Рубрики
Делимся опытом

Самодельный ветрогенератор и его промышленные аналоги

Теория, практика, действующая модель ветрогенератора и его промышленные аналоги с описанием и ценой. Тем, кто нередко путешествует и останавливается на дневки и ночевки на природе,

Самодельный ветрогенератор и его промышленные аналогиТеория, практика, действующая модель ветрогенератора и его промышленные аналоги с описанием и ценой.

Тем, кто нередко путешествует и останавливается на дневки и ночевки на природе, наверное приходило в голову, что отлично было бы иметь источник подзарядки для авто аккума и аккумов других мобильных устройств: ноутбуков, телефонов, gps навигаторов, фонарей и т.д.

Не считая того, имея довольно мощнейший источник энергии даже 12 В, можно, используя преобразователь 12 — 220 В, получить всеполноценную «розетку» 220 В. Это еще больше повысит уровень комфорта, к которому так привыкли все горожане и прирастит количество применяемых устройств до обычного уровня.

Получить таковой уровень комфорта можно при помощи солнечных батарей, ветряных генераторов и гидрогенераторов. При уровне мощности до 1000 Вт, эти устройства могут быть довольно малогабаритны даже для переноски одним человеком, если гласить об автотранспорте, то вы сможете взять с собой и поболее массивные источники энергии.

С чего начать?

Если вы обладаете навыком работы с ординарными инструментами, такими как «болгарка», электродрель, сварочный аппарат, паяльничек, шуроповерт, то вам не составит особенного труда собрать самодельный ветряк. Но помните, что как и в любом деле, мастерство приходит с опытом. Одно дело собрать действующий макет и совершенно другое ветряк, рассчитанный на хоть какой ветер, со стабилизацией напряжения и защитой от перегрузок.

Сейчас остановимся подробнее на том, как собрать простой ветряк и что для этого необходимо. Следует сказать, что есть ветряки горизонтального и вертикального типа, т.е. с плоскостью вращения ротора в вертикальной и горизонтальной плоскости.

Наибольшее распространение исторически получили ветряки, с вертикально расположенными роторами (ветряные мельницы). Это несколько удивительно, если вспомнить, что у горизонтальных есть несколько очевидных преимуществ. К примеру, они всеракурсные, т.е. ветер с хоть какой стороны будет крутить их ротор. Им нужен только один подшипник.

У «вертикальных» ветряков нужно такое же поворотное устройство, хвост для отслеживания ветра и поворота по ветру. Не считая того, им нужен дополнительный подшипник для вращения рабочего ротора и еще шарнир, для защиты от очень сильного ветра.

Сердечко ветряка.

Сначала, при строительстве ветряка, нужно обусловиться с генератором. Это сердечко вашего устройства. 1-ое, что приходит на разум, это авто генератор. Но нужно учитывать некие аспекты.

Во-1-х, авто генераторы требуют напряжения возбуждения, т.е. требуется дополнительный провод для подключения и дополнительный аккумулятор для пуска, что не очень комфортно.

Во-2-х, авто генераторы требуют высочайшей скорости вращения для действенной работы ( более 1000 об/мин), что усложняет привод.

В-3-х, они довольно тяжелы, что усложняет конструкцию мачты.

Исходя из вышесказанного, в качестве рабочего генератора, обычно выбирают движки неизменного тока. Если покрутить таковой движок за рабочий вал, то на его клеммах появится напряжение.

Отлично зарекомендовали себя электродвигатели от старых ЭВМ середины прошедшего века. В этих устройствах они крутили приводы дисководов и ленточных накопителей. Такие движки можно отыскать на радиорынке «Митино» в Москве, либо на другой барахолке, к примеру, http://molotok.ru

Действующая модель.

Непосредственно примененный движок имел последующие характеристики: U=48 В, I=15A, N=1200 об/мин. Ротор ветряка крутится с частотой приблизительно 500 об/мин, при этом с ростом частоты возрастает не напряжение, а рабочий ток.

Для оптимизации работы устройства, рабочий ротор не насажен на вал мотора, а использован редуктор. Редуктор может быть как цепной, так и ременный. Цепной еще надежнее, а ременный проще в изготовлении.

Использован цепной. В качестве привода можно использовать «механику» от старенького велика и трубы от его рамы. На роторе стоит звездочка Z=48, на генераторе Z=10, соединение осуществляется велосипедной цепь.

Генератор крепится с помощью болтов, но можно использовать отрезок пластмассовой трубы, за ранее вставив в нее генератор и закрепив его с помощью авто резьбовых хомутов. Места крепления болтов и хомутов лучше залить резиновым клеем «Момент».

Аспекты производства ротора.

Стоит очень трепетно подойти к изготовлению ротора. От его свойства очень очень зависит КПД генератора. Ротор после производства необходимо кропотливо отбалансировать. От этого зависит срок службы всего устройства.

Лопасти делаются из 2 мм алюминия либо из пластмассовых труб, поперечником 60-80 мм. Из труб делать легче, т.к. этот материал более мягенький и ему легче придать подходящий профиль. Может быть, вам придется экспериментально поменять размеры лопастей.

Огромные и широкие лопасти работают при очень слабеньком ветре, но не развивают огромных оборотов из-за огромного аэродинамического сопротивления. Мелкие вертятся стремительно, но при довольно сильном ветре.

Мой ветряк имеет ротор поперечником 2.5 метра, при слабеньком ветре (5-8м/с) употребляется 6 лопастей. При сильном ветре четыре лопасти снимаются, даже с 2-мя лопастями ветряк дает 4-6 А при напряжении 14 В.

Можно уменьшить размер ротора до 1.6 и использовать повсевременно 2-3 лопасти. Если вы хотят поменять число лопастей зависимо от силы ветра, то мачту необходимо сделать с шарниром при основании, чтоб ее можно было опускать не складывая.

Как сделать мачту?

Мачта делается из нескольких секций длиной 2-2.5 метра из металлической трубы 3/4 дюйма либо из дюралевой трубы, но большего поперечника. Обычно применяется 3-4 секции, так их легче монтировать и перевозить. Чтоб ваша мачта не свалилась, необходимо использовать «пятку» в виде железного прямоугольника 30х30 см и систему из 3-х растяжек с металлическими колышками. Можно использовать готовую мачту, к примеру которая применяется для антенн СВ спектра. Продаются и очень комфортные проф телескопические мачты.

Защита от сильного ветра.

Несколько слов о защите от перегрузок при очень сильном ветре. Простой вариант-это дополнительный шарнир на мачте. При помощи этого шарнира ветряк может без помощи других опрокидываться, «задирая» ротор в небо, при очень сильном ветре, либо вы сможете сами опрокинуть его при помощи веревки, привязанной к «хвосту» ветряка. Кстати, хвост делается из трубы либо уголка с прикрепленной на конце вертикальной лопастью, размерами приблизительно 50х50 см. Общая длина хвоста приблизительно 1.8 м.

Пульт управления.

Пульт контроля и зарядки аккумов содержит в простом варианте вольтметр на 30 В; амперметр на 30 А; диодный мост на 30 А 100 В; балластный проволочный резистор с движком (реостат) на 50 Вт, сопротивлением 5-10 Ом. Резистор дорабатывается методом удаления нескольких последних витков.

После доработки, если переместить движок резистора в последнее положение, его цепь будет разомкнута. Это его рабочее состояние. Резистор включают параллельно генератору до диодного моста, но после амперметра. Он употребляется для аварийной остановки генератора (понижения числа оборотов ротора).

Электронные методы защиты и управления.

Резистор должен выдерживать ток 20-30 А в течении 30 сек. Если аккумулятор уже стопроцентно зарядился и не надо включать дополнительные нагрузки, то в течении нескольких секунд закорачиваем при помощи резистора генератор. Ток при всем этом в 2-3 раза становится меньше рабочего.

После остановки «опрокидываем» генератор либо привязываем одну из лопастей к мачте. Никогда не останавливайте лопасти генератора руками либо при помощи сторонних предметов, т.к. это всегда приводит к травмам и поломкам оборудования.

Не стоит ограничивать ток зарядки аккума при помощи резистора, т.к. это вероятнее всего приведет к его выходу из строя. Для ограничения тока используйте дополнительные нагрузки, как правило это лампы накаливания. Для соединения генератора и системы управления употребляется обыденный кабель без скользящих колец. Сечение кабеля 2х2.5 квадратных мм. Наилучший материал, это резина либо силикон.

Преобразователь напряжения 12-220 В.

В качестве инвертора 12-220 В обычно употребляют покупные устройства, но они довольно дороги ( от 1500 до 10000 руб.). Для таких целей можно использовать списанные офисные «бесперебойники» UPS 1000-UPS 5000. После годовой эксплуатации их батареи уже не «держат» нагрузки. Такие устройства списывают и выбрасывают на помойку. Подключив авто аккумулятор к UPS, вы получите красивый инвертор безвозмездно.

Чем повеселит рынок готовой продукции?

Сейчас поглядим, что можно приобрести на нашем рынке из готового оборудования и сравним цены. Поглядим, «Стоит ли овчинка выделки»? Напимер, ветрогенераторы «WIND TURBINE » без учета цены мачты, преобразователя и устройства управления: 500 Вт 28500 руб., 2 кВт 59900 руб., 3 кВт 119000 руб., 5 кВт 179000 руб. Веб-сайт http://www.vetrogenerator.ru.

Увлекательны генераторы серии ВЭУ ,http://www.kombitel.ru/?id=430&page=veu-1/3. Тут цены несколько ниже, к примеру генератор 1 кВт без систем управления, мачты и т.д. стоит 19000 руб.

Более дорогие ветрогенераторы из Китая, к примеру JFWC-1KW стоит 2500$. Еще с ветрогенераторами можно ознакомиться на веб-сайтах: www.kz.all-biz.info, www.svs-solar.ru, www.volgaveter.ru, http://vetrogenerator.invertory.ru/ и т.д.

Выводы

Выбор, естественно, всегда за вами. Но если у вас еще как бы нет хобби, то смастерив самодельный ветрогенератор, вы сэкономите более 500 баксов, познакомитесь со всеми соседями по даче, привлечете особенное внимание к собственной персоне, обретете новых друзей и знакомых и ,может быть, начнете жить по новенькому. Фортуны, лучше делать хоть что-то, чем же не делать ничего.

Яков Кузнецов/