастями можно выполнить без помощи других, тогда как другие элементы, возможно, придётся приобрести либо собрать из нужных деталей. Не считая этого, для сборки самодельного ветряка потребуются такие инструменты и материалы:

• пила по дереву;
• ножницы по металлу;
• жаркий клей;
• паяльничек;
• дрель.

Непременно необходимы винты и болты для соединения лезвий со ступицей и для скрепления железной трубы с деревом.

Лопасти для ветрогенератора своими руками

Изготавливая лопасти без помощи других, стоит повышенное внимание уделить соблюдению данной чертежом формы изделий. Лопасти могут быть крыльчатого либо парусного типа. 2-ой более прост в изготовлении, но имеет низкий КПД, что делает его неэффективным в самодельных ветрогенераторах даже средних размеров.

Для производства лопастей самодельного ветрогенератора подходят такие материалы как:

• пластик;
• дерево;
• алюминий;
• стекловолокно;
• поливинилхлорид.

Устройство лопастной части ветрогенератора

Если выбирать поливинилхлорид, то для сотворения лопастей прекрасно подойдут ПВХ-трубы поперечником от 160 мм. Пластик и дерево — наименее износоустойчивые материалы, которые под воздействием осадков и сильного ветра через пару лет придут в негодность. Сбалансированный вариант — алюминий: он крепкий и лёгкий, устойчивый к разрыву и залому, невосприимчивый к влаге и завышенным температурам.

Пошаговая аннотация по изготовлению

Когда все чертежи будут составлены, а материалы и инструменты подготовлены, можно начинать собирать ветрогенератор своими руками, руководствуясь следующим порядком:

1. Приготовить бетонный фундамент. Глубина ямы и объём бетонной консистенции рассчитывается исходя из типа грунта и погодных критерий. После заливки фундаменту необходимо несколько недель, дабы набрать подходящую крепкость. Только после чего можно устанавливать в него мачту на глубину 60-70 см, закрепив её растяжками.
2. Поместить приготовленные лопасти в трубу, закрепить их при помощи винтов и гаек на втулке, на которую будет установлен мотор.
3. Расположить диодный мост вблизи с движком и закрепите его при помощи шурупов. Подсоединить провод от мотора к диодному мосту «плюс», а другой провод к отрицательному мосту.
4. Закрепить вал мотора, надеть на него втулку и плотно затянуть её против часовой стрелки.
5. Уравновесить основание трубы с прикреплённым к нему движком и валом и отметить точку баланса.
6. Закрепить основание устройства болтами.

Ветрогенератор может прослужить еще подольше, если выкрасить не только лишь лопасти, но основание, вал и крышку мотора. Дабы включить установку будет нужно набор проводов, зарядное устройство, амперметр и аккумулятор.

Подготовка авто генератора

Для того дабы выполнить ветрогенератор своими руками из авто генератора? будет нужно установка силой от 95A с напряжением 12 В. При 125 оборотах за минуту он производит 15,5 Вт, а при 630 оборотах этот показатель составит 85,7 Вт. Если гласить о нагрузке в 630 об/мин, то вольтметр покажет 31,2 вольт, а амперметр – 13,5 ампер. Таким макаром, мощность генератора составит 421,2 Вт. Для заслуги этого показателя нужно применять неодимовые магниты, которые в 7 раз эффективнее, чем ферритовые.

Сначала подготовки авто генератора необходимо удалить роторную обмотку магнитного возбуждения и электронные щётки с коллектором. На место кольцевых ферромагнетиков необходимо установить неодимовые магниты в количестве 3 штук, размер каждого из них должен составлять 85 х 35 х 15 мм. Недочетом применения массивных магнитов может стать «залипание», затрудняющее движение вала. Для его уменьшения магниты должны располагаться под маленьким углом относительно друг дружку.

Перед пуском генератора, его необходимо протестировать на токарном станке, раскрутив вал до 950–1000 об/мин. Если устройство работает нормально, отдача будет составлять более 200 Вт. Почти всегда подойдёт традиционная силовая установка с вертикальной осью: она характеризуется низкими оборотами и бесшумностью.

В процессе использования ветрогенератора рекомендуется временами инспектировать надёжность креплений у основания мачты, смазывать подшипники поворотного устройства, проводить балансировку наклона установки. Раз в полгода рекомендуется инспектировать и поменять электроизоляцию, которая часто повреждается из-за применения в неблагоприятных критериях.

Самодельный ветрогенератор, собранный из авто генератора и обычных деталей, способен обеспечить электроэнергией маленькой дом и стать автономным запасным источником питания. Экологически неопасный и неприхотливый в обслуживании, он окупится в течение 2–4 лет в зависимости и прослужит 10-ки лет.

Законность самодельных ветрогенераторов и разновидности. Как выполнить своими руками?

Некоторые природные явления могут стать хорошими источниками для выработки другой электроэнергии. Генераторы, работающие от ветра, являются достаточно удобными и не очень сложны в построении даже в домашних критериях. Потому в данной статье разглядим, как в домашних критериях выстроить ветрогенератор для собственных нужд, какие материалы и инструменты нам пригодятся.

Законность: как массивное устройство можно выполнить?

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

По этой же причине для установки ветряка не нужна согласование с местной энергетической компанией. Но перед созданием ветряка следует проверить наличие либо отсутствие ограничительных субъектовых и городских нормативно-правовых актов.

Также вопросы могут появиться со стороны соседей, которые могут испытывать неудобства, связанные с работой ветряка. Потому, если вы собираетесь сделать ветрогенератор, то необходимо направить внимание на такие характеристики, как:

1. Высота мачты. Есть определённого рода ограничения на высоту данных зданий. К примеру, постройку с высотой более 15 метров нельзя устанавливать вблизи с мостами, аэропортами и тоннелями.
2. Шум от редуктора и лопастей. Нужно, дабы эти свойства не превосходили шумовые нормативы. Характеристики вырабатываемого шума можно зафиксировать с помощью спец устройства, показания лучше задокументировать.
3. Эфирные помехи. Некоторые ветряки могут сделать телепомехи, потому лучше предугадать защиту от них.
4. Претензии экологических служб. Данные организации могут препятствовать в эксплуатации ветряка, если она препятствует передвижения перелётных птиц. Но, так как высота самодельных ветряков, обычно, маленькая, то эта неувязка не возникнет.

Разновидности

По расположению генератора данный агрегат может быть:

1. Горизонтальной конструкции. В данном устройстве ось вращения размещается параллельно земле, а плоскость лопастей – перпендикулярно. Что позволяет производить свободное вращение вокруг вертикальной оси.

Принцип деяния вертикальных генераторов заключается в перемене направления ветра, который повлияет на хвостовую плоскость, таким макаром, ось вращения генератора будет размещаться по вектору движения потока воздуха.

Внимание! Неувязкой в использовании горизонтальных генераторов является присоединение силовых кабелей, так как провода могут наматываться на мачту и рваться. Но эта неувязка также решаема с помощью установки ограничителя.

Действенная установка роторного типа для личного дома: из чего можно собрать?

Установка данного типа рассчитана на обеспечение электричеством садового домика, хозяйственных зданий и подсвечивания в ночное время местности. Для производства ветроэлектрической установки роторного типа с наибольшей мощностью в 1,5 кВт будет нужен ряд устройств:

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

Также дополнительно нужны будут:

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

Достоинства и недочеты роторной модели ветряка

Плюсами роторной модели ветрогенератора являются:

• экономичность;
• элементы легкозаменяемые и отлично поддаются ремонту в случае поломки;
• отсутствие особенных критерий для работы;
• надёжность в эксплуатации;
• довольно тихая работа.

Недочеты также находятся:

• производительность ветряка не очень большая;
• ветрогенератор сильно находится в зависимости от неожиданных порывов ветра, что может даже привести к срыву пропеллера.

Однофазовый и трёхфазный

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

Как лицезреем, при сопоставлении обоих типов генераторов, наилучшие свойства имеет трёхфазный вид.

Номиналы генерируемого напряжения на 220 Вольт (В)

Самодельным ветрогенераторам на 220 В не необходимы дополнительные преобразователи величины напряжения. Но их работа находится в зависимости от силы ветра, потому нужна установка стабилизатора на выходе. Ведь при отсутствии ветра, генератор не будет работать. На самодельных ветряках применяются массивные электродвигатели, благодаря которым можно установить винт, прикрепив его прямо к валу ротора.

Мощнейший электродвигатель можно не получать за огромные средства, а приобрести уже прошлый в употреблении от списанной электроустановки, стиральной машины либо пылесоса.

Также можно смастерить ветрогенераторы на базе авто генератора в комплекте с преобразователем напряжения. На выходе образуются 12 либо 14 вольт нужные для питания энергосистемы. Такие конструкции можно применять и в качестве конкретного подключения, и в авто режиме. К примеру, взяв питание впрямую с клемм аккума.

Калькулятор расчёта предсказуемой мощности

На теоретическом уровне мощность ветрового генератора рассчитывают по формуле:

N=p*S*V 3 /2, где:

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

Стартовый шаг производства в домашних критериях: как сделать самому?

Исходный шаг производства ветровой установки состоит из следующих действий:

Огромную ёмкость цилиндрической формы из металла разделяем на 4 равнозначные части, используя рулетку и карандаш.

Внимание! Непременно при сборке цепи необходимо зафиксировать в письменном виде схему соединения, цвета проводов и маркировку контактов.

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

Ветроэлектрическая установка на базе неодимовых магнитов представляет собой аксиальный ветрогенератор с безжелезными статорами. Ступицу от старенького автомобиля с тормозными дисками можно применять, как базу аксиального генератора. Её необходимо разобрать, кропотливо вычистить и смазать подшипники. Потом генератор следует выкрасить.

Как расположить и закрепить магниты?

Рассредотачивание и закрепление магнитов осуществляется в несколько шагов:

1. Магниты размером 25х8мм располагаются по способу чередования полюсов, другими словами у противостоящих магнитов должны быть обратные полюса. Для этого можно заготовить шаблон-подсказку либо нанести сектора прямо на диск, также сами магниты пометить знаками минус либо плюс.
2. Для закрепления магнитов необходимо применять отлично фиксирующий клей. Для ещё большей удерживающей силы можно применять эпоксидку, которой залить диск полностью.

Перед нанесением эпоксидки форму лучше смазать вазелином, воском либо средствами на их базе, дабы она не прилипла к форме.

Правила наматывания катушки

1. Намотку можно производить как вручную, так и при помощи специального станочка.
2. Круглые катушки можно немного вытянуть, что дозволит выполнить витки более прямыми. Но принципиально, дабы они в размере были чуток больше магнитов либо одинаковой с ними величины.
3. При использовании провода с большим сечением для намотки катушек, сила тока возрастет, а сопротивление уменьшится.
4. Форму для статора можно сделать из фанеры, а сектора для катушек отметить на ней. Бордюром может служить пластилин либо плёнка. Стеклоткань, наложенная поверх катушек, повысит крепкость конструкции.
5. Статор, увеличенный с помощью количества витков в катушках, может уменьшить магнитопоток. Это приведёт к подаче наименьшего тока на выходе.
6. Катушки между собой закрепляют в недвижном состоянии, выводя концы фаз наружу. Эти провода необходимо соединить звездой либо треугольником.

Окончательная сборка устройства

Мачта должна быть длиной около 6-12 метров с забетонированной основой и ветряком, закреплённым на её высшей части. В основание мачты необходимо вмонтировать особое крепление для поднятия и спуска трубы с помощью ручной лебёдки. Оно понадобится в случае поломки ветряка.

Для производства винта используем трубу из поливинилхлорида поперечником 160 мм и длиной 2 метра. Всего из трубы будут вырезаны 6 лопастей. Винт-пропеллер необходимо защитить от сильного ветра, используя раскладной хвост.

Чертеж обычной действующей самоделки

Дальше можно ознакомиться с чертежом ветрогенератора:

Из чего состоит самодельный шедевр?

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

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

Пропеллер

Пропеллера можно сделать из следующих материалов:

• пластмассовых бутылок;
• кулер для воды;
• дюралевые листы;
• жестяные банки либо железные бочки.

Генератор

Генераторы, обычно, применяются уже готовые из старенькых электроприборов. К примеру, авто либо электродвигатель из домашней техники. Генератор также можно испытать собрать вручную. Вот несколько примеров:

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

Мачта

От прочности мачты зависит, как длительно прослужит вся конструкция. Мачта высотой в 12–15 метров востребует предугадать растяжки и противовесы, так как таковой высочайшей конструкции тяжело удержаться и даже сильный ветер может её повалить. Если же высота мачты ниже, то и вес конструкции не будет таким тяжёлым и дополнительные меры решать не будет нужно.

В заключении можно сказать, что ветряные генераторы не очень сложны в конструкции, и их можно выполнить в домашних критериях. Они отлично подойдут для ветреных регионов, в каких условия сделанные природой окупят счета за электричество.