Вітряна електростанція своїми руками. Вітряки для дому своїми руками – яка модель найкраща? Використовувані матеріали та обладнання

Альтернативна енергія на сьогоднішній день розвивається дуже швидкими темпами. Наприклад, вертикально-осьовий вітрогенератор вже не є новинкою. Незабаром відновлювані джерела можуть істотно замінити стандартні станції. Вони мають велику кількість переваг. Наприклад, вертикальний вітрогенератор власноруч зробити нескладно, він коштує не дуже дорого. Тим більше, що для його виробництва ви можете використовувати підручні матеріали. Що ж до установки такого агрегату, то тут вже слід подумати, де її виконати. Можливо, у вашому випадку монтаж конструкції буде недоцільний.

Що таке виріб?

Представлена ​​конструкція – це спеціальний генератор для вироблення електричної енергії за допомогою переміщення повітряних потоків (вітру). за зовнішньому виглядупристрій нагадує звичайний млин з лопатями і високою щоглою, в основі якої знаходиться сам генератор. Звичайно, такий апарат повинен бути не тільки правильно сконструйований, але і правильно обладнаний.

Рух «крил» забезпечується вітром, тому джерело енергії відновлюється. Чим вище щогла, тим вироблення електроенергії буде стабільнішим і вищим. Природно, для виготовлення такого пристрою будуть потрібні певні матеріали та прилади для конвертації змінного струму в постійний. Як ви можете зробити вертикальний вітрогенератор своїми руками, ви дізнаєтеся пізніше. Головне – запастися терпінням та бажанням попрацювати.

Сфери застосування конструкції

Переважно такий агрегат встановлюється під час будівництва електростанцій. Однак іноді економні господарі застосовують його у домашніх умовах. Використовувати цей апарат можна і в місті, і в селі. Для того, щоб спорудити цілу електростанцію, знадобиться досить велика площа і безліч вітряків.

Вироблена таким способом енергія може надходити задоволення потреб приватних споживачів чи промисловості. Звичайно, в останньому випадку необхідно обміркувати економічну обґрунтованість застосування такого джерела електрики.

Переваги апарату

Перед тим як зробити вертикальний вітрогенератор власноруч, необхідно обов'язково з'ясувати його переваги. Серед них є такі:

Невеликі експлуатаційні витрати, простота монтажу та обслуговування. Все це ви можете робити власноруч. Для цього вам не потрібно багато часу або коштів.

Ви можете створити вертикальний вітрогенератор своїми руками.

Швидкий монтаж Головне, щоб апарат був міцно зафіксований, щоб сила вітру не зламала його.

Безпека для зовнішнього середовища, так як вироблення такої енергії не супроводжується шкідливими викидами і не вимагає захоронення відпрацьованих матеріалів. Крім того, джерело є відновлюваним, тому вам не слід боятися того, що ресурси закінчаться.

Можливість застосування достатньо великих площ, зайнятих під подібну електростанцію, для вирощування сільськогосподарської продукції

Економія коштів. По-перше, вартість такої електроенергії не залежить від курсу долара чи ринкових цін на стандартне паливо. По-друге, вам не потрібно видобувати та переробляти вихідну сировину. По-третє, конструкція встановлюється поблизу споживача, тому немає додаткових витрат на транспортування електрики. Крім того, вітер не потрібно купувати в інших країнах, які можуть підняти ціну.

Недоліки пристрою

Перед тим як зробити вітрогенератор, потрібно також розглянути всі мінуси, які супроводжують його використання:

Велика вартість конструкції, яка вироблялася промислово. Цей недолік легко усунути, тому що ви можете спорудити щоглу та лопаті з підручних засобів. Звичайно, якість результату в обох випадках може бути різною. Тому варто визначитися, чи ви зможете сконструювати агрегат самостійно.

Низька поширеність виробів, що породжує чимало вигадок щодо їх роботи та ефективності.

Конструкція видає досить високий рівень шуму, а також може впливати на якість телевізійних або радіосигналів. Багато залежить і від того, на якій віддаленості від будинку вітряк знаходиться.

Вітер - це нестабільне джерело енергії, оскільки погода може бути тихою. У цьому випадку генератор буде просто непотрібним.

Єдиним негативним впливомдля навколишнього середовища є те, що в лопаті можуть потрапляти та гинути птахи.

У деяких випадках при встановленні вітряка страждає естетичний вид ландшафту, хоча для мінімалістів це не проблема.

Для встановлення електростанції знадобиться чимала територія.

Класифікація агрегатів

Перед тим як зробити вітрогенератор слід розібратися в тому, яким він буває. Можна виділити такі типи конструкцій:

1. З циліндричними лопатями. Такий агрегат має високий крутний момент, хоча і досить великий за розміром. Недоліком пристрою вважається не надто хороша продуктивність. Крім того, такий апарат досить тяжкий.

2. Вертикально-осьові. Вони мають велику кількість лопатей, які розташовуються вертикально до поверхні землі, при цьому вони паралельні до щогли. Такі апарати продуктивні та ефективні, проте коштують вони досить дорого.

3. Гелікоїдний роторний вітрогенератор. Його особливістю є форма лопат: вони вигнуті по діагоналі. Завдяки цьому вони обертаються поступово. Мінусом такої установки є її висока вартість, а також сильний шум. Спорудити лопаті вертикального вітрогенератора такого виду самостійно дуже важко, тому що для цього потрібне спеціальне обладнання.

4. Багатолопатеві. Вони досить ефективні у виробленні енергії, проте коштують дорого. Вони мають два ряди лопатей і значними розмірами.

Вітрогенератор, фото якого ви можете бачити в статті, є досить добрим виробником енергії, якщо правильно підібрати його конструкцію.

Чи можна зробити апарат самостійно?

Звичайно, багато майстрів цікавляться тим, чи можна зробити таку конструкцію своїми руками. Звичайно можна. Для початку слід визначитися з типом виробу, а також з інструментами, які ви використовуватимете, та відповідними матеріалами.

Слід врахувати, що вертикальний саморобний вітрогенератор ви можете зібрати з того, що у вас є під руками. Наприклад, старого газового балона або металевої бочки. А ще у вас є можливість застосувати старі сталеві листи або тканину. Все залежить від того, який апарат ви хочете спорудити.

Які матеріали потрібні для роботи?

Отже, перед тим як зробити вітряк своїми руками, розглянемо питання про те, з чого ви його будуватимете. Вам знадобляться такі матеріали:

1. Листи фанери (її товщина залежить від висоти конструкції, а також від кількості лопат і може становити 0,5-1 см). Саме з цього матеріалу найчастіше виконується та частина установки, яка крутиться.

2. Тонка листова сталь, дюралюміній, гнучкий пластик (можна також застосувати склопластик та тканину, але останній варіант буде найменш надійним).

3. Міцний металевий стрижень, діаметр якого має бути не менше 10 мм. Висота його при цьому становить близько 60-70 см. Цей стрижень буде основою вертушки.

4. Кріпильні елементи (гайки, болти, заклепки).

5. Дерев'яні брускиабо металеві куточкидля фіксації конструкції у вертикальному положенні.

У принципі це основний перелік матеріалів, необхідних для роботи. У процесі виконання дії можуть знадобитися деякі інші заготівлі.

Необхідні інструменти

Перш ніж зробити вітряк своїми руками, слід зібрати те, чим ви працюватимете. Вам обов'язково знадобляться такі інструменти:

Електродриль та свердла до неї.

Ножиці по металу.

Електричний лобзик з полотнами для дерева та сталі.

Гайкові ключі або заклепувач.

Лопата та інші інструменти для земляних робіт(якщо конструкція фіксуватиметься на грунті).

Лінійка, олівець, циркуль.

Крім цього, потрібна схема вітрогенератора, проте її знайти вже не важко. Можна навіть зробити самому, проте для цього потрібно робити деякі розрахунки.

Особливості виготовлення лопатей

Коли схема вітрогенератора вже готова, можна розпочинати його виготовлення. Для початку приступимо до виробництва частини, що обертається. Лопаті вертикального вітрогенератора виготовляються із фанери. Перед вирізанням постарайтеся накреслити картонний шаблон. Для цього використовуйте олівець, лінійку та циркуль. Довжина лопаті для вітрогенератора становить 19 см, а ширина біля краю - 9 см. Вирізати потрібно буде 6 деталей, які потім попарно з'єднуватимуться. Форма лопатей краплеподібна.

Для вирізування заготовкою використовуйте лобзик. Зріз має бути акуратним і рівним. Для з'єднання деталей та утворення крил знадобляться дерев'яні планки довжиною 53 см.

Лопаті вертикального генератора повинні бути під кутом. Зазвичай він становить 9 градусів до центру вертушки. Звичайно, цей показник можна відрегулювати вже після того, як конструкція буде повністю зроблена. Далі лопаті слід зібрати та прикріпити до сполучним планкам. В цьому випадку як кріплення застосовуються саморізи. Просвердлювати дірку потрібно крізь деталі та планку одночасно. При необхідності можна використовувати клей. Крім того, планки не повинні виходити за кромки деталей. Намагайтеся їх максимально вирівняти. Від цього залежатиме якість конструкції.

Далі лопаті для вітрогенератора та всі дерев'яні частини слід обернути металом. Це потрібно для того, щоб деревина не псувалася під впливом зовнішніх умов(Дощ, сніг). для закріплення металу можна використовувати заклепки чи болти.

Тепер можна складати вертикально-осьовий генератор.

Особливості виготовлення та складання всієї конструкції

Приступимо до закріплення крил на центральну вісь (сталевий стрижень). Для цього використовуються кола, вирізані із фанери. Для того, щоб їх правильно накреслити, застосовуйте транспортир. Діаметр цих кіл складає 20 см при товщині диска 1 см. У їхньому центрі необхідно зробити отвір, в який можна буде просунути стрижень.

Далі готові крила слід прикріпити до осі. Для цього по обидва боки стрижня необхідно накрутити 2 гайки на відстані 6 см від країв. Далі на нього надягають кола і теж прикручуються гайкою. Диски мають бути зафіксовані досить щільно. Що ж до крил, всі вони мають бути затягнуті дуже вільно, але повинні мати можливість обертатися. Звичайно, на цьому етапі зборки потрібно виставити правильний кутповороту лопатей.

В принципі, саморобний вертикальний вітрогенератор практично готовий. Потрібно тільки зробити раму-стійку, на якій він буде кріпитися і вільно обертатися. Для її виготовлення можна взяти металеві куточки необхідної висоти. Звичайно, ви можете застосувати і дерев'яні бруси. Зважте на те, що сила вітру може бути великою, тому потрібно постаратися забезпечити максимальну стійкість рами. Перед підключенням інших приладів вітряк потрібно перевірити і внести необхідні поправки.

Зверніть увагу, що крок ротора може бути динамічним або статичним. У першому випадку діапазон робочих швидкостей вищий. Однак його доведеться оснащувати лопатями особливої ​​форми. Це досить дорого та технологічно складно. При статичному етапі ротора ви маєте лише одну певну швидкість. Швидше вітряк крутитися вже не може. Хоча в цьому випадку надійність апарату вища, а частота поломок зменшується.

Крім того, при обертанні вітряка необхідно забезпечити балансування конструкції. У такий спосіб ви зможете зберегти її цілісність. Крім того, вітер може бути дуже сильним, і обороти доведеться знижувати. Для цього застосовується спеціальний відцентровий регулятор. Він уповільнює перебіг лопатей, якщо він перевищує дозволену норму. Якщо ж вітер слабкий, ефективність агрегату можна підвищити за допомогою ланцюгового механізму.

Вертикальний вітрогенератор, ціна якого становить близько 200-300 доларів та вище, можна зробити самостійно. Для вироблення електрики до вітряка можна приєднати звичайний автомобільний пристрій. Невеликого генератора вам достатньо, щоб забезпечити світло в будинку, підключити зарядні пристрої, запитати ноутбук або інші невеликі прилади. Крім того, вам знадобиться ще й перетворювач, який перетворюватиме постійний струму змінний. А ще потрібен стабілізатор напруги, який робитиме роботу міні-станції безпечною.

Ось і всі особливості будівництва саморобної установки з виробництва електрики за рахунок руху вітру. Успіхів!

Як зробити вертикальний вітрогенератор

Вітрогенератори поділяються за типом розміщення осі (ротора), що обертається, на вертикальні і горизонтальні. Конструкцію вітрогенератора з горизонтальним ротором ми розглядали у минулій статті, тепер поговоримо про вітрогенератор з вертикальним ротором.

Насамперед, розглянемо переваги та недоліки вертикального вітряка.

Низький рівень шуму - вітрове колесо практично не видає шум і не заважає, немає характерного свисту гвинта.

Простота конструкції - зробити такий вітрогенератор і встановити не складе особливих труднощів.

Надійна конструкція – всі вузли компактні, зручні в обслуговуванні.

Основним недоліком конструкції вітрогенератора з вертикальним ротором є його низькі обороти, такий вітряк потрібно встановлювати на місцевості з переважною швидкістю вітру більше 4 м/с.

Практично немає захисту від ураганного вітру - якщо в горизонтальному вітряку при урагані автоматично спрацьовує хвостовик, що складається, який повертає вітроколесо, то в такій конструкції потрібно вручну заклинювати ротор, як варіант замикати контакти на виході з котушок.

Як зробити вертикальний вітрогенератор.

Перш за все, якщо ви вирішили виготовити вітряк з вертикальною віссю потрібно визначитися з генератором.

Оскільки вертикальний вітрогенератор низькооборотний, відповідно знадобиться генератор здатний видавати зарядку на акумулятор при досить низьких оборотах.

Автомобільний генератор для цієї конструкції не зовсім підходить, тому що він видає зарядний струм при обертах більше 1000 об/хв. Для автомобільного генератора потрібно використовувати шків з передатним числом 4 - 5 і доопрацювати сам генератор.

Як генератор практичніше використовувати аксіальний генератор, його можна виготовити самостійно, процес виготовлення описаний у цій статті.

Схема аксіального генератора для вітрогенератора.

Виготовлення вітроколеса для вертикального вітряка.

Вітроколесо (турбіна) складається з двох опор верхньої та нижньої, а також з лопатей.

Вітроколесо виготовляється з листів алюмінію або нержавіючої сталі, також вітроколесо можна вирізати з тонкостінної бочки. Висота вітроколеса має бути не менше 1 метра.

У цьому вітроколесі кут вигину лопатей задає швидкість обертання ротора, чим більший вигин, тим більша швидкість обертання.

Вітроколесо кріпиться болтами відразу до шківа генератора.

Схема підключення ветогенератора.

Генератор підключається до контролера, який у свою чергу до акумулятора. Як накопичувач енергії практичніше використовувати автомобільний акумулятор. Оскільки побутові прилади працюють від змінного струму, нам знадобиться інвертор для перетворення постійного струму 12 V на змінний 220V.

Вертикальний вітряк своїми руками (5 кВт)

Діяльність як окремих людей, так і всього сучасного людства практично неможлива без електроенергії. На жаль, обсяг споживання нафти і газу, вугілля і торфу, що швидко збільшується, веде до зменшення запасів цих ресурсів на планеті. Що ж можна зробити, поки все це ще є у землян? Згідно з висновками фахівців, саме розвитком енергетичних комплексів можна вирішити проблеми світових економічних та фінансових криз. Тому найактуальнішими стають пошук та використання безпаливних джерел енергії.

Відновлювана, екологічна, «зелена».

Можливо, не варто нагадувати, що все нове – це добре забуте старе. Силу течії річки та швидкість вітру люди навчилися застосовувати для отримання механічної енергіїдуже давно. Сонце нагріває нам воду та рухає автомобілі, живить космічні кораблі. Колеса, встановлені в руслах струмків і невеликих річок, подавали воду на поля ще в середні віки. Один вітряк міг забезпечити борошном кілька навколишніх сіл.

Зараз нас цікавить просте питання: як забезпечити своє житло дешевим світлом і теплом, як зробити вітряк своїми руками? 5 кВт-ної потужності або трохи менше, головне, щоб можна було забезпечити своє житло струмом для роботи електроприладів.

Цікаво, що у світі існує класифікація будівель за рівнем ресурсоефективності:

• звичайні, збудовані до 1980-1995 рр.;
• з низьким та ультранизким рівнем енергоспоживання – до 45-90 кВч на 1 кВ/м;
• пасивні та енергонезалежні, які отримують струм із відновлюваних джерел (наприклад, встановивши вітрогенератор роторний (5 кВт) своїми руками або систему сонячних панелей, можна вирішити це завдання);
• енергоактивні будівлі, що виробляють електрики більше, ніж їм потрібно, одержують гроші, віддаючи її через мережу іншим споживачам.

Виходить, що власні, домашні міні-станції, встановлені на дахах та дворах, можуть згодом скласти своєрідну конкуренцію великим постачальникам струму. Та й уряди різних країнвсіляко заохочують створення та активне використання альтернативних джереленергії.

Як визначити рентабельність власної електростанції

Дослідники довели, що резервні можливості вітрів набагато більше за всі накопичені багатовікові паливні запаси. Серед способів отримання енергії з відновлюваних джерел вітрякам відведено особливе місце, оскільки їх виготовлення простіше, ніж створення панелей, що сонцеуловлюють. По суті вітрогенератор на 5 кВт своїми руками можна зібрати, маючи потрібні складові, серед яких магніти, мідний дріт, фанера і метал для лопатей.

Знавці стверджують, що продуктивною і відповідно вигідною може стати конструкція не тільки правильної форми, але й збудована у правильному місці. Це означає, що необхідно враховувати наявність, сталість і навіть швидкість повітряних потоків у кожному окремому випадку і навіть у конкретному регіоні. Якщо в місцевості періодично наступають штили, спокійні та безвітряні дні, пристрій щогли з генератором не принесе користі.

Перш ніж починати робити вітряк своїми руками (5 кВт), необхідно продумати його модель та вигляд. Не варто чекати від слабкої конструкції великого виходу енергії. І навпаки, коли потрібно запитати лише пару лампочок на дачі, немає сенсу будувати величезний вітряк своїми руками. 5 кВт - потужність, достатня для забезпечення електроенергією практично всієї системи освітлення та домашніх приладів. Буде постійний вітер – буде світло.

Як зробити вітрогенератор своїми руками: послідовність дій

На вибраному для високої щогли місці зміцнюють сам вітряк із приєднаним до нього генератором. Енергія, що виробляється, по проводах надходить до потрібному приміщенню. Вважається, що чим вища конструкція щогли, більше діаметрвітряного колеса і сильніший повітряний потік, тим вищий ККД всього пристрою. Насправді все не зовсім так:

• наприклад, сильний ураган може запросто поламати лопаті;
• деякі моделі можна встановити на даху звичайного будинку;
• правильно обрана турбіна легко запускається і добре працює навіть при вітрі з дуже слабкою швидкістю.

Основні види вітряків

Класичними вважаються конструкції з горизонтальним розміщенням осі обертання ротора. Зазвичай вони мають 2-3 лопаті та встановлюються на великій висоті від землі. Найбільша ефективність такої установки проявляється при повітряному потоці постійного напрямку та його швидкості 10 м/с. Істотним недоліком цієї лопатевої конструкції є збій обертання лопатей при мінливому, рвучкому напрямку вітру. Це призводить або до непродуктивної роботи, або руйнування всієї установки. Щоб запустити такий генератор після зупинки, необхідне примусове початкове розкручування лопатей. Крім того, при активному обертанні лопаті видають специфічні, неприємні людському вуху звуки.

Вертикальний вітрогенератор («Дзига» 5 кВт або інший) має інше розміщення ротора. Н-подібними чи бочкоподібними турбінами захоплюється вітер будь-якого напрямку. Ці конструкції мають менші розміри, запускаються навіть за найслабших повітряних потоків (при 1,5-3 м/с), не вимагають високих щоглів, їх можна використовувати навіть у міських умовах. Крім того, номінальної потужності вітряки, які своїми руками (5 кВт - це реально) зібрані, досягають при вітрі в 3-4 м/с.

Вітрила не на кораблях, а на суші

Одним із популярних напрямків у вітроенергетиці зараз стало створення горизонтального генератора з м'якими лопатями. Основною відмінністю є як матеріал виготовлення, так і сама форма: створені вітряки своїми руками (5 кВт, вітрильний тип) мають 4-6 трикутних лопатей. До того ж, на відміну традиційних конструкцій, їх перетин збільшується у бік від центру до периферії. Ця особливість дозволяє не тільки "зловити"; слабкий вітер, а й уникнути втрат при ураганному повітряному потоці.

Плюсами вітрильників можна назвати такі показники:

• велика потужність при повільному обертанні;
• самостійне орієнтування та підстроювання під будь-який вітер;
• висока флюгерність та мала інерція;
• відсутність необхідності примусового розкручування колеса;
• абсолютно беззвучне обертання навіть за великих обертів;
• відсутність вібрацій та звукових обурень;
• відносна дешевизна конструкції.

Вітряки своїми руками

5 кВт необхідної електроенергії можна отримати кількома способами:

• побудувати найпростішу роторну конструкцію;
• зібрати комплекс із декількох послідовно розташованих на одній осі вітрильних коліс;
• використовувати аксильну конструкцію з неодимовими магнітами.

Важливо пам'ятати, що потужність вітряного колеса пропорційна добутку кубічного значення швидкості вітру на площу турбіни, що омітається. Як зробити вітрогенератор на 5 кВт? Інструкція далі.

За основу можна взяти автомобільну маточину та гальмівні диски. 32 магніти (25 на 8 мм) розташовують паралельно по колу на майбутніх дисках ротора (рухомої частини генератора) на кожен диск по 16 штук, причому плюси обов'язково чергують з мінусами. У протилежних магнітів мають бути різні значення полюсів. Після розмітки та розміщення все, що знаходиться на колі, заливають епоксидкою.

Котушки мідного дроту розташовують на статорі. Їхня кількість повинна бути меншою, ніж число магнітів, тобто 12. Попередньо всі дроти виводять і з'єднують між собою зіркою або трикутником, потім теж заливають епоксидним клеєм. Рекомендується перед заливкою вставити всередину котушок шматочки пластиліну. Після затвердіння смоли та їх вилучення залишаться отвори, які потрібні для вентиляції та охолодження статора.

Як усе це працює

Диски ротора, обертаючись щодо статора, утворюють магнітне поле, і в котушках виникає електрострум. А вітряк, приєднаний за допомогою системи шківів, потрібний для того, щоб рухати ці частини робочої конструкції. Як зробити вітрогенератор своїми руками? Деякі починають виготовлення власної електростанції зі збирання генератора. Інші - зі створення лопатевої обертової частини.

Вал від вітряка зчіплюють з'єднанням з одним з дисків ротора. На сильний підшипник ставиться нижній другий диск з магнітами. Статор розташовують посередині. Всі частини кріпляться до фанерного кола за допомогою довгих болтів та фіксуються гайками. Між усіма «млинцями9raquo; обов'язково залишають мінімальні зазори вільного обертання дисків ротора. У результаті виходить 3-фазний генератор.

«Бочка9»;

Залишилося виготовити вітряки. Своїми руками 5 кВт-ву конструкцію, що обертається, можна зробити з 3 кіл фанери і листа найтоншого і легкого дюралю. Металеві прямокутні крила кріпляться до фанери болтиками та куточками. Попередньо в кожній площині кола видовбані направляючі канавки у формі хвилі, в які вставляються листи. Двоповерховий ротор, що вийшов, має 4 хвилястих лопаті, прикріплені один до одного під прямим кутом. Тобто між кожними двома скріпленими маточками фанерними млинцями розташовані по 2 вигнуті у формі хвилі алюмінієві лопаті.

Дана конструкція насаджена по центру на сталеву шпильку, яка і буде передавати крутний момент генератору. Вітряки, своїми руками (5 кВт) створені, такої конструкції важать приблизно 16-18 кг при висоті 160-170 см та діаметрі основи 80-90 см.

Що потрібно врахувати

Вітряк-«бочку9raquo; можна встановити навіть на даху будівлі, хоча цілком достатньо вишки заввишки 3-4 метри. Однак обов'язково необхідно захистити від природних опадів корпус генератора. Також рекомендується встановити акумуляторний накопичувач енергії.

Для отримання з постійного 3-фазного змінного струму обов'язково в схему потрібно включити і перетворювач.

Як зробити вертикальний вітрогенератор своїми руками

Останнім часом шанувальники відновлюваних джерел енергії віддають перевагу вертикальним конструкціям вітряків. Горизонтальні йдуть у історію. Справа не тільки в тому, що зробити вертикальний вітрогенератор своїми руками легше, ніж горизонтальний. Основним мотивом такого вибору є ефективність та надійність.

Переваги вертикального вітряка

1. Вертикальна конструкціявітряка краще ловить вітер: не потрібно визначати, звідки він дме і орієнтувати лопаті під повітряний потік. 2. Установка такого обладнання не вимагає високого розташування, а це означає, що вертикальний вітряк своїми руками буде легше обслужити. 3. Конструкція містить менше рухомих деталей, що підвищує її надійність. 4. Оптимальний профіль лопатей підвищує ККД вітряка. 5. Багатополюсний генератор, що використовується для вироблення електроенергії, менш шумний.

Розкажемо про те, як виготовити деталі та зібрати вертикальний вітрогенератор своїми руками.

Алгоритм дій при виготовленні турбіни своїми руками

1. Опори (верхня і нижня) лопатей є двома концентричними колами однакових за розміром. Виготовляють їх із ABS пластику – вирізають лобзиком. В одній з них (вона буде верхньою) роблять отвір діаметром 300 мм.

2. Нижня опора повинна спиратися на хаб, якою можна використовувати маточину легкового автомобіля. Для з'єднання деталей потрібно розмітити та висвердлити 4 отвори. 3. Збираючи вертикальний вітрогенератор своїми руками, особливу увагуприділяють кріпленню лопатей. Для правильного розташуваннялопатей потрібен шаблон. На нижній опорі креслимо шестикутну зірку (зірку Давида), кути якої будуть перебувати на краю кола. Проектуємо креслення на верхню опору. Лопаті виготовляємо з тонкого листового металу у вигляді смужки довжиною 1160 мм, ширина яких – трохи більша за сторону променя зірки.

4. Кріплять лопаті двома куточками вгорі та внизу, при цьому вони повинні бути вигнуті так, щоб утворилася чверть кола. Розташовують їх один за одним по колу, встановлюючи на межі променів.

Виготовляємо ротор

1. Підстави для ротора діаметром 400 мм випилюють із фанери товщиною 10 мм. За зовнішнім радіусом за допомогою рідких цвяхівабо епоксидного клею кріплять постійні неодимові магніти з високою індуктивністю. Мають у своєму розпорядженні їх аналогічно цифрам на годинниковому циферблаті (рівно 12 шт) з дотриманням полярності (їх рекомендується промаркувати). Щоб магніти не зійшли з місця, їх тимчасово фіксують розпірками з дерев'яних клинів.

2. Другий ротор роблять аналогічно та симетрично першому. Різниця в полярності магнітів – вона має бути протилежною.

Як зібрати статор

Статор збирається з 9-ти котушок індуктивності. Має бути з групи послідовно з'єднаних котушок (по 3 шт. у групі): кінець попередньої з'єднується з початком наступної (конфігурація «зірка»). Розташовуються котушки симетрично у вершинах трьох трикутників, вписаних у коло. Намотування виконується мідним дротом 0,51 мм у діаметрі (тип – 24 AWG). Необхідно 320 витків. Це дозволить отримати на виході генератора напругу 100 при 120 об/хв. турбіни. Вертикальний вітрогенератор своїми руками можна змайструвати з різними параметрами вихідної напруги та струму шляхом зменшення/збільшення кількості витків та діаметра намотувального дроту статора. Витки котушок намотуються однаково. Необхідно дотримуватись напряму намотування і відзначати його початок і кінець. Поверх зовнішнього витка наноситься епоксидний клей і намотується в чотирьох місцях ізолента – для запобігання розмотуванню.

Правила та нюанси з'єднання котушок

Кінці котушок необхідно очистити від лакової ізоляції. З'єднання виконуються паянням. Підготовлені таким чином котушки укладають на паперовий лист, який наносять схему їх розташування (відповідно до положення постійних магнітів ротора). Фіксують їх скотчем. Усі вільні поля паперу (крім центрів котушок) заклеюють склотканиною, заливаючи епоксидну смолуіз затверджувачем. Висновки обмоток повинні розташовуватись зовні або всередині статора. Для кріплення кронштейна в статорі роблять отвори.

Остаточне складання та встановлення

На одну вісь збираються (зверху – вниз): нижня опора лопатей, диск з постійними магнітами (верхня основа ротора), статор, нижня основа ротора та маточина. Усі складові кріпляться шпильками до кронштейна. Для гарного контакту використовуємо болти із нержавіючої сталі. Доробивши інші дрібниці, отримуємо готовий пристрій. Вертикальний вітряк своїми руками слід встановлювати на відритій місцевості там, де сила вітру найбільша. Бажано, щоб зблизька не було високих споруд. Тоді вітрогенератор ефективно вироблятиме електроенергію, що допоможе заощадити кошти.

Вітрогенератори з вертикальною віссю обертання

У цьому розділі зібрані різні конструкціївітрогенераторів із вертикальною віссю обертання, зроблені любителями даного виду вітрогенераторів. Вертикальних вітрогенераторів буває безліч видів та варіацій. Найпростіші Савоніуси або по простому бочки, і більш просунуті ротори Дар'ї, які найбільш спритні, але тут кожен вид має свої переваги та недоліки.

Ротор Оніпко

Опис ротора Оніпко. Що це? Черговий проект для пошуку інвесторів чи це реально ефективний вітрогенератор

Вертикальний вітрогенератор

Вертикальний вітрогенератор незвичайної конструкції

Цікава конструкція вітрогенератора, генератор якого виготовлений з асинхронного двигуна, але генератор зроблено з трьома статорами та потрійним ротором. так само незвично обертається дволопатевий ротор з лопатями з полікарбонату.

Вітряк із бочок з відкидними лопатями

Вітрогенератор зроблений з жерстяних бочок. Генератор виготовлений з асинхронного двигуна потужністю 2,2 кВт, ротор якого перероблений на неодимові магніти. Привід на генератор ремінний. Лопаті вітряка відкидні з відцентровими вантажами, вихотячи на вітер вони розкриваються і закриваються переходячи під вітер.

Вітрогенератор з мотор-колеса

Небагато фотографій невеликого вертикального вітрогенератора. Як генератор тут використовувалося мотор-колесо від скутера, передача моменту, що крутить, на генератор ланцюгова, співвідношення приблизно 1:2,5. Розміри ротора 1 * 1,6 метра, висота щогли 9 метрів. На середньому вітрі цей вітряк видає до 3А і 17v на зарядку лужного акумулятора.

Вітрогенератор для забору води

Конструція цього вітрогенератора, що вже стала легендарною на просторах рунета, який приводить в рух саморобний насос, а він хитає воду з озера. Спочатку вітряк повинен був заряджати акумулятор, але надто малі обороти звели нанівець всі спроби отримання електрики.

Вертикальний вітрогенератор, ротор Угринського

Саморобний вітрогенератор з вертикальною віссю обертання та розміром ротора 0,75*1,6м. Конструкція лопатей за кресленнями ротора Угринського, це покращений Савоніус по суті, КИЕВ такої конструкції вищий. Конструкція зроблена з двох блоків з кутом 90 градусів, матеріал фанера та алюміній. Генератор для цього вітряка аксіального типу на постійних магнітах.

Потужність вітроустановки близько 50 Вт на вітрі 7-8м/с.

Саморобний вітрогенератор типу Савоніус

Саморобний вертикальний вітрогенератор із розміром ротора 1,8*1м. Як генератор перероблений автомобільний генератор.

Потужність вітроустановки 60 Вт на вітрі 10м/с, це небагато, але тут треба вдосконалити генератор.

Вітрогенератор вертикальний своїми руками

Нерідко виникають ситуації, коли електроенергія в найближчій лінії передач стає недоступною або невиправдано дорогою, і в таких випадках може допомогти тільки саморобний вітряк. Давайте розглянемо варіанти автономного постачання заміського будинкуелектрикою.

Вітряні генератори – яка модель краща?

Дуже часто хочеться заощадити на електроенергії або одержати її там, де ще не проходять вежі ЛЕП. Також можливий варіант, коли просто немає можливості приєднання до цієї вежі через відсутність вільної потужності. У будь-якому з перерахованих випадків виникає необхідність знайти доступне джерело електроенергії, причому бажано поновлюваний, тобто без застосування пального. Тому забудемо на час існування бензинових і дизельних генераторів і спробуємо використовувати силу вітру для отримання електрики.

Вітряки існують досить давно, ще кілька століть тому активно використовувалися вітряки. Так, під час штилю від такого пристосування мало користі, а під час бурі може відмовити навіть найнадійніший механізм (у кращому випадку). Але при всій своїй ненадійності вітровий генератор для дому своїми руками виготовити найпростіше, він вважається найбільш ефективним, особливо якщо немає доступу до річки швидкою течієюдля встановлення колеса. І слід пам'ятати, що вежа вітряка не повинна заважати сусідам ні шумом, ні вібрацією, ні тіньою, що навіть відкидається, згідно з правилами будівництва житлового будинку на ділянці.

Основних видів вітряків існує лише 2: з вертикальною та горизонтальною віссю обертання. Млини, які колись використовувалися повсюдно, належали до механізмів, лопаті яких насаджувалися на горизонтально орієнтовану вісь. Також більшість вітряків сьогодні виготовляються саме за цим принципом, оскільки такий варіант забезпечує найбільший ККД. Однак вітряні генераториз вертикальною віссю для будинку, зроблені своїми руками, працюють при найслабшому вітрі, який не зрушить лопаті пропелерних моделей. Для них досить легких поривів від 1-2 метрів за секунду. Щодо виготовлення - набагато простіше зробити вертикальний вітряк, який приймає вітер з будь-якого боку.

Розрізняють генератори і типу лопатей, які є в обох зазначених вище видів. Здебільшого основним чинником поділу за типами є конструкція: жорстка чи вітрильна. Вже залежно від того, який варіант є кращим для конкретної моделі, вибирається матеріал для виготовлення лопатей уловлювача вітрових потоків. Це може бути фанера, жерсть або тонка листова сталь, пластик, композит - для легкої жорсткої конструкції, а для вітрильної підійде будь-який гнучкий, але міцний матеріал, включаючи шовк, банерну тканину або навіть тонкий брезент.

Відмінності генераторів формою лопатей – порівняння ефективності

Найпростіший варіант горизонтального типу– вітрильна конструкція, тобто просто розташування площин пропелера під невеликим кутом до площини обертання. Жорсткі лопаті вимагатимуть точного розрахунку вигину їх поверхонь, або досягати максимальної продуктивності потрібно буде досвідченим шляхом. Недостатнє викривлення "крила" дасть у результаті зниження ККД через погане захоплення повітряного потоку, а дуже сильне саме буде створювати опір обертанню через тертя повітря.

Що стосується генераторів з вертикальною віссю, їх уловлювачі вітру можуть мати різні форми, та розробки нових контурів та вигинів продовжуються постійно. Найпростіший варіант – із лопатями у формі жолобів, так звана конструкція Савоніуса. Їх кількість зазвичай роблять парним – 2 або 4. Хоча буває і більше, коли виготовляють своїми руками саморобні вертикальні багатолопатеві вітрогенератори на 30 кВт, з додатковими статичними екранами на зовнішньому кільці. Ці екрани спрямовують та концентрують вітер на певні ділянки розташованого всередині кільця ротора, де встановлені безпосередньо лопаті. Їх, залежно від діаметра диска основи, може начитуватись від 8 до 16 штук.

Існують ще ортогональні пропелери, які розташовані на вертикально встановлених осях і обертаються в горизонтальній площині, але їхній основний недолік у надзвичайно низькому ККД. Також подібні генератори не працюють при слабких поривах вітру, потрібна швидкість щонайменше 4 метри на секунду. І найрідше використовуються моделі вітряків Дор'є, у тому числі гелікоїдний, з гвинтоподібним загином лопатей, дугоподібними уловлювачами вітру та конструкцією типу "Н". Вони надійні та ефективні, але їх складно робити в домашніх умовах.

Плюси та мінуси різних типів – розбираємо та оцінюємо

Як уже було сказано, продуктивність набагато вища у моделей з горизонтальною віссю обертання. Однак вони потребують сильному вітріТакий зазвичай буває на висоті більше 10-15 метрів, і саме такої довжини встановлюють щоглу, яку вінчає поворотна гондола з лопатями. Ще одним позитивною якістюможна вважати відсутність згинального навантаження на вал, яка має місце у вітряків з вертикальною віссю. До мінусів ж можна віднести той факт, що у поворотних пропелерних моделей 2 вала, а значить більше вузлів, що зношуються, і вище ймовірність поломки.

Що стосується вертикальних систем, їх переваги та недоліки залежать від моделі. Наприклад, вітряки Савоніуса найпростіші і можуть бути виготовлені для дому своїми руками, як з консервної банки, так і з залізної або пластикової бочки. Заводяться вони за наявності 4 лопатей від найлегшого подиху вітру, особливо якщо встановлені якісні деталі, тоді відбуватиметься саморозкручування за рахунок інерції навіть при поривчастому вітрі. Але якщо лопаті тільки 2 або 3, самостійне обертання неможливо, тому ставлять 2 таких модуля один на інший, маючи уловлювачі вітру кожного під кутом 90 градусів по відношенню до іншого. Парусність цього типу велика, а тому дуже високий бічний тиск на вісь при сильному штормі.

У ортогональних вітряків, крім малої потужності, є ще ряд недоліків. По-перше, це досить сильна вібрація через нерівномірний тиск на різні ділянкилопаті крилоподібної форми. Як наслідок швидко псується підшипник, встановлений на вертикальному валі. Крім того, подібні генератори видають при обертанні досить сильний і неприємний шум, тому можуть стати причиною невдоволення сусідів на найближчих ділянках. Гелікоїдні, якщо їх придбати готові, заводської комплектації, обходяться дуже дорого, так само, як і багатолопатеві конструкції, у яких дуже велика кількість деталей.

Будь-який вітрогенератор для підвищення ефективності може бути встановлений у трубі, що повертається.

Принцип роботи вітряків – як улаштована система?

Незалежно від типу вітряка, сам він енергію виробити неспроможна, йому потрібен генератор, обертання валу якого забезпечуватиметься лопатями. Якщо у вас конструкція із горизонтальною віссю обертання, для передачі руху на вал знадобиться редуктор. Далі підключається контролер, який перетворює електрику, що отримується на котушках генератора, в постійний струм, що надходить потім в акумулятори. Далі можна підключити світлодіодну лампочку, але якщо ви хочете зарядити якийсь пристрій або підключити ноутбук, знадобиться ще й інвертор, який перетворить накопичений заряд батареєю в змінний струм.

Слід враховувати, що кожну зміну струму зі змінного на постійний і навпаки зменшує підсумкову кількість енергії на 10–15 %.

Установка з вертикальною віссю обертання зручна тим, що вал може бути досить довгим, і це дозволяє помістити генератор в нижній частині щогли, тобто в зоні прямого доступу. Нерідко в ланцюг встановлюють автоматичний перемикач, у тих випадках, коли вітряк працює в комплексі з сонячними батареямичи водяним колесом. Також у деяких моделях ставлять гальмо, яке потрібне на той випадок, якщо акумулятор повністю заряджений. На лопатях вітряків із горизонтальною віссю обертання можуть бути передбачені шарніри, які складають уловлювачі вітру при штормі. Дуже потужний вітрогенератор на 5 кіловат, зроблений власноруч, іноді доповнюється поворотним електромотором, який спрацьовує від датчика напряму потоків повітря.

Виріб на неодимових магнітах – коротка інструкція

Довірити складання ротора та статора для вітряка краще спеціалістуАле якщо ви вирішили зробити вітряк для приватного будинку з нуля своїми руками, необхідно знати, як виготовляється генератор. Почати слід з основи, для якої найкраще використовувати маточину автомобіля, оскільки на ній вже є підшипники. На диск через рівні проміжки наклеюються неодимові магніти, полюси яких звернені лицьовою стороною до вас повинні чергуватись. Причому в однофазній моделі кількість різнополюсних сторін має збігатися. Що стосується трифазних генераторів, там рекомендується дотримуватися пропорцій 2:3 або 3:4.

Далі слід зайнятися намотуванням котушок для статора. Це завдання теж краще довірити спеціалісту або використовувати спеціальні пристрої, які допоможуть впоратися із завданням акуратніше, ніж якщо все робити вручну. Для того щоб успішно заряджати батарею на 12 Ватт, знадобиться сумарна кількість витків у всіх котушках, що дорівнює 1000. Загалом для розрахунку витків можна використовувати найбільше просту формулу ω = 44/(T*S), де 44 - постійний коефіцієнт, Т - індукція Тесла, а S - перетин дроту квадратних сантиметрах. Індукцію Тесла визначаємо за таблицею для різних типівпровідників:

Намотані котушки (їм краще надавати прямокутну або трапецієподібну форму для зручності розташування по колу) закріплюємо клеєм на нерухомій підставі статора. При цьому форма та розміри внутрішнього просторукотушки повинні відповідати контурам магніту. Те саме стосується і товщини. Всі кінці провідників виводимо і з'єднуємо так, щоб вийшло два загальні пучки "+" і "-". Серцевини котушок заливаємо тим же клеєм, що використовувався для фіксації, можна ізолювати повністю дроти, покладені на диск статора. Тепер, якщо магніти при обертанні ротора поєднуватимуться з котушками, різниця потенціалів полюсів створить умови для вироблення електрики.

Виготовлення вітряка на основі готового електромотора

Зазвичай домашні майстри намагаються використовувати автомобільні генератори, проте підходять далеко не всі, а тільки збуджуючі, наприклад, такі, які використовувалися в деяких моделях тракторів. Більшість же вимагають появи струму наявності підключеного акумулятора. Однак як основа для вітряка можна використовувати і мотор-колесо для самоката або скутера. Це дозволить зробити малошумні вертикальні вітрогенератори на 5 кВт, які матимуть дуже високий ресурс за рахунок найпростішої конструкціїз мінімумом деталей.

Також можна використовувати як генератор практично будь-який електромотор від побутових верстатів, головне, щоб в основі були відсутні щітки, як, наприклад, в або дрилях - такі генератори вам не підійдуть. Для малопотужного варіанта годиться і кулер від комп'ютера, але лише зарядки невеликих електронних пристроїв. Якщо ви хочете отримати вертикальний вітрогенератор, виготовлений своїми руками, хоча б на 2 кВт, краще взяти за основу двигун від потужного вентилятора.

Вітрогенератор, виготовлений з автомобільного генератора, може допомогти в ситуації, коли приватний будинок немає можливості підключення до лінії електропередачі. Або послужить допоміжним джерелом альтернативної енергії. Такий пристрій можна зробити своїми руками із підручних матеріалів, використовуючи напрацювання народних умільців. Фото та відео продемонструють процес створення саморобної вітрової установки.

Конструкція вітрогенератора

Існує величезне видова різноманітністьвітрогенераторів та креслень їх виготовлення. Але будь-яка конструкція включає наступні обов'язкові елементи:

• генератор;
• лопаті;
• накопичувальна батарея;
• щогла;
• Електронний блок.

Крім цього, необхідно заздалегідь продумати систему керування та розподілення електроенергії, накреслити схему монтажу.

Вітрове колесо

Лопаті, мабуть, найважливіша частина вітрогенератора. Від конструкції залежатиме робота інших вузлів пристрою. Виготовляють їх з різних матеріалів. Навіть із пластикової каналізаційної труби. Лопаті з труби прості у виготовленні, коштують дешево і не схильні до впливу вологи. Порядок виготовлення вітроколеса наступний:

1. Необхідно розрахувати довжину лопаті. Діаметр труби повинен дорівнювати 1/5 від загального метражу. Наприклад, якщо лопата буде метрова, підійде труба діаметром 20 см.
2. Розрізаємо трубу лобзиком вздовж на 4 частини.
3. З однієї частини виготовляємо крило, яке послужить шаблоном для вирізання наступних лопатей.
4. Задирок на краях згладжуємо абразивом.
5. Лопаті фіксують до алюмінієвого диска із привареними смугами для кріплення.
6. Далі до цього диска прикручується генератор.

Після складання ветроколесо потребує балансування. Його закріплюють на штативі горизонтально. Операцію проводять у закритому від вітру приміщенні. У разі правильно проведеного балансування колесо не повинно рухатися. Якщо ж лопаті обертаються самі, їх потрібно підточити до додання рівноваги всієї конструкції.

Тільки після успішного завершення цієї процедури слід перейти до перевірки точності обертання лопатей, вони повинні крутитися в одній площині без перекосу. Допускається похибка 2 мм.

Щогла

Для виготовлення щогли підійде стара водопровідна труба діаметром не менше 15 см, довжиною близько 7 м. Якщо в межах 30 м від передбачуваного місця монтажу є будівлі, висоту конструкції коригують у бік збільшення. Для ефективної роботи вітроустановки лопатник піднімають вище перешкоди мінімум на 1 м.

Підстава щогли та кілочки для закріплення розтяжок бетонують. До кіл приварюють хомути з болтами. Для розтяжок використовують оцинкований 6 мм трос.

Порада. Зібрана щогла має неабияку вагу, при ручній установці знадобиться противага з труби з вантажем.

Переробка генератора

Для виготовлення генератора вітряка підійде генератор будь-якого автомобіля. Їх конструкції схожі між собою, а переробка зводиться до перемотування дроту статора та виготовлення ротора на неодимових магнітах. У полюсах ротора висвердлюються отвори для фіксації магнітів. Встановлюють їх, чергуючи полюси. Ротор обертають папером, а порожнечі між магнітами заливають епоксидною смолою.

У такий же спосіб можна переробити двигун від старої пральної машини. Тільки магніти в цьому випадку, щоб уникнути залипання, наклеюють під кутом.

Нову обмотку перемотують по котушці зуб статора. Можна зробити всипну обмотку, це як комусь зручно. Чим більша кількість витків, тим ефективніше вийде генератор. Мотають котушки в одному напрямку за трифазною схемою.

Готовий генератор варто випробувати та виміряти дані. Якщо при 300 оборотах генератор видає близько 30 вольт, це добрий результат.

Фінальна збірка

Раму генератора зварюють із профільної труби. Хвіст виготовляють із оцинкованої жерсті. Поворотна вісь є трубкою з двома підшипниками. Генератор кріплять до щогли таким чином, щоб відстань від лопаті до щогли була не менше 25 см. З метою безпеки для фінального складання та монтажу щогли варто вибрати безвітряний день. Лопаті під дією сильного вітру можуть зігнутися і розбитися про щоглу.

Для використання акумуляторів для живлення техніки, яка працює від мережі 220 В, потрібно встановити інвертор перетворення напруги. Місткість батареї підбирається індивідуально до вітрогенератора. Цей показник залежить від швидкості вітру на місцевості, потужності техніки, що підключається, і частоти користування нею.

Щоб батарея не вийшла з ладу від надмірної зарядки, знадобиться контролер напруги. Його можна виготовити самостійно, якщо маєте достатні знання в електроніці, або купити готовий. У продажу є багато контролерів для механізмів отримання альтернативної енергії.

Порада. Щоб лопатник не зламався за сильного вітру, встановлюють простий пристрій - захисний флюгер.

Обслуговування вітрогенератора

Вітрогенератор, як і будь-який інший пристрій, потребує технічного контролю та обслуговування. Для безперебійної роботи вітряка періодично проводять такі роботи.

1. Найбільшої уваги вимагає струмознімач. Щітки генератора потребують чищення, мастила та профілактичного регулювання раз на два місяці.
2. При перших ознаках несправності лопатника (тремтіння та розбалансування колеса) вітрогенератор опускають на землю та ремонтують.
3. Раз на три роки металеві деталі покривають антикорозійною фарбою.
4. Регулярно перевіряють кріплення та натяг тросів.

Тепер, коли установка закінчена, можна підключати прилади та користуватися електроенергією. Принаймні поки що вітряно.

Генератор для вітряка своїми руками: відео

Вітрогенератор для приватного будинку: фото

Потужності саморобного вітрогенераторабуде достатньо для заряджання акумуляторних батарей різноманітної техніки, забезпечення освітлення та в цілому роботи побутових електроприладів. Встановивши вітрогенератор, ви позбавите себе витрат на електроенергію. За бажання аналізований агрегат можна зібрати своїми руками. Потрібно лише визначитися з основними параметрами вітрогенератора та зробити все відповідно до інструкції.

Конструкція вітрогенератора включає кілька лопатей, що обертаються під впливом вітряних потоків. Внаслідок такого впливу створюється енергія обертання. Енергія, що утворилася, за допомогою ротора надходить на мультиплікатор, який у свою чергу передає енергію на електрогенератор.

Також є конструкції вітрогенераторів без мультиплікаторів. Відсутність мультиплікатора дозволяє істотно підвищити продуктивність установки.

Вітрогенератори можна встановлювати як окремо, так і групами, об'єднаними у вітропарк. Також вітродвигуни можна комбінувати з дизельними генераторами, що дозволить економити паливо та забезпечити максимально ефективну роботу системи електрозабезпечення будинку.

Що потрібно знати до початку збирання вітрогенератора?

Перед початком збирання вітрогенератора вам потрібно визначитися з рядом основних моментів.

Перший крок. Виберіть відповідний тип конструкції вітродвигуна. Установка може бути вертикальною та горизонтальною. В разі самостійного складаннякраще віддавати вибір на користь саме вертикальних моделей, т.к. вони більш прості у виготовленні та балансуванні.

Другий крок. Визначте відповідну потужність. У цьому моменті все індивідуально – орієнтуйтесь на потреби. Для більшої потужності потрібно збільшувати діаметр і масу робочого колеса.

Збільшення цих характеристик призведе до виникнення певних складнощів на етапі закріплення та балансування колеса вітрогенератора. Враховуйте Наразіта об'єктивно оцінюйте свої можливості. Якщо ви новачок, розгляньте варіант з установкою декількох вітрогенераторів середньої потужності замість одного дуже продуктивного агрегату.

Третій крок. Подумайте, чи зможете ви самостійно виготовити всі елементи вітрогенератора. Кожна деталь повинна бути точно прорахована та зроблена у повній відповідності до заводських аналогів. За відсутності необхідних навичок краще придбати готові елементи.

Четвертий крок. Виберіть відповідні акумулятори. Від автомобільних акумуляторів краще відмовитись, т.к. вони недовговічні, вибухонебезпечні та вимогливі у догляді та обслуговуванні.

Найкращим варіантом є герметичні акумулятори. Вони коштують у кілька разів дорожче, зате служать у кілька разів довше і загалом відрізняються вищими характеристиками.

Окрему увагу приділіть вибору потрібної кількості лопатей. Найпопулярнішими є вітрогенератори з двома і трьома лопатями. Однак у подібних установок є низка недоліків.

При роботі генератора з двома або трьома лопатями мають місце потужні відцентрові та гіроскопічні сили. Під впливом згаданих сил суттєво зростає навантаження на основні елементи вітрогенератора. При цьому в деяких моментах сили діють на противагу одна одній.

Щоб нівелювати навантаження, що надходять, і зберегти конструкцію вітрогенератора в цілісності, потрібно виконати грамотний аеродинамічний розрахунок лопатей та виготовити їх у точній відповідності до розрахункових даних.Навіть мінімальні похибки у кілька разів зменшують ККД установки та підвищують ймовірність швидкої поломки вітрогенератора.

При роботі швидкохідних вітродвигунів створюється багато шуму, особливо, якщо йдеться про саморобні установки. більший розмірматимуть лопаті, тим сильнішим буде шум. Цей момент накладає низку обмежень. Наприклад, встановити таку галасливу конструкцію на даху будинку вже не вийде, якщо, звичайно, власнику не подобається відчуття життя в умовах аеродрому.

Враховуйте, що зі збільшенням кількості лопатей підвищуватиметься рівень вібрації, що утворюється під час роботи вітрогенератора. Дволопатеві установки складніші в балансуванні, особливо для недосвідченого користувача. Отже, шуму та вібрації від вітряків із двома лопатями буде дуже багато.

Віддайте вибір на користь вітрогенератора на 5-6 лопат.Практика показує, що такі моделі є найбільш оптимальними для самостійного виготовлення та використання у домашніх умовах.

Гвинт рекомендується робити діаметром близько 2 м-коду.З роботою з його складання та балансування впорається практично будь-хто. Набравшись досвіду, можете спробувати зібрати та встановити колесо з 12-ма лопатями. Складання такого агрегату вимагатиме більше зусиль. Витрата матеріалів та тимчасові витрати теж збільшаться. Однак 12 лопат дозволять навіть при несильному вітрі в 6-8 м/с отримувати потужність на рівні 450-500 Вт.

Зважайте на те, що при 12 лопатях колесо буде досить тихохідним, а це може призвести до різних проблем.Наприклад, вам доведеться зібрати спеціальний редуктор, складніший і найдорожчий у виготовленні.

Таким чином, найкращим варіантом для початківця домашнього майстрає вітрогенератор із колесом діаметром 200 см, оснащеним лопатями середньої довжини в кількості 6 штук.

Комплектуючі та інструменти для збирання

Складання вітряка вимагатиме наявності безлічі різних комплектуючих і додаткових пристроїв. Зберіть та купіть все необхідне заздалегідь, щоб вам не довелося відволікатися на це у майбутньому.

Залежно від умов конкретної ситуаціїсписок необхідних інструментівможе трохи змінюватись. У цьому моменті ви самостійно зорієнтуєтеся під час виконання роботи.

Покроковий посібник зі збирання вітрогенератора

Складання та встановлення саморобного вітрогенератора виконується в кілька етапів.

Перший етап. Підготуйте триточкове бетонна основа. Глибину і в цілому потужність фундаменту визначайте відповідно до типу ґрунту та кліматичними умовамиу місці будівництва. Дайте бетону набрати міцність протягом 1-2 тижнів і встановіть щоглу. Для цього зарийте опорну щоглу на землю приблизно на 50-60 см і зафіксуйте за допомогою розтяжок.

Другий етап. Підготуйте ротор та шків. Шків є фрикційним колесом. По колу такого колеса розташована канавка чи обід. При виборі діаметра ротора необхідно орієнтуватися на середньорічне значення швидкості вітру. Так, при середній швидкості 6-8 м/с ротор діаметром 5 м буде більш ефективний, ніж ротор на 4 м.

Третій етап. Виготовте лопаті майбутнього вітрогенератора. Для цього візьміть бочку і розділіть її на кілька однакових частин відповідно до вибраної кількості лопатей. Розмітте лопаті за допомогою маркера, а потім виріжте елементи. Для різання чудово підійде болгарка, також можна використовувати ножиці по металу.

Четвертий етап. Скріпіть днище бочки зі шківом генератора. Для кріплення використовуйте болти. Після цього вам потрібно відігнути лопаті на бочці. Не переборщіть, інакше готова установка працюватиме нестабільно. Встановіть потрібну швидкість обертання вітрогенератора шляхом зміни вигинів лопатей.

П'ятий етап. Підключіть дроти до генератора та зберіть їх у ланцюг у дозі. Закріпіть генератор на щоглі. Провід підключіть до генератора та щогли. Зберіть генератор у ланцюг. Також підключіть акумулятор до ланцюга. Враховуйте той факт, що максимально допустима довжина проводів у разі такої установки становить 100 см. Підключіть навантаження за допомогою проводів.

На складання одного генератора йде в середньому 3-6 годин, залежно від наявних навичок і в цілому працездатності та майстра.

Вітрогенератор вимагає регулярного догляду та обслуговування.

1. Через 2-3 тижні після встановлення нового генератора потрібно демонтувати прилад та переконатися у надійності наявних кріплень. З метою власної безпеки перевіряйте кріплення виключно за слабкого вітру.
2. Змащуйте підшипникищонайменше 1 раз на 6 місяців. При появі перших ознак порушення балансування колеса відразу ж зніміть його та усуньте несправності. Найчастішою ознакою розбалансування є нехарактерне тремтіння лопатей.
3. Не менше ніж раз на 6 місяців перевіряйте щітки струмоприймача. Кожні 2-6 років фарбуйте металеві елементиустановки. Регулярне фарбування захистить метал від руйнування під впливом корозії.
4. Слідкуйте за станом генератора. Регулярно перевіряйте, чи не перегрівається генератор під час роботи. Якщо поверхня установки нагрівається до такого стану, що на ній стає дуже важко тримати руку, віднесіть генератор до майстерні.
5. Контролюйте стан колектора. Будь-які забруднення потрібно в найкоротші термінивидаляти з контактів, т.к. вони значно знижують ефективність роботи установки. Слідкуйте за механічним станом контактів.Перегрів агрегату, обмотки, що згоріли та інші подібні дефекти – все це повинно відразу ж усуватися.

Таким чином, у збиранні вітрогенератора немає нічого складного. Достатньо лише підготувати всі необхідні елементи, зібрати установку за інструкцією та підключити готовий агрегат до електромережі. Правильно зібраний вітрогенератор для дому стане надійним джерелом безкоштовної електроенергії. Дотримуйтесь отриманого керівництва і все вийде.

Вдалої роботи!

Відео – Вітрогенератори для дому своїми руками

Корисні копалини, що видобуваються з надр землі та використовуються людством як енергоресурси, на жаль, не безмежні. З кожним роком їхня вартість збільшується, що пояснюється скороченням рівня видобутку. Альтернативним варіантом енергопостачання, що набирає обертів, виступають вітряні електростанціїдля будинку. Вони дозволяють перетворювати енергію вітру на змінний струм, що дає можливість забезпечувати всі потреби в електриці будь-яких побутових приладів. Головна перевага таких генераторів – абсолютна екологічність, а також безкоштовне користування електрикою необмежену кількість років. Які переваги має вітрогенератор для дому, а також особливості його експлуатації, розберемо далі.

Ще давні люди помітили, що вітер може стати чудовим помічником у виконанні безлічі робіт. Вітряні млини, що дозволяли перетворювати зерно на борошно, не витрачаючи власних сил, стали родоначальниками перших вітрогенераторів

Вітряні електростанції складаються з певної кількості генераторів, здатних отримувати, перетворювати та накопичувати енергію вітру в змінний струм. Вони можуть забезпечити цілий будинок електроенергією, яка береться з нізвідки.