Ветровой электрогенератор своими руками: реальность или фантазия человека. Электрогенератор своими руками в домашних условиях
Электрогенератор своими руками собираем самостоятельно
Стоит уточнить определение «электрогенератора». У большинства возникают ассоциации с бензиновыми или дизельными генераторами, построенными на базе двигателя внутреннего сгорания. Безусловно, генератор, обязательный компонент автомобиля, и бытовые электростанции на базе ДВС самые распространенные из промышленных образцов. По определению электрический генератор — устройство, преобразовывающее различные виды энергии в электрическую. Электрогенератор своими руками
Энергию атома в домашних условиях использовать не получится (не те масштабы). Энергию солнца, ветра, движущейся воды и тепловую энергию ( ДВС) использовать по силам.
СтатьяЭнергия солнца
Солнечная батарея — альтернативный источник энергии, не отличается большой мощностью, но как вспомогательная (резервная) система уже довольно широко распространена. Электрогенератор своими руками
Она напрямую генерирует электричество, которое используется для заряда аккумулятора. Конечно, электростанция работает днем и мощность зависит от продолжительности светового дня. Если посмотреть на карту инсоляции России , то видно, что продолжительность «солнечного сияния» на половине территории составляет от 1700 до 2000 часов в год, а в южных регионах (удивительно, в Якутске) более 2000 часов.
КПД таких батарей колеблется в пределах 9% — 25% от заявленной мощности (зависит от типа элемента), наиболее распространены модели с КПД 14-19%. Если не вдаваться в отличительные особенности батарей, то в большинстве случаев, чтобы получить 1 кВт электроэнергии необходима панель площадью от 7 до 10 кв. м. А теперь можно умножить на количество солнечных часов и получить неплохую цифру годовой экономии…
Чем еще хороши солнечные батареи — простотой монтажа. Если не монтировать систему по принципу «подсолнуха», с поворотом относительно положения солнца, то схема солнечного генератора очень проста.
Расположение стационарной батареи для круглогодичной
эксплуатации должно быть +15° к широте, для летних месяцев надо отнять 15° от широты. Хотя для небольших систем можно увеличить мощность до 50%, отслеживая азимут солнца, так как отклонение батареи от перпендикуляра солнечного луча не более чем на 15° дает 99% гелиорадиации. Высоту солнца можно и не отслеживать, так как она в основном попадает в 30° разброс. Главное все это учесть при установке батареи, например, на скатной кровле. Электрогенератор своими руками
Кроме стационарных систем можно купить или изготовить своими руками переносную солнечную электростанцию, мощности которой вполне будет хватать для подзарядки телефона или планшета где-нибудь на природе.
Энергия ветра
Ветер — еще один экологически чистый вид энергии. Но если солнечная энергия преобразуется в электрическую при помощи фотоэлементов просто (с точки зрения конечного потребителя), то ветряной электрогенератор — это сложное инженерное сооружение, требующее проведения целого комплекса работ. По сути в домашних условиях необходимо повторить промышленную установку. Электрогенератор своими руками
Основные узлы: двигатель — мультипликатор (редуктор) — генератор постоянного тока — контролер заряда аккумулятора — аккумулятор — преобразователь напряжения.
Ветряной двигатель, или ветроколесо, может быть с горизонтально ориентированной осью и вертикальной. В первом случае — это знакомая (и самая распространенная) конструкция с пропеллером.
Вертикальная ось — это ветродвигатели на основе ротора Дарье или Савониуса. Из них двоих сделать электрогенератор своими руками проще по второму варианту.
У каждой схемы есть свои преимущества.
Вертикально-осевые имеют КПД не больше 15%, но они и имеют гораздо ниже уровень шума, а ротор Савониуса довольно несложен с точки зрения ветродвигателя. К тому же такой тип меньше зависит от силы ветра и не требует ориентации относительно направления воздушного потока. Электрогенератор своими руками
Горизонтально осевые модификации имеют более высокое КПД, но требуют ориентирование относительно направления воздушного потока (флюгером, или лопатой) и защиту от сильного ветра. К тому же они довольно шумные не только из-за аэродинамических шумов, но добавляются и механические (все-таки опорный подшипник «шумит»). Плюс ко всему, для генерации приличной мощности нужен немаленький размер винта. Но тем не менее, именно этот тип используется практически во всех промышленных образцах.
Теперь о пропеллере, его размерах и количестве лопастей. Существует уже строго выверенная, в том числе и опытным путем, таблица зависимости мощности установки от скорости ветра, размера лопасти и их количества.
Чтобы не путаться с дробями стоит привести простой расклад при скорости ветра 4 м (КПД горизонтального «ветряка» 0.35, КПД генератора — 0.9, редуктора — 0.8):
- диаметр 2 м: 2 лопасти — 10 Ватт, 3 лопасти — 15 Ватт, 4 лопасти — 20 Ватт, 6 лопастей — 30 Ватт, 8 лопастей — 40 Ватт;
- диаметр 4 м: 2 лопасти — 40 Ватт, 3 лопасти — 60 Ватт, 4 лопасти — 80 Ватт, 6 лопастей — около 120 Ватт.
В принципе, при увеличении диаметра зависимость не совсем линейная, но общее представление дает. Чтобы получить 500 Ватт при скорости ветра 4 м в секунду необходим диаметр ветрового колеса для 2 лопастей — 14 м, 3 лопастей — 11.48 м, 4 лопастей — 9.94.
Почему для расчета выбраны 4 метра в секунду?
Как правило, для средней полосы России этот показатель — потолок для среднемесячных значений. Например, для Москвы и области среднемесячный показатель скорости ветра в течение 2012 года вообще колеблется в районе 2.5 м/сек. Так что при выборе ветряного электрогенератора стоит вначале поинтересоваться статистикой в регионе, а потом посчитать, стоит ли напрягаться, но если есть доступные материалы и узлы, то почему бы и не сделать такое устройство. Электрогенератор своими руками
Теперь о лопастях — самый ответственный момент. Парусные лопасти (как у ветряных старинных мельниц) имеют низкий КПД, поэтому нужны аэродинамические, как крыло самолета.
Выточить их можно даже из дерева, хотя многие умельцы режут пластиковую трубу. А вот здесь есть нюансы.При малом количестве лопастей их труднее сбалансировать и к тому же возможны вибрации. Ветроколесо с 2-3 лопастями относится к быстроходным, линейная скорость при сильном ветре на конце лопасти может достигать до 200 м/сек (пуля пистолета Макарова — 400м/сек, а скорость пули дуэльного пистолета Сент-Этьен образца 1835 года — 168 м/сек).
Пластик — материал хрупкий, может при наличии вибрации расколоться на высокой скорости. Поэтому лучше всего для изготовления ветрогенератора своими руками использовать более «тихоходные» ветровые колеса с 6 лопастями и диаметром 2-3 метра. Электрогенератор своими руками
А для их изготовления брать ПВХ трубу для напорного водопровода с толщиной стенки от 4 мм. Вырезаем лопасти, обтачиваем ее края и шлифуем, чтобы получить требуемые аэродинамические характеристики.
Затем из листовой стали делают «звездочку» для сборки пропеллера.
После монтажа лопастей ветроколесо необходимо сбалансировать. Для этого его устанавливают в закрытом помещении на вертикальной опоре с уровнем оси строго по горизонтали и добиваются того, чтобы колесо произвольно не поворачивалось при любом положении лопастей, в противном случае будут возникать вибрации.
Одновременно с балансировкой проверяют положение лопастей в пространстве относительно вертикали. Используют для этого неподвижный ориентир в нижней (или верхней) точке, определяя расстояние от этой точки до каждой лопасти, когда она находится напротив ее.
К сожалению, без применения фабричного генератора или двигателя постоянного тока не получится сделать ветрогенератор не получится. Электрогенератор своими руками
Теоретически и его можно изготовить, но зачем… Всегда можно найти и купить низкооборотный электродвигатель постоянного тока с постоянными магнитами и напряжением до 100 В. Можно установить и автомобильный, но для него требуются высокие обороты, а значит и редуктор. Можно выбрать веломотор, у которого при 200 об/сек максимальная мощность 250 Ватт, при 24 В (хватит с запасом).
После пропеллера и выбора генератора надо изготовить раму с надежной конструкцией (как никак «самолет» на привязи).Затем сделать поворотный узел, прикрепляемый к раме и несущий ветровое колесо и генератор, с щеточным токосъемником (если есть возможность подобрать фабричный, то лучше использовать его).
А для защиты от ураганного ветра установить на шарнире подвижную боковую лопату с пружинной стяжкой. При сильном ветре, силы пружины будет недостаточна, чтобы выравнять лопату перпендикулярно лопастям. А сила ветра просто развернет лопасти вдоль направления ветра. При нормальной скорости потока пружина будет разворачивать лопасти перпендикулярно лопате.
Осталось собрать конструкцию: пропеллер к генератору, генератор на станину, станина к раме, к ней же крепится лопата на растяжке, рама к поворотному механизму, генератор к токосъемнику, а уже от него идут провода к электрической части.
stroitelinfo.ru
Генератор своими руками - подробная инструкция как спроектировать и сделать генератор
К сожалению, часто электроснабжающие организации не справляются с обеспечением частных домовладений электроэнергией. Из-за перебоев с электричеством владельцы дач и загородных коттеджей вынуждены обращаться к альтернативным источникам электричества. Наиболее распространенный из них – генератор.
Краткое содержимое статьи:
Особенности электрогенератора и область его применения
Электрогенератором называется мобильный прибор, служащий для преобразования и накапливания электроэнергии. Принцип действия данного устройства несложен, что позволяет изготовить его собственноручно. Схему простого генератора можно легко найти в Интернете.
Агрегат, сделанный вручную, не станет достойным конкурентом изделию, собранному на заводе, но это оптимальное решение, если вы хотите сэкономить значительную сумму денег.
Электрогенераторы имеют довольно широкую область применения. Как видно на фото самодельных генераторов, они могут использоваться на ветровых электростанциях, в сварочных работах, а также в качестве автономного устройства для поддержки электроэнергии в частных домах.
Включение генератора осуществляется входящим напряжением. Для этого аппарат подключают к источнику питания, но это не рационально для мини-электростанции, ведь она обязана вырабатывать электрический ток, а не расходовать его для запуска.
Вследствие этого, особой популярностью пользуются модели, оснащённые возможностью последовательно переключать конденсаторы или функцией самовозбуждения.
Нюансы, которые надо знать для создания электрогенератора
Покупка генератора обойдётся довольно дорого. Поэтому всё больше рачительных хозяев прибегают к изготовлению агрегата своими руками. Простота принципа действия и конструкционного решения позволяет собрать электрогенерирующее устройство всего за пару часов.
Как сделать генератор своим руками?
Первый этап – настройка всего оборудования таким образом, чтобы скорость вращения превышала скорость оборотов электродвигателя. Измерив величину вращения мотора, прибавьте еще 10%. Вы получите скорость, с которой должен работать электрогенератор.
Шаг второй – переделка генератора под себя при помощи конденсаторов. Очень важно правильно определить требуемую ёмкость.
Третий шаг – установка конденсаторов. Здесь необходимо строго следовать расчёту. Кроме того, нужно убедиться в качестве изоляции. Вот и всё – сборка генератора завершена.
Мастер-класс по изготовлению генератора асинхронного типа
Одним из наиболее распространённых видов самодельных генераторов является асинхронный электрогенератор. Это объясняется его несложным принципом работы и неплохими теххарактеристиками.
Что нужно для изготовления такого генератора своими руками? Прежде всего, вам потребуется асинхронный двигатель. Его отличительной чертой являются короткозамкнутые витки вместо магнита на роторе. Ещё понадобятся конденсаторы.
Инструкция по изготовлению
Подключим вольтметр к любой из обмоток двигателя, и раскрутим вал. Вольтметр покажет наличие напряжения, которое берётся вследствие остаточной намагниченности ротора.
Это ещё не генератор. Попробуем создать магнитное поле при помощи роторных витков. При включении электродвигателя происходит намагничивание короткозамкнутых витков ротора. Аналогичный результат можно получить и при работе устройства в режиме «генератор».
Поставим шунт на одну из статорных обмоток, используя не электрический конденсатор. Раскрутим вал. Значение появившегося напряжения со временем станет равным номинальному напряжению двигателя. Далее зашунтируем при помощи конденсатора оставшиеся обмотки силового устройства и соединим их.
Рекомендации по эксплуатации
Генератор считается потенциально опасным устройством, потому обращение с ним требует особой аккуратности. Он должен быть защищён от атмосферных осадков и механических ударов. Лучше всего изготовить специальный кожух.
Если устройство автономное, то оно должно быть оборудовано датчиками и приборами для фиксации необходимых данных. Также желательно оснащение прибора кнопкой включения/выключения.
При малейших сомнениях в своих силах лучше отказаться от самостоятельного изготовления генератора.
Фото генераторов своими руками
tytmaster.ru
принцип действия, инструкция по сборке в домашних условиях
Очень часто любителям отдыха на природе не хочется отказываться от удобств повседневной жизни. Поскольку большинство из этих удобств связано с электричеством, появляется необходимость в таком источнике энергии, который можно было бы взять с собой. Кто-то покупает электрогенератор, а кто-то решается сделать генератор своими руками. Задача не из лёгких, но вполне выполнимая в домашних условиях для любого, кто обладает техническими навыками и нужным оборудованием.
Выбор типа генератора
Прежде чем решиться сделать самодельный генератор на 220 В, стоит подумать о целесообразности такого решения. Необходимо взвесить все за и против и определить, что подойдет вам больше — заводской образец или самодельный. Вот основные достоинства промышленных аппаратов:
- Надёжность.
- Высокая производительность.
- Гарантия качества и возможность получения технического обслуживания.
- Безопасность.
Однако у промышленных образцов есть один существенный недостаток — очень высокая цена. Не всем по карману такие агрегаты, поэтому стоит подумать и о достоинствах самодельных устройств:
- Низкая цена. В пять раз, а иногда и больше, меньшая цена по сравнению с заводскими электрогенераторами.
- Простота устройства и хорошее знание всех узлов аппарата, так как всё собрано собственноручно.
- Возможность модернизировать и улучшать технические данные генератора под свои потребности.
Сделанный своими руками в домашних условиях электрогенератор вряд ли будет отличаться высокой производительностью, но обеспечить минимальные запросы вполне способен. Ещё один минус самоделки — это электробезопасность.
Не всегда она отличается высокой надёжностью, в отличие от промышленных образцов. Поэтому следует очень серьезно подойти к выбору вида генератора. От этого решения будет зависеть не только экономия денежных средств, но и жизнь, здоровье близких и самого себя.
Конструкция и принцип работы
Электромагнитная индукция лежит в основе работы любого генератора, вырабатывающего ток. Всем, кто помнит закон Фарадея из курса физики за девятый класс, понятен принцип преобразования электромагнитных колебаний в постоянный электроток. Также очевидно, что создать благоприятные условия для подачи достаточного напряжения не так уж просто.
Любой электрогенератор состоит из двух основных частей. Они могут иметь разную модификацию, но присутствуют в любой конструкции:
- Статор. Это статичная часть генератора. В ней находится двигатель, металлический регулятор электромагнитного поля, другие вспомогательные приспособления и крепления.
- Ротор. Подвижная часть с равноудалёнными от середины магнитами. Его роль заключается в создании электромагнитного поля.
Существуют две основных разновидности генераторов в зависимости от типа вращения ротора: асинхронные и синхронные. Выбирая одну из них, учитывают преимущества и недостатки каждой. Чаще всего выбор народных умельцев падает на первый вариант. Для этого есть веские причины:
- Генераторы из первой группы обладают более простой конструкцией, поэтому их проще собрать в домашних условиях.
- Потери КПД у первой группы ниже, чем во второй на 5−6%.
- У асинхронных генераторов есть выпрямитель и они более устойчивы к перепадам напряжения, что защищает подключённые электроприборы от поломок.
- Простой корпус позволяет быстрее и качественнее обслуживать агрегат, в отличие от синхронного аналога.
- Асинхронные электрогенераторы можно подключать к компьютеру и другим электроприборам, высокочувствительным к перепадам электронапряжения.
- Низкий процент нагрева корпуса тоже говорит в пользу асинхронного варианта.
- Детали, из которых собирают асинхронный аппарат, могут служить до 15 лет при должном уходе, с приборами из второй группы в этом отношении всё намного сложнее.
В связи с приведёнными доводами, наиболее вероятным выбором для самостоятельного изготовления является асинхронный генератор. Остается только найти подходящий образец и схему его изготовления.
Порядок сборки агрегата
Для начала следует оборудовать рабочее место необходимыми материалами и инструментами. Рабочее место должно соответствовать правилам техники безопасности при работе с электроприборами. Из инструментов понадобится всё, что связано с электрооборудованием и техобслуживанием автомобилей. По сути, хорошо оснащенный гараж вполне годится для создания своего генератора. Вот что понадобится из основных деталей:
- Источник энергии. Здесь выбор огромный: от ветряной мельницы до солнечных батарей, но наиболее приемлемым является жидкое топливо.
- Двигатель. Опять же всё зависит от выбора источника энергии. Мотор для генератора кто-то решается сделать собственноручно, обычно переделав или починив сломанный двигатель. А кто-то берёт электромотор от испорченного бытового прибора, например, от стиральной машины или насоса.
- Статор и ротор. Лучший вариант — найти готовые, чтобы не заниматься перемоткой и очень сложными работами по их подгонке. Обычно в электродвигателе всё уже есть.
- Электропровода и различные клеммы для крепления. Кроме того, понадобится изоляция.
- Выпрямитель или трансформатор для регулирования выходящего тока.
- Дополнительные электроприборы и датчики для контроля работы агрегата.
Собрав необходимые материалы, приступают к расчёту будущей мощности аппарата. Для этого необходимо выполнить три операции:
- Тахометром замерить скорость вращения двигателя.
- К полученному результату добавить 10% и записать полученное значение. Это число показывает предел перегрева двигателя.
- Используя специальную таблицу, подобрать конденсаторы для увеличения или уменьшения мощности, если в этом есть необходимость.
Когда конденсаторы припаяны на места, и на выходе получается нужное напряжение, производят сборку конструкции.
При этом следует учитывать повышенную электроопасность таких объектов. Важно продумать правильное заземление генератора и тщательно изолировать все соединения. От выполнения этих требований зависит не только срок службы прибора, но и здоровье тех, кто им будет пользоваться.
Устройство из автомобильного двигателя
Пользуясь схемой сборки приспособления для получения тока, многие придумывают собственные невероятные конструкции. Например, генератор на велосипедной или водяной тяге, ветряной мельнице. Однако есть вариант, который не требует особых конструкторских навыков.
В любом двигателе автомобиля есть электрогенератор, который чаще всего вполне исправен, даже если сам движок уже давно отправлен в утиль. Поэтому разобрав двигатель, можно воспользоваться готовым изделием для своих целей.
Решить проблему с вращением ротора намного проще, чем думать, как его сделать заново. Можно просто восстановить поломанный двигатель и использовать его, как генератор. Для этого из двигателя удаляются все лишние узлы и приспособления.
Ветряная динамо-машина
В местах, где ветра дуют, не прекращая, неугомонным изобретателям не даёт покоя пустая трата энергии природы. Многие из них решаются на создание маленькой ветряной электростанции. Для этого нужно взять электродвигатель и переоборудовать его в генератор. Последовательность действий будет следующей:
- Достать ротор и проточить его под установку магнитов.
- Используя шаблон, приклеить эпоксидной смолой магниты к ротору.
- Перемотать двигатель более толстым проводом для поднятия силы тока и уменьшения напряжения.
- Собрать генератор и проверить электродрелью его работоспособность. Для этого можно подключить лампочку или прибор для замера силы тока.
- Можно приступать к изготовлению лопастей ветряка. Для этого нужно взять трубу ПВХ (160 мм) и вырезать из неё лопасти по чертежу.
- Взять винт 1,7 мм диаметром и приварить к нему широкую шляпку для крепления лопастей.
- Приклеить лопасти к винту.
- Закрутить винт в ротор генератора.
- Сделать металлическую подставку для динамо-машины. Её оснащают хвостом и подшипником для вращения по ветру.
- Установить стойку для подъёма конструкции и удержания. Её делают из металлической трубы среднего диаметра.
- Подключить контролёр и другие приборы для более эффективной работы.
Сделав свой ветряк с маленьким электрогенератором или генератор из автомобильного двигателя своими руками, хозяин может быть спокоен во время непредвиденных катаклизмов: в его доме всегда будет электрический свет. Даже выехав на природу, он сможет продолжать пользоваться удобствами, которые обеспечивает электрооборудование.
220v.guru
Тепловой электрогенератор своими руками
Самодельный термоэлектрический генератор на элементах Пельтье может быть использован в полевых условиях для зарядки аккумуляторов. Можно подзарядить три пальчиковых аккумулятора на 3,6 вольт в сумме, или аккумулятор мобильника.
Данная конструкция имеет две части: электрическую и механическую.
Устройство электрической части теплогенератора
Используются четыре элемента Пельтье 12705, но можно использовать любые аналогичные. Элемент 12705 представляет из себя квадрат размером 4х4 см, толщиной 3 мм., производимый ток 5 Ампер, мощность 60 Ватт. Работа элемента Пельтье основана на том, что если нагреть одну сторону, а вторую сторону охладить, на выходе появляется электроток. При разнице температур в 100 градусов один элемент выдает 2 ватта, то есть 2 вольта и 1 ампер. В данной установке четыре элемента дают 8 ватт, 7-8 вольт, ток 0,7-0,8 Ампер. Элементы соединяются друг с другом последовательно плюс к минусу.
Механическая часть
Использованы две пластины размером 10х10 и толщиной 1 мм, под ними находятся четыре элемента Пельтье. Таким образом, учитывая размеры Пельтье, по краям остается еще по 1 см. Пластины крепятся термопастой. Сверху устанавливается консервная банка или другая емкость, в которой будет в полевых условиях разжигаться огонь, обеспечивающий 170-180 градусов. Элементы Пельтье не рекомендуется нагревать до температуры выше 200 градусов. К нижней части ко второй пластине болтами прикрепляется алюминиевый или медный радиатор. К самому радиатору присоединяется болтами еще одна изогнутая пластина 20х12 см. К этой пластине параллельно радиатору прикреплена еще одна пластина для установки на нее заводского кожуха от аккумуляторов. К нему припаивается разъем для зарядки телефона.
Купить модуль Пельтье можно этом китайском магазине. Есть и специальный кулер охлаждения.
Подробнее о электрической схеме и испытании теплоэлектрогенератора смотрите далее в видео.
продолжение:
В другой статье мы рассказали об использовании модуля Пельтье для охлаждения процессора и описали конкретную модель элемента.
izobreteniya.net
Электрогенератор своими руками: можно ли его сделать самостоятельно
Оглавление: Электрогенератор своими руками: условия целесообразности его создания Самодельные ветрогенераторы своими руками: реальные мощности агрегата
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
stroisovety.org
Самодельный генератор, самодельный генератор для ветряка
Ветряк своими руками, генератор для ветряка своими руками
Данная статья является вольным переводом информации взятой из двух источников, со странички "Mini-Gen" и pdf-файла инструкции оттуда же. Внешний вид получившегося генератора показан на рисунке ниже.
Он представляет собой однофазный генератор с магнитной системой с "когтеобразными" полюсами, типа таких, которые применяются в автомобильных генераторах. Но в отличие от последних "когти" располагаются не радиально, а аксиально.
Ветрогенератор,ветряк своими руками,Самодельный генератор для ветряка,энергия ветра, ветрогенератор своими руками,генератор для ветряка своими руками,экоток.ветрогенератор,ветряк своими руками,Самодельный генератор для ветряка,энергия ветра, ветрогенератор своими руками,генератор для ветряка своими руками
Магнитное поле создаётся с помощью восьми постоянных неодимовых магнитов размера N42, закреплённых на вращающемся роторе. При вращении ротора, благодаря "когтям" происходит изменение магнитного поля в катушке, и на её выходе появляется переменное напряжение.
Генератор легко зажигает дюжину белых мощных светодиодов даже при вращении рукой. Он может быть соединён с ветряками как роторного типа, так и с пропеллером. Выходное напряжение может быть более 12В при вращении рукой, при токе около 0.2...0.3А. Конструкция генератора очень проста. Все его детали показаны на рисунке ниже.
Ниже дана инструкция как собирать данный генератор из набора, который автор отсылает покупателям. В России далеко не каждый может купить данный комплект для сборки, но это не повод отказываться от повторения этой модели, т.к. детали достаточно простые и их можно легко изготовить в домашних условиях.
Начинают сборку с катушки, подсоединяя выходной провод к обмотке. Количество витков в катушке не указано, но она имеет простую конструкцию, поэтому домотать необходимое количество не представляет труда. Думаю, начинать следует примерно с 200…300 витков провода 0.4…0.5 мм.
При соединении проводов не забудьте зачистить обмоточный провод от изоляции. Например, с помощью острого ножа или зажигалки.
Соединения следует надёжно заизолировать…
и прикрутить к катушке, чтобы исключить их перемещение и обламывание.
Затем приступим к сборке механической части генератора. Детали генератора показаны ниже. Все они изготовлены из стали. Для кольца использована лента из трансформаторной стали, но можно обойтись и стальной втулкой.
Пропустим провод от катушки в отверстие основания.
Закрепив гайку на оси, стянем пакет из уголка, круглой платы основания, катушки и крестообразного магнитопровода другой гайкой. См.рисунки ниже.
Установим стальной магнитопровод в виде кольца поверх катушки и вставим 4 болта. Болты диаметром 6мм длиной 20мм.
Установим верхнюю пластину, притянув её болтами. Стягивайте болты без усилий, чтобы не повредить резьбу на пластине.
Подтягивая центральную гайку прижмём крестообразный магнитопровод к катушке таким образом, чтобы он не выступал за плоскость верхней пластины.
На этом сборку статора можно считать законченной. Приступаем к сборке ротора. Находим в комплекте сборку ротора с подшипниками и 8 шт постоянных магнитов.
Далее, необходимо разметить места для присоединения магнитов. Для этого рисуем шаблон.
И наложив его на ротор...
маркером размечаем места крепления магнитов.
Магниты на роторе должны чередоваться по расположению полюсов. Поэтому перед их наклейкой нужно пометить одноименные полюса, например, маркером. Проще всего это сделать, собрав все магниты в столбик. В этом случае все одноименные полюса будут ориентированы в одну сторону.
Расположите магниты на роторе, чередуя полюса.
Такое расположение магнитов также позволяет снизить силы тяжения при вращении ротора. Т.е. магниты при переключении полюсов будут компенсировать своё притяжение и отталкивание.
После установки магнитов, Вы можете промазать вокруг них клеем для окончательной фиксации. Однако, магниты даже без клея, держатся неплохо.
Насадите ротор на ось и закрепите её. При насадке будьте осторожны, т.к. ротор притягивается к статору, в конце пути он может удариться, поэтому лучше иметь там небольшую прокладку, которую потом удалите.
Собственно, с механикой, закончили. Сейчас, вращая ротор рукой, Вы можете получить 3..4В переменного выходного напряжения. После выпрямителя получите 7…9В.
Соберём выпрямитель и умножитель напряжения в два раза. Его схема показана на рисунке ниже. В качестве диодов можно взять любой диод на ток 1 А и выше и напряжение не менее 50В. Конденсаторы электролитические 47.0мкФ х 50В, или любые большей ёмкости.
Если умножения не нужно, то конденсатор соединяем между плюсом и минусом выхода и убираем их от диодов.
В отсутствие паяльника, выпрямитель можно собрать так, как показано на рисунках ниже.
Подключим генератор к выпрямителю в точках АС.
А к выходу подключите мультиметр.
При быстром вращении на выходе можно получить почти 40 В без нагрузки.
В дальнейшем этот генератор можно подключить к различным турбинам.
Например, с вертикальной осью.
Либо, изготовив лопасти из тонкого алюминия, собрать вертушку с горизонтальной осью вращения.
Чертёж лопасти приведён на рисунке ниже. Все размеры даны в дюймах, 1 дюйм = 25.4мм.
Собственно, всё. Дальше Вы можете использовать данный ветряк и генератор как Вам заблагорассудится.
Альтернативная энергетика, ветрогенератор,ветряк своими руками,Самодельный генератор для ветряка,энергия ветра, ветрогенератор своими руками,сила ветра,генератор для ветряка своими руками,электрогенератор своими руками.
www.ecotoc.ru
