Самодельный ветрогенератор на основе шагового двигателя. Ветрогенератор из двигателя охлаждения радиатора
Ветрогенератор из вентилятора: изготовление своими руками
Изготовить ветрогенератор, взяв за основу вентилятор, казалось бы, чего проще? Однако на пути такого технического перевоплощения встанут несколько препятствий. Как их преодолеть, для чего может быть применена ветроэлектростанция, изготовленная из вентилятора, и расскажет эта статья.
к содержанию ↑Сфера применения
Изготовить ветрогенератор, взяв за основу вентилятор, казалось бы, чего проще? Однако на пути такого технического перевоплощения встанут несколько препятствий. Как их преодолеть, для чего может быть применена ветроэлектростанция, изготовленная из вентилятора, и расскажет эта статья.
Сразу стоит оговориться, рассчитывать, что плодом трудов станет агрегат, которым можно заряжать промышленные аккумуляторы или отапливать здания не стоит. Зарядка мобильного телефона, или работа небольшого осветителя на светодиодах — примерно такие задачи сможет решать ветрогенератор, явившийся, если можно так выразиться, продуктом глубокой переработки вентилятора.
Отчего же внешне такие похожие устройства для перевоплощения друг в друга требуют усилий? Этому есть технические объяснения, которые нелишним будет рассмотреть.
к содержанию ↑Различия
к содержанию ↑Особенности конструкции электродвигателей и генераторов
Движение электронов, электрический ток, происходит в проводнике под воздействием изменяющегося внешнего магнитного поля. Аналогично устроены и электрические двигатели, только в обратной последовательности — на движущиеся заряженные частицы в магнитном поле действует сила, которая и заставляет проводник менять свое положение в пространстве, т.е. приводит к движению ротора.
«Применение же для получения электроэнергии двигателя с обмотками возбуждения окажется сложнее, ведь придется обеспечить питание этих самых обмоток. А это заметно усложнит конструкцию».
Так на самом деле работает автомобильный генератор. На ротор через «таблетку», щетки и контактные кольца подается 12В. Вместе с ротором вращается созданное им магнитное поле. Оно-то и создает электрический ток в обмотке статора (конечно же, вырабатывается тока больше чем тратится, иначе зачем нужен генератор).
Когда АКБ полностью заряжена, а мощные потребители выключены, ток на ротор почти не подается и генератор вращается вхолостую. А используя автогенератор в качестве ветроэлектростанции, этот ток придется подавать и контролировать его параметры.
Особенности геометрии лопастей
Так как конструкция вентилятора отвечает цели — толкать массу воздуха, а лопасти ветрогенератора, наоборот, приводятся в движение течениями воздушных масс, то и геометрия будет незначительно отличаться. Угол атаки кончиков лопастей обоих типов мало различается.
Чем ближе перемещаться к центру — наблюдаются различия.
Винт ветроэлектростанции:
Участок лопасти у центра практически не участвует в выработке энергии, так как движется во много раз медленнее, чем вся лопасть, поэтому его делают с углом атаки равным нулю, чтобы воздушные массы могли спокойно проходить, не создавая заторов в виде завихрений. У неподвижного вентилятора потребности в изменении угла атаки лопасти нет.
Так как в целом геометрия схожа, то пропеллер вентилятора будет работать и как ветрогенератор.
к содержанию ↑Скорость вращения
Вряд ли хотя бы один вентилятор под воздействием ветра выдаст такие же обороты, как будучи включенным в сеть. Поэтому не стоит надеяться, что ветрогенератор, мощностью 100 Ватт, сделанный из вентилятора 12в, такое же напряжение выдаст и обеспечит работу потребителей в 100 Ватт.
к содержанию ↑Примеры изготовления
к содержанию ↑Из детского игрушечного вентилятора на батарейках
Такой ветрогенератор изготовить проще простого. В игрушке используется электромотор чаще всего на 1,5 или 4,5 вольта с независимым возбуждением от постоянных магнитов. Имеется готовый винт. Необходимо достать батарейки, к контактам + и − подсоединить провода, поместить вентилятор в поток воздуха, включить, и можно замерять на контактах характеристики вырабатываемого тока.
Чтобы такой ветрогенератор работал лучше, лопастям винта не помешает добавить мощности, например, накладками, вырезанными из пластиковой трубы в форме лепестков. Ну и придется снабдить агрегат некоторыми другими обязательными для электроветряка элементами.
Вентилятор придется защитить от осадков специальным кожухом и закрепить на подвижной раме. Подвижное крепление рамы к мачте, должно включать в себя контактно-щеточный механизм (без него ток вниз не передашь). Противоположный конец рамы снабжают стабилизатором, его задача — разворачивать ветрогенератор навстречу воздушным потокам.
То, на что можно рассчитывать, если двигатель 4,5В, это 2,5…3В максимум, не хватает даже для зарядки телефона (как правило 5В). Но питание светодиодов, которыми, к примеру, можно обозначить границы въездных ворот, или осветить границы садовой дорожки, такое устройство при достаточном ветре вполне способно обеспечить.
Из вентилятора охладителя процессора (кулера)
Этот вентилятор имеет чаще всего двигатель 12в, как и в предыдущем примере на постоянных магнитах и превращение его в ветрогенератор происходит в таком же порядке.
Отличия состоят в том, что:
- лопасти кулера изначально никуда не годятся — пропеллер нужен новый;
- вырабатываемого тока при определенной скорости ветра вполне хватает для зарядки андроида или планшета 5в (использования контроллера в этом случае не избежать и как нельзя лучше подойдет обычное автомобильное зарядное устройство).
Из вентилятора охлаждения радиатора двигателя автомобиля
Вариант посложнее, но если предыдущие варианты изначально рассматривались как игрушки, то от этой конструкции может быть вполне осязаемая отдача. Рассматриваемый ветрогенератор может служить, к примеру, для зарядки аккумулятора 12в. Запасенную в АКБ электроэнергию, пропустив через преобразователь 12/220, можно использовать в качестве домашней сети.
В конструкции применяется двигатель от вентилятора 24в. Лопасти укорачивают, оставляя лишь фрагменты, необходимые для крепления новых — вырезанных из трубы ПВХ (использовать для этих целей бутылки ПВХ не получится — из-за малой жесткости их будет попросту загибать ветром).
Вырезаются лопасти примерно по такому шаблону, как на фото.
Количество лопастей может быть любым, чаще всего используются варианты 3, 4 или 6.
Компонуется ветрогенератор по классической схеме (Рис. 3). Напряжение, им вырабатываемое при умеренном 4…7 м/с, будет больше 12в, что позволит заряжать АКБ. В электрическую цепь должен быть добавлен диод, чтобы в случае отсутствия ветра электростанция не превратилась в вентилятор на мачте.
Не помешает и контроллер зарядки АКБ, регулирующий зарядный ток и размыкающий цепь по окончании зарядки. Можно обойтись и без него, но тогда придется постоянно следить за процессом зарядки и регулировать его вручную.
Электрогенератор из комнатного вентилятора
Простейший ветряк можно сделать из обычного комнатного вентилятора. Электричества, которое будет выдавать такой ветряк, при наличии ветра, достаточно для питания фонаря для палатки или для зарядки сотового телефона. Для изготовления ветрогенератора не нужен исправный вентилятор, понадобятся только несколько деталей от него. Нужны только стойка и винт. Кроме того, потребуется шаговый двигатель с диодным мостиком для постоянного напряжения. Бутылка от шампуня, крышка от пластикового ведра, пластиковая водопроводная труба длиной 50 см и заглушка для нее.
Сначала нужно выточить на токарном станке втулку, которая будет осью для винта. На втулке закрепим двигатель-генератор. На бутылке от шампуня срежем дно. В цилиндре просверлим отверстие 10 мм для того, чтобы установить ось, выточенную из алюминиевого прутка.
После пайки всех нужных проводов на двигателе, проделываем в корпусе отверстие для их вывода. Протянем провода и оденем корпус на движок.
Теперь нужно сделать для ветряка хвостовик, чтобы он улавливал потоки ветра с разных сторон. Для изготовления хвостовика понадобится трубка из пластика и заглушка к ней. Для крепления хвостовика к корпусу, откручиваем крышку и просовываем трубку. Выточим конец трубки нужного диаметра, чтобы можно было запрессовать ее. Теперь остается пропилить в трубе ножовкой паз под хвостовик. Далее вырежем крыло хвостовика из крышки от пластикового ведра.
Электрогенератор осталось собрать. На заднюю панель подставки установим USB-выход.
Испытания, буквально в полевых условиях, показали, что от генератора работает радиоприемник, происходит зарядка смартфона, он способен давать небольшое освещение на светодиодах. Хочется ветряк покруче? Они есть в этом китайском магазине.
izobreteniya.net
инструкция переделки компьютерного вентилятора в ветрогенератор
уже прочитали: 400
Когда речь заходит о ветрогенераторах, воображение рисует серьезные , способные снабжать энергией целые города. При этом, вполне возможно использование этой технологии и в прикладных, бытовых целях. Это полезно для иллюстрации вопроса, помогает оценить возможности и перспективы ветроэнергетики на простом и понятном примере. Создание маленьких устройств не решит проблему энергообеспеченности, но сможет поспособствовать развитию технологии и пробудить интерес к такому способу выработки электроэнергии.
Мини-ветрогенератор из старого компьютерного кулера
, вполне функциональной и способной выполнять полезную работу, может стать вышедший из строя компьютерный вентилятор. Подойдет практически любой кулер, но лучше всего выбирать самый большой, поскольку двигатель в том виде, какой он есть, для вырабатывания электротока не годится. Причина этой необходимости в том, что обмотки моторчика намотаны двойным проводом и в разном направлении, поэтому он создает переменный ток.
Максимум, на что можно рассчитывать при изготовлении ветрогенератора из компьютерного кулера — это питание нескольких светодиодов, для которых требуется постоянный ток. Поэтому надо будет изготовить выпрямитель, который тоже отнимет немного мощности. Поэтому двигатель без переделок неспособен зажечь даже единственный светодиод. Для модернизации понадобится изготовить более мощные обмотки, способные выдавать более высокое напряжение.
Мнение эксперта
Эксперт Energo.House Фомин О. А.
Горный инженер, строитель.
Важно! Не следует рассчитывать на создание устройства, способного заряжать батарею мобильного телефона или питать ноутбук. Энергии, полученной таким образом хватит только для питания светодиодного фонаря. Вся затея полезна именно с образовательной или познавательной точки зрения.
Технология изготовления своими руками
Для переделки компьютерного вентилятора в ветрогенератор потребуется выполнить следующие действия:
- модернизировать моторчик;
- увеличить размер крыльчатки;
- изготовить подставку с возможностью вращения вокруг своей оси (настройки на ветер).
Рассмотрим эти этапы более подробно:
Модернизируем моторчик
Для того, чтобы переделать двигатель, понадобится разобрать кулер. Это делается следующим образом:
- снимается наклейка с крышки моторного отсека в центральной части кулера;
- аккуратно вынимается крышка отсека;
- удаляется стопорное кольцо, фиксирующее ось крыльчатки;
- снимается крыльчатка.
После этого появляется свободный доступ к обмоткам двигателя. Их надо удалить, так как они не подходят для нашей цели. Проще всего их аккуратно срезать и выдернуть из гнезд.
Затем наматываются обмотки более тонким проводом. Количество витков должно быть максимальным, сколько сможет вместить статор. Обмотки наматываются вразнобой — первая по часовой стрелке, вторая — против, затем опять по часовой стрелке и снова против. Это обеспечит подачу переменного тока.
Мнение эксперта
Эксперт Energo.House Фомин О. А.
Горный инженер, строитель.
Неплохо будет поменять магниты на более мощные, например, неодимовые. Это позволит значительно увеличить мощность генератора и стабилизирует напряжение на выходе.
После этого к выводам обмоток припаиваются провода, к которым впоследствии присоединится выпрямитель.
После завершения этих действий вся конструкция собирается в обратном порядке. Из 4 диодов собирается выпрямитель, и на этом модернизация двигателя завершается.
Изготовление рабочего колеса
, имеющиеся на кулере, по своим размерам хороши для охлаждения внутренностей компьютера, но для работы в качестве ветрового колеса они слишком малы. Для того, чтобы обеспечить максимально возможную эффективность взаимодействия с ветровыми потоками, рекомендуется изготовить новые лопасти. Понадобится произвести следующие действия:
- аккуратно отрезать старые лопасти;
- изготовить новые из пластмассовых бутылок или иных изделий;
- приклеить новые лопасти на крыльчатку.
Для изготовления лопастей лучше всего использовать пластиковые бутылки или любые предметы цилиндрической формы. Это необходимо для того, чтобы лопасти имели нужный профиль, позволяющий ветру вращать крыльчатку. Плоская листовая пластмасса для изготовления лопастей не годится.
Размер новых лопастей должен быть примерно в 2-3 раза превышать те, которые были раньше. Слишком большие усложняют использование устройства и не обладают достаточной жесткостью, а слишком маленькие не дают нужного эффекта, вся процедура теряет смысл.
Мнение эксперта
Эксперт Energo.House Фомин О. А.
Горный инженер, строитель.
Внимание! Форма должны быть такой, чтобы готовые лопасти оказались под небольшим углом к вертикальной плоскости. Все лопатки должны быть одинаковыми.
Подставка
Подставка служит для установки устройства в нужном положении и ориентирования его по ветру. Проще всего использовать отрезок трубки, в который вставляется пруток, свободно двигающийся в ней. Трубка крепится на неподвижную часть устройства, а пруток устанавливается на основание или прикрепляется к опоре, например, на балконе.
Кроме того, понадобится устройство автоматического наведения на ветер, проще говоря — хвост. Он представляет собой подобие хвоста или флюгера и жестко крепится к ветряку по оси вращения крыльчатки.
Полностью собранное устройство устанавливается в подходящем месте, в качестве полезной нагрузки подключается фонарик со светодиодными лампочками, производится запуск ветряка. Устройство можно использовать для освещения каких-либо участков, а также для приобретения навыков изготовления таких изделий.
energo.house
Как изготовить ветрогенератор из кулера своими руками
Самое логичное применение компьютерного вентилятора не по назначению — это конечно же ветрогенератор. Простота и доступность компьютерного кулера вдохновили многих самодельщиков. Идея создать портативную зарядку своими руками для мобильных устройств не дает покоя многим. Вот и автор этого замечательного видеоурока давно хотел проверить — на что реально способна это вертушка?
Берем любой корпусной вентилятор, чем больше в диаметре, тем лучше. Многие наивно полагают, что его электродвигатель сразу превратится в генератор, стоит его только покрутить. Однако, максимум, на что он способен в таком исполнении — это зажечь слабенький светодиод. Неужели это предел? Почему так мало? Чтобы понять причину, нужно заглянуть внутрь устройства. Весь фокус в том, что в таких кулерах стоит безколлекторный двигатель. Он конструктивно не приспособлен работать в обратном режиме как генератор, и вот почему: его обмотки намотаны последовательно двойным проводом, да еще и противоположно друг другу, а полюса магнита чередуются. Поэтому при вращении вентилятора в катушках будет возникать противо-эдс и такой генератор будет неэффективен.
Первый способ реконструкции кулера в генератор тока
Первый способ выхода из этой ситуации — это попытаться вылечить родной моторчик, то есть перемотать статор новым проводом. Конечно, процедура эта весьма кропотливая, но для тех кто умеет работать руками — вполне посильная.А в образовательных целях даже полезно. Главное теперь — чередовать направления намотки провода на каждом сердечнике. Таким образом у нас получится простейший однофазной генератор переменного тока. Между собой катушки соединены последовательно. Чем больше число витков и тоньше провода, тем лучше. Начало первой катушки и конец последней будут соответственно выводами нашего генератора. Теперь можно все собрать и проверить. Но не забываем, что напряжение получится переменное. Поэтому нужно сделать простенький выпрямитель или купить готовый.После всей этой процедуры лечения показатели конечно улучшились, но не радикально. Причиной тому может быть как слишком большой зазор между статором и ротором, так и слабое магнитное поле кольцевого магнита. Его собственно магнитом-то можно назвать с большой натяжкой. Плюс выпрямитель еще съедает от одного до двух вольт. К сожалению, такая переделка себя не оправдала.
Купить готовый можно в этом китайском магазине.
Второй вариант переделки кулера в ветряк
Ну что же, переходим к плану «Б». Возьмем обычный щеточный моторчик от принтера. Он легко превращается в генератор без всяких переделок. А благодаря механическому коллектору при вращении сразу выдает постоянный ток. И никаких выпрямителей не нужно. Сила страгивания у него минимальная, что немаловажно для маленькой крыльчатки. Однако, надо заметить, для эффективной работы ему требуются высокие обороты, а значит и скорость ветра. Посмотрим что удастся из него выжить, проведя серию испытаний. Можно сделать вывод, что на ветре со скоростью до пяти метров в секунду ловить вообще нечего, а вот в диапазоне от пяти до десяти метров в секунду вполне можно запитать крупный светодиодный фонарь и на практике применить для дежурного освещения небольших помещений, коридоров, уличных дорожек или в качестве маячка. Можно отказаться от батарей в небольшом радиоприемнике, а если в цепь добавить накопитель в виде ионистора, то решится проблема с порывами ветра и конструкция станет более практичной. Если вы проживаете в высотном доме, то идеально разместить такой ветрогенератор на балконе и найти ему свое применение. А вот о зарядке мобильных телефонов таким ветрячком, придется забыть. Просто не хватит мощности. Набрать вольтаж не проблема, на что сработает схема телефона и как бы покажет процесс зарядки, но ток при этом будет не более 50 мА при ветре около десяти метров в секунду. А это мизерная мощность. Для нормальной зарядки нужно раз в десять больше. Увы, такое возможно только при ураганном ветре. Кстати, большой плюс маленького ветрячка в том, что он не боится сильных порывов ветра и ему соответственно не нужна защита, а дешевизна и простота конструкции способны разбудить фантазию гораздо большего числа самодельщиков, которые способны своими руками творить чудеса.Детально процесс изготовления ветряка из кулера от компа показан на видео.
izobreteniya.net
Ветряк из шагового двигателя
В качестве генератора на ветряк подойдет шаговый двигатель (ШД) для принтера. Даже при небольшой скорости вращения он вырабатывает мощность около 3 Вт. Напряжение может подниматься выше 12 В, что дает возможность заряжать небольшой аккумулятор.
к содержанию ↑Принципы использования
Характерная для российского климата турбулентность ветра в приземных слоях приводит к постоянным изменениям его направления и интенсивности. Ветрогенераторы больших размеров, мощность которых превышает 1 Квт будут инерционными. В результате они не успеют полностью раскрутиться при смене направления ветра. Этому также мешает момент инерции в плоскости вращения. Когда боковой ветер действует на работающий ветряк, он испытывает огромные нагрузки, которые могут привести к его быстрому выходу из строя.
Целесообразно применять ветрогенератор малой мощности, изготовленный своими руками, имеющий незначительную инерционность. С их помощью можно заряжать маломощные аккумуляторы мобильных телефонов или использовать для освещения дачи светодиодами.
В дальнейшем лучше ориентироваться на потребителей, нетребующих преобразования вырабатываемой энергии, например, для подогрева воды. Нескольких десятков ватт энергии вполне может хватить для поддерживания температуры горячей воды или для дополнительного подогрева системы отопления, чтобы она не перемерзала зимой.
к содержанию ↑Электрическая часть
Генератором в ветряк можно устанавливать шаговый двигатель (ШД) для принтера.
Даже при небольшой скорости вращения он вырабатывает мощность около 3 Вт. Напряжение может подниматься выше 12 В, что дает возможность заряжать небольшой аккумулятор. Остальные генераторы эффективно работают при скорости вращения более 1000 об./мин, но они не подойдут, поскольку ветряк вращается со скоростью 200-300 об./мин. Здесь необходим редуктор, но он создает дополнительное сопротивление и к тому же имеет высокую стоимость.
В генераторном режиме у шагового двигателя вырабатывается переменный ток, который легко преобразовать в постоянный, используя пару диодных мостов и конденсаторы. Схему легко собрать своими руками.
Установив за мостами стабилизатор, получим постоянное выходное напряжение. Для визуального контроля можно еще подключить светодиод. Чтобы уменьшить потери напряжения для его выпрямления применяются диоды Шоттки.
В дальнейшем можно будет создать ветряк с более мощным ШД. Такой ветрогенератор будет обладать большим моментом трогания. Проблему можно устранить, отключая нагрузку во время пуска и при малых оборотах.
к содержанию ↑Как сделать ветрогенератор
Лопасти можно изготовить своими руками из трубы ПВХ. Нужная кривизна подбирается, если взять ее с определенным диаметром. Заготовку лопасти рисуют на трубе, а затем вырезают отрезным диском. Размах винта составляет около 50 см, а ширина лопастей — 10 см. После следует выточить втулку с фланцем под размер вала ШД.
Она насаживается на вал двигателя и крепится дополнительно винтами, а к фланцам крепятся пластиковые лопасти. На фото изображено две лопасти, но можно сделать четыре, прикрутив еще две аналогичные под углом 90º. Для большей жесткости под головки винтов следует установить общую пластину. Она плотней прижмет лопасти к фланцу.
Изделия из пластика долго не служат. Продолжительный ветер со скоростью более 20 м/с такие лопасти не выдержат.
Далее нужно произвести балансировку. Это делается своими руками: от концов лопастей отрезаются кусочки пластика. Угол их наклона можно изменить посредством нагрева и изгиба.
Генератор вставляется в кусок трубы, к которому он крепится болтами.
К трубе с торца крепится флюгер, представляющий собой ажурную и легкую конструкцию из дюралюминия. Ветрогенератор держится на приваренной вертикальной оси, которая вставляется в трубу мачты с возможностью вращения. Под фланец можно установить упорный подшипник или полимерные шайбы, снижающие трение.
У большей части конструкций ветряк содержит выпрямитель, который крепится к подвижной части. Это делать нецелесообразно из-за увеличения инерционности. Электрическую плату вполне можно разместить внизу, а к ней вывести вниз провода от генератора. Обычно с шагового двигателя выходит до 6 проводов, соответствующих двум катушкам. Для них нужны токосъемные кольца для передачи электроэнергии от подвижной части. На них довольно сложно установить щетки. Механизм токосъема может оказаться сложней, чем сам ветрогенератор. Еще было бы лучше разместить ветряк так, чтобы вал генератора располагался вертикально. Тогда провода не будут заплетаться вокруг мачты. Такие ветрогенераторы сложней, но зато уменьшается инерционность. Коническая передача здесь будет в самый раз. При этом можно увеличить обороты вала генератора, подобрав необходимые шестерни своими руками.
Закрепив ветряк на высоте 5-8 м, можно начинать проводить испытания и собирать данные о его возможностях, чтобы в дальнейшем установить более совершенную конструкцию.
В настоящее время становятся популярными вертикально-осевые ветрогенераторы.
Некоторые конструкции хорошо выдерживают даже ураганы. Хорошо себя зарекомендовали комбинированные конструкции, работающие при любом ветре.
к содержанию ↑Заключение
Маломощный ветрогенератор надежно работает из-за малой инерционности. Его легко изготавливают в домашних условиях и используют преимущественно для подзарядки небольших аккумуляторов. Он может пригодиться в загородном доме, на даче, в походе, когда возникают проблемы с электричеством.
Оцените статью:
Загрузка... Поделитесь с друзьями:
mirenergii.ru
Первый опыт изготовления ветряка! / Гостевая / НеПропаду
Собственно сам принтер!
Во взорванном состоянии!)))
собственно виновник всей этой мышиной возни в груде пластика!
Для лопастей пропеллера была использована старая, пластиковая канистра за неимением лучшего! Которую я зверски распустил на лоскуты.
Лопасти соединял между собою термоклеем!(жудко похож на сопли, но держит гораздо лучше!)
Испытание на проф-пригодность проводил с помощью вентилятора.
Вентилятор нагонял ветер на лопасти, а мультиметр подсоединенный к движку показывал, аж 1.57V. Иногда показатель поднимался до 1.70!.. Да.Думаю для первого опыта неплохо.Теперь вот сижу и серьезно задумываюсь над тем чтоб Лопасти из оцинковки забабахать в недалеком будущем, да и сделать их подлиннее.в гараже стоит стоит стиральная машинка системы Киев и пылесос ракета.Думаю можт их движки в дело пустить.АКБ есть, осталось только инвертор надыбать и можно будет всерьез позаботится об аварийном энергоснабжении ЗКП!Хочу услышать ваши пожелания(замечания)может кто, что посоветует!?
nepropadu.ru
Ветрогенератор для частного дома своими руками из стиральной машины, фото, видео
Ветрогенератор — это отличная альтернатива электрическим источникам энергии. Его используют для частных домов, удаленных от линий электропередачи и как дополнительный источник питания. В этой статье мы расскажем, как сделать мини-ветряк из подручных средств (стиральной машинки, металлолома, поломанных бытовых приборов) своими руками.
Что представляет собой ветрогенератор
Ветрогенератор — это комплекс механических устройств, относящиеся к альтернативному источнику электроэнергии, которые преобразуют кинетическую энергию ветра в механическую при помощи лопастей, а потом в электрическую.
Ветрогенератор — альтернативный источник энергии для частного дома
Современные модели имеют три лопасти, это обеспечивает больший КПД установки. Минимальная скорость ветра, при которой запускается ветряк – 2-3 м/с. Также в технических характеристиках всегда указывается номинальная скорость – показатель ветра, при котором установка дает максимальный показатель КПД, обычно это 9-10 м/с. При скорости ветра ближе к 25 м/с, лопасти приобретают перпендикулярное положение относительно ветра, за счет чего выработка энергии значительно падает.
Для того чтобы обеспечить частный дом электроэнергией, при скорости ветра 4 м/с, достаточно:
- 0,15-0,2 кВт для основных потребностей: освещение комнат, телевизор;
- 1-5 кВт для обеспечения работы основных электроприборов (холодильник, стиральная машинка, компьютер, утюг и др.) и освещения;
- 20 кВт обеспечит энергией весь дом, включая отопление.
Т.к. ветер может в любое время прекратится, ветряк не подключают напрямую к электроприборам, а к аккумуляторным батареям с контроллером заряда. Т.к. аккумуляторные батареи производят переменный ток, а для бытовых приборов нужен постоянный в 220В, устанавливают инвертор, к которому и подключают все электроприборы. К недостаткам ветрогенераторов можно отнести производимый от них шум и вибрацию, особенно это касается мощных установок, более 100 кВт.
Виды лопастей ветрогенератора
Основные детали ветрогенератора
Чтобы смастерить самодельный ветряк, нужно знать из каких основных частей он состоит и на что их можно заменить:
- Ротор — вращающаяся часть установки, работающая от силы ветра. Его можно купить в магазине или извлечь из неработающего агрегата (двигателя или из генератора дрели).
- Лопасти. Обычно их изготавливают из дерева, легкого металла (алюминия) или пластмассы. Они могут быть парусного типа (как у ветряной мельницы) и крыльчатые.
Совет! Лопасти крыльчатого профиля обладают большей эффективностью.
- Генератор — устройство, преобразующее силу ветра в электрическую энергию. Его можно сделать самому из магнитных катушек или переделать готовый генератор стиральной машинки или автомобильный.
- Хвост – элемент, который помогает ориентировать ветряк по отношению к ветру. Его делают из дерева, легкого метала, оргстекла или пластика.
Схема: устройство ветрогенератора
- Горизонтальная рея для поддержания генератора, ветряной турбины и хвоста.
- Мачта, на которую подвижно крепится рея с генератором. Она достигает длины от 5 м до 20 м и изготавливается из прочного дерева или пластмассовой/железной трубы полой внутри с коробом для отвода электрического провода. Ее фиксируют стальными тросами для дополнительной надежности.
Совет! Чем выше матча ветряка, тем больше энергии будет ею вырабатываться.
- Провод, соединяющий генератор и щиток. А сам распределительный щит состоит из:
- аккумулятора. Лучше всего использовать специальные устройства для систем альтернативной энергии;
- контроллера заряда аккумулятора;
- инвертора.
Как сделать генератор для ветряка из стиральной машинки
В качестве генератора для ветряка лучше всего использовать асинхронный двигатель, который применяется в стиральных машинках старого типа.
- Для начала нужно приобрести неодимовые магниты. Чтобы их установить, нужно переделать ротор двигателя в котором при помощи токарного станка делается углубление. Чтобы правильно разместить магниты, нужно сделать шаблон. На магниты наносят метки, для удобства размещения.
Основой самодельного ветрогенератора может стать мотор от стиральной машины
- После этого магниты клеятся при помощи «суперклея» в углубление.
- Далее приклеенные магниты оборачиваем бумагой, а свободное пространство между ними заливаем эпоксидкой.
Внимание! Главная проблема самодельных генераторов — залипание магнитов. Чтобы этого избежать, их устанавливают под небольшим уклоном.
Делаем держатель, ось и лопасти
- Поворотную ось лучше заказать у токаря. Это простая полая конструкция, внутри которой есть отверстие для кабеля.
- Держатель основных деталей делаем из железного прута. Для этого отрезаем его болгаркой до нужной длины и привариваем две трубки, на которые будет крепиться генератор. С другого конца привариваем хвост.
Изготовление лопастей
- Лопасти делаем из 16 см оранжевой трубы для наружной канализации. В интернете можно найти специальные программы, при помощи которых можно получить готовый шаблон для вырезания, исходя из диаметров трубы. Вырезаем лопасти лобзиком, после этого закругляем переднюю кромку лопасти, а заднюю – заостряем.
Как установить ветрогенератор
- На несущую рейку устанавливаем генератор, лопасти, ротор и хвост. При этом необходимозакрыть генератор и ротор ветряка специальным кожухом для защиты от атмосферных воздействий.
Совет! Для защиты от холода, установку можно покрыть смазкой на силиконовой основе.
- Силовая установка крепится на рейку подвижным шарнирным механизмом.
- Мачта крепится на бетонное основание при помощи 4-х болтов.
- По мачте проводится провод от генератора до распределительного щитка.
Установку ветрогенератора проводят в безветренную погоду
- После этого подключаются контроллер напряжения, аккумулятор и инвертор.
- Установка подключается к тестовым приборам, при нормальной работе ее переподключают к сети.
Внимание! Прежде чем подключать к сети сложные бытовые приборы, проверьте работу элементарных, например, зарядки для телефона.
Ветрогенератор – это экологически безопасный вариант получения электроэнергии. Небольшие ветрогенераторы отлично подойдут для дачных хозяйств или как дополнительный источник питания в частных домах при отсутствии света. Для того чтобы сделать его самостоятельно, нужно иметь элементарные знания в электрике и электронике. Желательно ознакомиться с видео инструкцией, для получения дополнительной информации.
Ветрогенератор из мотора стиральной машины: видео
Ветрогенератор своими руками: фото
dachadizain.ru
