Самодельный ветряк для дома: Как сделать ветрогенератор 💨 на 220В своими руками: самодельный ветряк

Ветрогенератор для дома своими руками смастерил тернопольский пенсионер

Несколько лет назад житель Тернополя Ярослав Бендас стал известным на всю Украину благодаря своей мини-электростанции. Однако мало кто знает о ее уникальности и значительном отличии от существующих аналогов. 73-летний изобретатель и сейчас пребывает в поиске рациональных идей, которые сразу же реализует. Одна из последних его работ — фонтан в форме Эйфелевой башни с подачей воды в циклическом замкнутом круге.

Даже при слабом ветре — два-три метра в секунду — домашняя ветроэлектростанция Ярослава Бендаса способна производить энергию. «Чтобы при ураганных ветрах ничего не перегорело, оснастил ветряк специальными тормозами, которые замедляют вращение лопастей до допустимого уровня», — рассказывает пенсионер.

Благодаря четырем специальным подставкам установка не деформирует крышу и не создает никаких вибраций, отмечает разработчик. В свое время на строительство самодельной ВЭС тернопольский рационализатор потратил около 300 долларов.

С тех пор семья изобретателя экономит значительные средства: использование газа в зимние месяцы уменьшилось наполовину — с 400 до 200 кубометров.

О своих интересных изобретениях украинский умелец рассказал изданию «Тернополь вечерний«:

— Ярослав Николаевич, в чем основа вашей любви к электронике и вообще к технике. Вы специалист в этом деле или просто любитель?

— Это дело моей жизни. В свое время закончил общетехнический факультет Тернопольского пединститута. Долгое время работал на одном из крупнейших промышленных гигантов нашего края — ВО «Ватра». Последние 16 лет перед выходом на пенсию с этого предприятия продолжал трудовую деятельность в межшкольном учебно-производственном комбинате. Там преподавал детям теорию и практику по электротехнике. Сейчас уже и такого учебно-производственного учреждения нет, а тогда оно играл важную роль в профориентации учащихся. Выйдя на пенсию, занимаюсь любимым делом.

— Вы не только в Тернополе, но и на всю Украину известны своей мини-электростанцией. А до этого мастерили интересные вещи?

— До создания этой установки я придумал много разных приборов, которые были полезными в быту. В свое время занимался аквариумами, электрооборудованием для них, сделал автоматически раздвижные шторы и различные приспособления в собственном доме.

— А как вам пришла идея создать домашнюю мини-электростанцию. Это было потребностью в энергосбережении или предметом рационализаторской мысли?

— В свое время один приятель подарил мне генератор от передвижной киноустановки. Десять лет назад, когда я достраивал свой дом на улице Ломоносова, задумал использовать этот механизм с пользой. Для этого соорудил прочную плоскую крышу, на которой впоследствии установил почти полутонную конструкцию — большой ветряк на трехметровой мачте, оснащенный 8 лопастями с размахом крыльев 2 м 80 см.

Читайте также: Ветрогенератор для дома: особенности, которые нужно обязательно знать владельцу частной электростанции

— Сначала ветряк крутился в горизонтальном положении. Что заставило вас кардинально перестроить ветровую электроустановку?

Действительно, сначала так и было. Я хотел, чтобы электроустановка работала независимо от направления ветра. В таком положении, откуда бы ни дул ветер, лопасти все равно крутятся, но меня не устраивало небольшое количество оборотов и слабая мощность. А чтобы переоборудовать с горизонтального на вертикальное положение, надо было полностью переделать всю конструкцию. Но, как сделать, чтобы установка одновременно поворачивалась к ветру и крутилась? Для этого я приспособил задний мост от «Жигулей». Заглушив одну из полуосей, установил на ее место хвост. А вторую полуось применил для ветряка. Поэтому вертикальная ось идет к тонвалу, который начинает крутить, а передача идет к генератору.

Ваша ветровая электроустановка отличается от тех, что есть в серийном производстве в западных странах?

— Для ветровых установок необходим тихоходный генератор, который имеет небольшое количество оборотов, а у меня он — от кинопередвижки. Если его использовать для освещения, то необходимы аккумуляторы и преобразователи энергии. Для этого надо было затратить немалые средства. Я пошел другим путем. Использовал то, что генератор в зависимости от силы ветра производит электрический ток определенного напряжения. Поставил тэны в обогревательный котел, параллельно использую для отопления дома природный газ и энергию с электроустановки. Если генератор работает, тэны соответственно производят напряжение, температура воды поднимается, и подача газа автоматически выключается. Я только устанавливаю необходимую температуру. Когда пользовался исключительно газом для отопления своего дома, то при сильных морозах использовал почти по 400 кубометров голубого топлива в месяц, а теперь использование газа уменьшилось наполовину. Для семейного бюджета это существенная экономия.

Ярослав Николаевич, то есть вы уже десять лет размышляете над проблемой энергосбережения для отопительных устройств?

— Тогда эта тема не была столь актуальной, но уже намечалось подорожание энергоносителей. И надо было думать, как решить эту проблему в отдельно взятом доме. И выгода от мини-электростанции очевидна. За рубежом, особенно в прибрежных зонах Франции, Нидерландов, Германии, Испании, Португалии — довольно много ветряных мельниц. Поставят их 50 или 100 и работают они как единая энергосистема. Почему наша промышленность не выпускает такие генераторы? Их можно эффективно использовать на дачных участках, в частных домах в городе или в деревне, на различных туристических объектах.

— Сделав уникальную ветровую электроустановку, вы не остановились в поисках рационализаторских идей. Недавно вы смастерили фонтан в виде Эйфелевой башни. Расскажите, пожалуйста, о своем очередном творении?

— Я не могу сидеть без дела. В прошлом году идею создать небольшой фонтан у дома мне подкинула дочь, но потом сама же отказалась от замысла. Мол, для функционирования фонтана необходимо задействовать водопровод, а это большие финансовые затраты. Я решил эту проблему другим способом. Заливаю два ведра воды, которая циркулирует в системе. Когда она частично испаряется, доливаю необходимое количество воды.

— Какой принцип у этой циркуляции?

— Я сделал диафрагменный насос, который под давлением качает воду, забирая ее из бачка и подавая наружу. Подачу через редуктор осуществляет низкоэнергозатратный электрический моторчик. Вода снова стекает в бачок и дальше идет по кругу. Эта конструкция хоть и уже работает более месяца, еще не завершена.

— Что-то планируете в ней доработать?

— Сейчас под водяным напором движется мяч. Хочу, чтобы там крутилось колесо или двигалась какая-то фигурка. Планирую также облагородить это место насаждениями и декоративной травой. Люди, которые проходят мимо моего дома, заглядываются на фонтан. А я хочу, чтобы он радовал их глаз.

— Ярослав Николаевич, ваши родные утверждают, что у вас ненужных вещей не бывает?

— Дочка часто упрекает, зачем мне столько барахла? А я считаю, что рано или поздно из него что-то сделаю полезное. Многие вещи люди просто выбрасывают, не зная, что их еще можно с пользой применить. У меня была незадействованная ванна, которую, наполнив водой, установил на крыше. Подсоединил к водоснабжению и в теплое время есть бесплатный душ. Видеоголовка от старой камеры и различные электронные устройства применил в системе видеонаблюдения за собственным подворьем. Старое электронное оборудование использую как для создания различного напряжения и пайки, так и управления антеннами для телевидения. Каждую вещь можно где-то приспособить и она принесет пользу.

Читайте также: 80-летний украинский инженер сконструировал ветряк по собственному проекту

А вы что думаете по этому поводу? Дайте нам знать – напишите в комментариях!

Понравилась статья? Поделитесь ею и будет вам счастье!

Самодельный ветряк для дома. Вертикальный ветрогенератор для дачи

Оплата электроэнергии на сегодняшний день занимает немалую долю в затратах на содержание жилища. В многоквартирных домах, единственный способ экономии — переход на энергосберегающие технологии, и оптимизация расходов по многотарифным схемам (ночной режим оплачивается по сниженным ценам). А при наличии приусадебного участка можно не только сэкономить на потреблении, но и организовать для частного дома самостоятельное энергообеспечение.

Это нормальная практика, которая зародилась в Европе и северной Америке, а последние пару десятилетий активно внедряется и в России. Однако оборудование для автономного энергоснабжения достаточно дорогое, окупаемость «в ноль» наступает не раннее, чем спустя 10 лет. В некоторых государствах, можно возвращать энергию в общественные сети по фиксированным тарифам, это сокращает время окупаемости. В Российской Федерации для оформления «кэшбека» требуется пройти ряд бюрократических процедур, поэтому большинство пользователей «бесплатной» энергии предпочитают строить ветряной генератор своими руками, и пользоваться им только для личных нужд.

Правовая сторона вопроса

Самодельный ветрогенератор для дома не попадает под запреты, его изготовление и применение не влечет за собой административного либо уголовного наказания. Если мощность ветряного генератора не превышает 5 кВт, он относится к бытовым устройствам, и не требует никаких согласований с местной энергетической компанией. Тем более, не требуется уплачивать какие-либо налоги, если вы не получаете прибыль при продаже электроэнергии. Кроме того, самодельный генерирующий ветряк даже с такой производительностью, требует сложных инженерных решений: смастерить его на тек просто. Поэтому мощность самоделки редко превышает 2 кВт. Собственно, этой мощности обычно достаточно для энергоснабжения частного дома (конечно, если у вас нет бойлера и мощного кондиционера).

В данном случае, речь идет о федеральном законодательстве. Поэтому перед принятием решения об изготовлении ветряка своими руками, не лишним будет проверить наличие (отсутствие) субъектовых и муниципальных нормативных правовых актов, которые могут накладывать некоторые ограничения и запреты. Например, если ваш дом расположен на особо-охраняемой природной территории, использование ветровой энергии (а это природный ресурс) может потребовать дополнительных согласований.

Проблемы с законом могут возникнуть при наличии беспокойных соседей. Ветряки для дома относятся к индивидуальным постройкам, поэтому на них также распространяются некоторые ограничения:

Разновидности генераторов

Прежде чем решить, как сделать ветрогенератор своими руками, рассмотрим особенности конструкции:

По расположению генератора устройство может быть горизонтальным или вертикальным

По номиналу генерируемого напряжения

Типовые примеры самодельных ветрогенераторов

Устройство ветрогенератора одинаковое, вне зависимости от выбранной схемы.

• Пропеллер, который может быть установлен как непосредственно на вал генератора, так и с помощью ременной (цепной, шестеренной передачи).
• Собственно генератор. Это может быть готовое устройство (например, с автомобиля), либо обычный электродвигатель, который при вращении вырабатывает электроток.
• Инвертор, регулятор напряжения, стабилизатор — в зависимости от выбранного напряжения.
• Буферный элемент — аккумуляторные батареи, обеспечивающие непрерывность генерации, вне зависимости от наличия ветра.
• Установочная конструкция: мачта, кронштейн для монтажа на крыше.

Пропеллер

Можно изготовить из любого материала: хоть из пластиковых бутылок. Правда гибкие лопасти существенно ограничивают мощность.

Достаточно вырезать в них полости, для забора ветра.

Неплохой вариант — ветряк бытового из кулера. Вы получаете готовую конструкцию с профессионально выполненными лопастями и сбалансированным электродвигателем.

Аналогичная конструкция изготавливается из охладителя компьютерных блоков питания. Правда мощность такого генератора мизерная — разве что зажечь лампу на светодиодах, или зарядить мобильный телефон.

Тем не менее, система вполне работоспособна.

Неплохие лопасти получаются из алюминиевых листов. Материал доступен, его несложно отформовать, пропеллер получается достаточно легким.

Если вы создаете роторный пропеллер для вертикального генератора, можно воспользоваться жестяными банкам, разрезанными вдоль. Для мощных систем применяются половинки стальных бочек (вплоть до объема 200 литров).

Разумеется, придется с особой тщательностью подойти к вопросу надежности. Мощный каркас, вал на подшипниках.

Генератор

Как говорилось выше, можно использовать готовый автомобильный, или электродвигатель от промышленных электроустановок (бытовой техники). В качестве примера: ветрогенератор из шуруповерта. Используется вся конструкция: двигатель, редуктор, патрон для крепления лопастей.

Компактный генератор получается из шагового двигателя принтера. Опять же, мощности хватает лишь на питание светодиодного светильника или зарядного устройства смартфона. На природе — незаменимая вещь.

Если вы с паяльником «на ты», и неплохо разбираетесь в радиотехнике — генератор можно собрать самостоятельно. Популярная схема: ветрогенератор на неодимовых магнитах. Преимущества конструкции — можно самостоятельно рассчитать мощность под ветровую нагрузку в вашей местности. Почему неодимовые магниты? Компактность при высокой мощности.

Можно переделать ротор имеющегося генератора.

Либо создать собственную конструкцию, с изготовлением обмоток.

Эффективность такого ветряка на порядок выше, чем при использовании схемы с электродвигателем. Еще одно неоспоримое преимущество — компактность. Неодимовый генератор плоский, и его можно разместить непосредственно в центральной муфте пропеллера.

Мачта

Изготовление этого элемента не требует познаний в электронике, но от его прочности зависит жизнеспособность всего ветрогенератора.

Например, мачта высотой 10–15 метров требует грамотно рассчитанных растяжек и противовесов. Иначе сильный порыв ветра может завалить конструкцию.

Если мощность генератора не превышает 1 кВт, вес конструкции не такой большой, и вопросы прочности мачты отходят на второй план.

Итог

Самодельный ветрогенератор — не такая сложная конструкция, как может показаться на первый взгляд. С учетом высокой стоимости заводских изделий, можно изрядно сэкономить, изготовив домашнюю ветряную электростанцию и вполне доступных материалов. С учетом небольших затрат на создание ветряка, окупится он достаточно быстро.

Видео по теме

Зачастую у владельцев частных домов возникает идея о реализации системы резервного электропитания . Наиболее простой и доступный способ — это, естественно, или генератор, однако многие люди обращают свой взгляд на более сложные способы преобразования так называемой даровой энергии ( излучения, энергии текущей воды или ветра) в .

Каждый из этих способов имеет свои достоинства и недостатки. Если с использованием течения воды (мини-ГЭС) все понятно — это доступно только в непосредственной близости от достаточно быстротекущей реки, то солнечный свет или ветер можно использовать практически везде. Оба этих метода будут иметь и общий минус — если водяная турбина может работать круглосуточно, то солнечная батарея или ветрогенератор эффективны только некоторое время, что делает необходимым включение аккумуляторов в структуру домашней электросети.

Поскольку условия в России (малая длительность светового дня большую часть года, частые осадки) делают применение солнечных батарей неэффективным при их современных стоимости и КПД, наиболее выгодным становится конструирование ветрового генератора . Рассмотрим его принцип действия и возможные варианты конструкции.

Так как ни одно самодельное устройство не похоже на другое, эта статья — не пошаговая инструкция , а описание базовых основ конструирования ветрогенератора.

Общий принцип работы

Основным рабочим органом ветрогенератора являются лопасти, которые и вращает ветер. В зависимости от расположения оси вращения ветрогенераторы делятся на горизонтальные и вертикальные:

• Горизонтальные ветрогенераторы наиболее широко распространены. Их лопасти имеют конструкцию, аналогичную пропеллеру самолета: в первом приближении это — наклонные относительно плоскости вращения пластины, которые преобразуют часть нагрузки от давления ветра во вращение. Важной особенностью горизонтального ветрогенератора является необходимость обеспечения поворота лопастного узла сообразно направлению ветра, так как максимальная эффективность обеспечивается при перпендикулярности направления ветра к плоскости вращения.
• Лопасти вертикального ветрогенератора имеют выпукло-вогнутую форму. Так как обтекаемость выпуклой стороны больше, чем вогнутой, такой ветрогенератор вращается всегда в одном направлении независимо от направления ветра, что делает ненужным поворотный механизм в отличие от горизонтальных ветряков. Вместе с тем, за счет того, что в любой момент времени полезную работу выполняет только часть лопастей, а остальные только противодействуют вращению, КПД вертикального ветряка значительно ниже, чем горизонтального : если для трехлопастного горизонтального ветрогенератора этот показатель доходит до 45%, то у вертикального не превысит 25%.

Поскольку средняя скорость ветров в России невелика, даже большой ветряк большую часть времени будет вращаться достаточно медленно. Для обеспечения достаточной мощности электропитания от должен соединяться с генератором через повышающий редуктор, ременной или шестеренчатый. В горизонтальном ветряке блок лопасти-редуктор-генератор устанавливается на поворотной головке, которая дает им возможность следовать за направлением ветра. Важно учесть, что поворотная головка должна иметь ограничитель, не дающий ей сделать полный оборот, так как иначе проводка от генератора будет оборвана (вариант с использованием контактных шайб, позволяющих головке свободно вращаться, более сложен). Для обеспечения поворота ветрогенератор дополняется направленным вдоль оси вращения рабочим флюгером.

Наиболее распространенный материал для лопастей — это ПВХ-трубы большого диаметра, разрезаемые вдоль. По краю к ним приклепываются металлические пластины, приваренные к ступице лопастного узла. Чертежи такого рода лопастей наиболее широко распространены в Интернете.

На видео рассказывается про ветрогенератор, изготовленный своими руками

Расчет лопастного ветрогенератора

Так как мы уже выяснили, что горизонтальный ветрогенератор значительно эффективнее, рассмотрим расчет именно его конструкции.

Энергия ветра может быть определена по формуле
P=0.6*S*V ³, где S — это площадь круга, описываемого концами лопастей винта (площадь ометания), выраженная в квадратных метрах, а V — расчетная скорость ветра в метрах в секунду. Также нужно учитывать КПД самого ветряка, который для трехлопастной горизонтальной схемы составит в среднем 40%, а также КПД генераторной установки, составляющий на пике токоскоростной характеристики 80% для генератора с возбуждением от постоянных магнитов и 60% — для генератора с обмоткой возбуждения. Еще в среднем 20% мощности израсходует повышающий редуктор (мультипликатор). Таким образом, окончательный расчет радиуса ветряка (то есть длины его лопасти) для заданной мощности генератора на постоянных магнитах выглядит так:
R=√(P/(0.483*V³ ))

Пример: Примем требуемую мощность ветроэлектростанции в 500 Вт, а среднюю скорость ветра — в 2 м/с. Тогда по нашей формуле нам придется использовать лопасти длиной не менее 11 метров. Как видите, даже такая небольшая мощность потребует создания ветрогенератора колоссальных габаритов. Для более-менее рациональных в условиях изготовления своими руками конструкций с длиной лопасти не более полутора метров ветрогенератор сможет выдавать всего лишь 80-90 ватт мощности даже на сильном ветру.

Недостаточно мощности? На самом деле все несколько иначе, так как на самом деле нагрузку ветрогенератора питают аккумуляторы, ветряк же только заряжает их в меру своих возможностей. Следовательно, мощность ветроустановки определяет периодичность, с которой она сможет осуществлять подачу энергии.

В плане ветроэнергетических ресурсов Россия занимает довольно двойственное положение. С одной стороны, на ее долю приходится огромная площадь, богатая равнинными местами. С другой — ветры здесь медленные, имеют низкий потенциал. Они могут быть довольно буйными в местах, где проживает мало людей. В соответствии с этим становится актуальной задача обустройства самодельного ветрогенератора.

Источник электричества

Как минимум 1 раз в год увеличиваются тарифы на услуги электроэнергии, зачастую — в несколько раз. Это бьет по карману граждан, зарплата которых не растет столь же стремительно. Домашние умельцы раньше прибегали к простому, но довольно небезопасному и незаконному способу экономии на электроэнергии. Они прикрепляли к поверхности расходомера неодимовый магнит, после чего тот приостанавливал работу счетчика.

Если указанная схема изначально работала слаженно, то в дальнейшем с ней возникали проблемы. Объяснялось это несколькими причинами:

Всё это подтолкнуло людей к поиску альтернативных источников электроэнергии, к примеру, ветрогенераторов. Если человек проживает в областях, где регулярно дуют ветры, такие приспособления становятся для него «палочкой-выручалочкой». Устройство использует силу ветра для получения энергии.

Корпус оснащен лопастями, приводящими в движение роторы. Электроэнергия, полученная таким образом, трансформируется в постоянный ток. В дальнейшем она переходит к потребителям либо накапливается в аккумуляторе.

Самодельный ветрогенератор может выступать в качестве главного или дополнительного источника энергии. В качестве вспомогательного устройства он может греть воду в бойлере либо подпитывать домашние светильники, тогда как вся остальная электроника работает от главной сети. Возможна работа таких генераторов и в качестве главного источника там, где дома не подключены к электричеству. Здесь устройства подпитывают:

• лампы и люстры;
• отопительное оборудование;
• бытовую электронику.

Ветровая электростанция способна подпитывать низковольтные и классические приборы. Первые работают от напряжения 12−24 Вольт, а ветрогенератор способен обеспечивать мощность на 220 Вольт. Он изготавливается по схеме с использованием инверторных преобразователей. Электричество накапливается в его аккумуляторе. Есть модификации на 12−36 Вольт. Они отличаются более простой конструкцией. Для них применяются стандартные контроллеры заряда аккумулятора. Чтобы обеспечить обогрев жилища, достаточно сделать ветрогенераторы своими руками нa 220 В. 4 кВт — это мощность, которую обеспечит их двигатель.

Особенности изделия

Создавать ветряк своими руками выгодно. Достаточно узнать, что заводские изделия мощностью не больше 5 кВт стоят до 220000 р., как становится ясно, насколько лучше использовать доступные материалы и сделать их самостоятельно, ведь благодаря этому удастся сэкономить немало средств.

Безусловно, заводские модификации редко ломаются и являются более надежными. Но уж если поломка случится, придется потратить огромные суммы на покупку запасных узлов.

Магазинные модели часто недоступны большинству граждан. Чтобы окупить затраты на покупку такого устройства, требуется от 10 до 12 лет, хотя отдельные виды устройств и отбивают эти расходы чуть раньше. Сделав ветрогенератор 2 кВт своими руками, можно получить далеко не самую совершенную конструкцию, но в случае поломки ее удастся легко отремонтировать самостоятельно. Миниатюрный ветряк малой мощности способен собрать без проблем любой человек, который умеет обращаться с инструментами.

Ключевые узлы

Как говорилось, ветряной генератор можно сделать в домашних условиях. Надо подготовить определенные узлы для его надежного функционирования. Они включают:

1. Лопасти. Изготавливать их можно из разных материалов.
2. Генератор. Его тоже можно собрать собственноручно или же купить готовый.
3. Хвостовая зона. Используется для движения лопастей по направлению вектора, обеспечивая предельно возможный КПД.
4. Мультипликатор. Увеличивает скорость вращения ротора.
5. Мачта для крепежа. Она играет роль элемента, на котором зафиксированы все указанные узлы.
6. Натяжные тросы. Необходимы для фиксации конструкции в целом и защиты от разрушения под воздействием ветра.
7. Аккумулятор, инвертор и контроллер заряда. Способствуют преобразованию, стабилизации энергии и ее накапливанию.

Новичкам следует рассматривать простые схемы роторного ветрогенератора.

Инструкция по изготовлению

Ветряк можно изготавливать даже из пластиковых бутылок. Он будет крутиться под действием ветра, издавая при этом шум. Возможных схем обустройства таких изделий существует много. Ось вращения допустимо располагать в них вертикально или горизонтально. Эти устройства используются в основном для борьбы с вредителями на приусадебном участке.

Самодельный ветрогенератор похож на бутылочный ветряк по конструкции, но размеры его больше, и он отличается более основательной конструкцией.

Если к ветряку для борьбы с кротами на огороде приделать мотор, он сможет давать электроэнергию и подпитывать, например, светодиодные светильники.

Сборка генератора

Для сборки ветряной электростанции обязательно потребуется генератор. В его корпус необходимо поставить магниты, которые будут обеспечивать электроэнергию в обмотках. Такой тип устройства имеют отдельные виды электродвигателей, к примеру, которые установлены в шуруповёртах. Но изготовить из шуруповерта генератор не удастся. Он не обеспечит необходимой мощности. Его хватит разве что на подпитку небольшой светодиодной лампы.

Из автомобильного генератора ветряную электростанцию тоже вряд ли получится сделать. Объясняется это тем, что в данном случае применяется обмотка возбуждения, получающая питание от аккумулятора, почему он и не подходит для этих целей. Следует подбирать самовозбуждающийся генератор оптимальной мощности либо купить готовую модель. Эксперты рекомендуют приобретать его в готовом виде, т. к. это устройство обеспечит высокий КПД, но никто не мешает сделать его своими руками. Предельная мощность у него будет находится на уровне 3,5 кВт.

Что потребуется взять:

Ставят ротор и статор и на дистанции 2 мм. Обмотки объединяют таким образом, чтобы получился 1-фазный источник переменного тока.

Создание лопастей

В ветреную погоду из готового устройства можно добывать 3,5 кВт мощности. При средней интенсивности воздушного потока этот показатель составляет не более 2 кВт. Устройство бесшумное, если сравнивать с моделями на электродвигателе.

Следует подумать о месте монтажа лопастей. В рассматриваемом примере изготавливается простая модификация ветрогенератора горизонтального типа с тремя лопастями. Можно попробовать изготовить вертикальной вариант, но КПД у него будет пониженным. В среднем он составит 0,3. Единственным преимуществом такой конструкции будет возможность работы при любом направлении ветра. Простые лопасти изготавливаются с помощью таких материалов:

Одно дело — изготовить своими руками лопасти для ветрогенератора, и совсем другое — обеспечить сбалансированность конструкции. Если все нюансы не будут учтены, сильный ветер без особого труда разрушит мачту. Как только лопасти будут изготовлены, вместе с ротором их устанавливают на монтажную площадку, где будет закреплена хвостовая часть.

Запуск и оценка эффективности

Даже если ветрогенератор был изготовлен по всем правилам, ошибочный выбор места для размещения мачты может сыграть злую шутку с мастером. Элемент должен стоять вертикально. Генератор вместе с лопастями лучше разместить как можно выше — там, где «гуляют» сильные ветры. Поблизости не должно располагаться домов, любых крупных зданий, отдельно растущих деревьев. Всё это будет загораживать потоки воздуха. Если обнаружены какие-либо помехи, следует разместить генератор на определенном расстоянии от них.

После того как установка начнёт работать, следует подсоединить мультиметр к ветви генератора и проверить, имеется ли напряжение. Систему можно считать готовой к полноценной эксплуатации. После этого остается выяснить, какое напряжение поступит в жилище и каким образом это будет происходить.

Процесс подключения в доме

После обустройства практически бесшумного ветряка с хорошей мощностью необходимо подключить к нему бытовые приборы. Собирая собственноручно такое устройство, следует позаботиться о покупке инверторного преобразователя с эффективностью 99%. В таком случае потери на переход постоянного тока в переменный будут наименьшими, а в корпусе будут присутствовать три узла:

1. Аккумуляторный блок. Способен впрок накапливать энергию, которая генерируется устройством.
2. Контроллер заряда. Обеспечивает более продолжительный срок службы аккумуляторных батарей.
3. Преобразователь. Трансформирует постоянный ток в переменный.

Можно устанавливать оборудование для питания осветительных приборов и бытовой техники, которые могут функционировать на напряжении 12−24 Вольт. Потребность в инверторном преобразователе в таком случае отсутствует. Для приборов, позволяющих готовить пищу, лучше задействовать газовое оборудование с питанием от баллона.

О том, мы рассказывали в одном из прошлых материалов. Сегодня вашему вниманию будут представлены модели ВЭУ, построенные пользователями нашего портала. Также мы поделимся полезными советами, которые помогут собрать установку и не допустить при этом ошибок. Строительство ветрогенератора своими руками – задача сложная. Безошибочно справиться с ее решением может далеко не каждый (даже опытный) практик. Впрочем, любая вовремя обнаруженная ошибка может быть исправлена. На то мастеру – голова и руки.

В статье рассмотрены вопросы:

• Из каких материалов и по каким чертежам можно изготовить лопасти ветрогенератора.
• Порядок сборки аксиального генератора.
• Стоит ли переделывать автомобильный генератор под ВЭУ и как это правильно сделать.
• Как защитить ветрогенератор от бури.
• На какой высоте устанавливать ветрогенератор.

Изготовление лопастей

Если у вас еще нет опыта в самостоятельном изготовлении винтов для домашней ВЭУ, рекомендуем не искать сложных решений, а воспользоваться простым методом, доказавшим свою эффективность на практике. Заключается он в изготовлении лопастей из обыкновенной канализационной ПВХ трубы. Этот метод прост, доступен и дешев.

Михаил26 Пользователь FORUMHOUSE

Теперь о лопастях: сделал из 160-й рыжей канализационной трубы со вспененным внутренним слоем. Делал по расчету, представленному на фото.

«Рыжая» труба упомянута пользователем не случайно. Именно этот материал лучше держит форму, устойчив к температурным перепадам и дольше служит (в сравнении с серыми трубами ПВХ).

Чаще всего в домашней ветроэнергетике используются трубы диаметром от 160 до 200 мм. С них и следует начинать свои эксперименты.

Форма и конфигурация лопастей – это параметры, которые зависят от диаметра трубы, из которой они изготовлены, от диаметра ветроколеса, от быстроходности рабочего винта и других расчетных характеристик. Чтобы не забивать себе голову аэродинамическими расчетами, вы можете воспользоваться , которую выложил в нашего портала ее автор. Она позволит определить геометрию лопастей, подставляя в расчетную таблицу свои собственные значения (диаметр трубы, быстроходность винта и т. д.).

Михаил26

Приноровился пилить электролобзиком. Получается реально быстро и качественно. Примечание: обязательно ставьте большой свободный ход пилки на лобзик, чтобы пилку не закусывало и не ломало.

Конструкция аксиального генератора

Делая выбор между трехфазным или однофазным генератором, лучше остановить свой выбор на первом варианте. Трехфазный источник тока менее подвержен вибрациям, возникающим из-за неравномерности нагрузки, и позволяет получать постоянную мощность при одинаковых оборотах ротора.

BOB691774 Пользователь FORUMHOUSE

Однофазные генераторы мотать не стоит: испытано и давно проверено на практике. Только на трех фазах можно получить достойные генераторы.

Расчетные параметры генератора, о которых мы рассказывали в нашем предыдущем материале, определяются текущими потребностями в электроэнергии. И чтобы на практике они соответствовали объему вырабатываемой мощности, конструкция аксиального генератора должна отвечать определенным требованиям:

1. Толщина всех дисков (ротора и статора) должна равняться толщине магнитов.
2. Оптимальное соотношение катушек и магнитов – 3:4 (на каждые 3 катушки – 4 магнита). На 9 катушек – 12 магнитов (по 6 на каждый диск ротора), на 12 катушек – 16 магнитов и так далее.
3. Оптимальное расстояние между двумя соседними магнитами, расположенными на одном диске, равно ширине этих магнитов.

Увеличение расстояния между двумя соседними магнитами приведет к неравномерной выработке электроэнергии. Уменьшить это расстояние можно, но лучше, все же, соблюдать оптимальные параметры.

Aleksei2011 Пользователь FORUMHOUSE

Ошибочно делать расстояние между магнитами равным половине ширины магнита. Один человек оказался прав, когда говорил, что расстояние должно быть не меньше ширины магнита.

Если не вникать в скучную теорию, то схема перекрытия катушек аксиального генератора постоянными магнитами на практике должна выглядеть следующим образом.

В каждый момент времени одинаковые полюса магнитов аналогичным образом перекрывают обмотки катушек отдельно взятой фазы.

Aleksei2011

Вот так в реале: всё совпадает с рисунком почти на 100%, только катушки совсем немного отличаются по форме.

Последовательность сборки аксиального генератора рассмотрим на примере устройства, собранного пользователем Aleksei2011 .

Aleksei2011

На этот раз я делаю дисковый аксиальный генератор. Диаметр дисков – 220 мм, магниты – 50*30*10 мм. Всего – 16 магнитов (по 8 штук на дисках). Катушки мотал проводом Ø1.06 мм по 75 витков. Катушек – 12 штук.

Изготовление статора

Как видно на фото, катушки имеют форму, похожую на вытянутую каплю воды. Это делается для того, чтобы направление движения магнитов было перпендикулярным длинным боковым участкам катушки (именно здесь индуцируется максимальная ЭДС).

Если используются круглые магниты, внутренний диаметр катушки должен примерно соответствовать диаметру магнита. Если же используются квадратные магниты, конфигурация витков катушки должна быть построена таким образом, чтобы магниты перекрывали прямые отрезки витков. Установка более длинных магнитов особого смысла не имеет, ведь максимальные значения ЭДС возникают лишь на тех участках проводника, которые расположены перпендикулярно направлению движения магнитного поля.

Изготовление статора начинается с намотки катушек. Катушки проще всего мотать по заранее заготовленному шаблону. Шаблоны бывают самыми разными: от небольших ручных приспособлений до миниатюрных самодельных станков.

Катушки каждой отдельно взятой фазы соединяются между собой последовательно: конец первой катушки соединяется с началом четвертой, конец четвертой – с началом седьмой и т. д.

Напомним, что при соединении фаз по схеме «звезда» концы обмоток (фаз) устройства соединяются в один общий узел, который будет являться нейтралью генератора. При этом три свободных провода (начало каждой фазы) подключаются к трехфазному диодному мосту.

Когда все катушки будут собраны в единую схему, можно готовить форму под заливку статора. После этого погружаем в форму всю электрическую часть и заливаем эпоксидной смолой.

Изготовление ротора для аксиальника

Чаще всего самодельные аксиальные генераторы делают на основе автомобильной ступицы и совместимых с ней тормозных дисков (можно использовать самодельные металлические диски, как это сделал Aleksei2011 ). Схема будет следующей.

В этом случае диаметр статора больше, чем диаметр ротора. Это позволяет прикрепить статор к раме ветрогенератора с помощью металлических шпилек.

Aleksei2011

Шпильки для крепления статора М6 стоят (в количестве 3-х штук). Это исключительно для теста генератора. Впоследствии их будет 6 штук (М8). Я думаю, что для генератора такой мощности этого будет вполне достаточно.

В некоторых случаях диск статора крепится к неподвижной оси генератора. Подобный подход позволяет сделать конструкцию генератора менее габаритной, но принципы работы устройства от этого не меняются.

Противоположные магниты должны быть направлены друг к другу разноименными полюсами: если на первом диске магнит обращен к статору генератора своим южным полюсом «S», то противоположный ему магнит, расположенный на втором диске, должен быть обращен к статору полюсом «N». При этом магниты, расположенные рядом на одном диске, также должны быть сориентированы разнонаправлено.

Сила магнитного поля, которое создают неодимовые магниты, довольно велика. Поэтому регулировать расстояние между дисками статора и ротором генератора следует, используя шпилечно-резьбовое соединение.

Это вариант конструкции, в которой диаметр ротора больше диаметра статора. Статор в этом случае крепится к неподвижной оси устройства.

Также для регулировки расстояния между дисками можно использовать распорные втулки (или шайбы), которые устанавливаются на неподвижную ось генератора.

Расстояние между магнитами и статором должно быть минимальным (1…2 мм). Клеить магниты на диски генератора можно обыкновенным суперклеем. Правильнее всего осуществлять наклейку магнитов, используя заранее заготовленный шаблон (например, из фанеры).

Вот, что показали предварительные испытания генератора, выполненные пользователем Aleksei2011 с помощью шуруповерта: при 310 об/м с устройства было снято 42 вольта (соединение – звездой). С одной фазы получается 22 вольта. Расчетное сопротивление одной фазы – 0.95 Ом. После подключения АКБ шуруповёрт смог раскрутить генератор до 170 об/м, ток зарядки при этом составил 3.1А.

После длительных экспериментов, которые были связаны с модернизацией рабочего винта и другими менее масштабными усовершенствованиями, генератор продемонстрировал свои максимальные характеристики.

Aleksei2011

Наконец, к нам пришёл ветер, и я зафиксировал максимальную мощность ветряка: ветер усилился, а порывы временами достигали 12 – 14м/с. Максимальная зафиксированная мощность – 476 Ватт. При ветре 10м/с ветряк выдаёт примерно 300 Ватт.

Ветроэнергетическая установка из автомобильного генератора

Популярным решением среди людей, практикующих изготовление ВЭУ своими руками, является переделка автомобильного генератора под альтернативные нужды. Несмотря на всю привлекательность подобной затеи, следует отметить, что автомобильный генератор в том виде, в котором он устанавливается на двигатель транспортного средства, довольно проблематично использовать в составе ветроэнергетической установки. Разберемся – почему:

1. Во-первых, обмотка катушек стандартного автомобильного генератора состоит всего из 5…7 витков. Следовательно, чтобы такой генератор начал давать зарядку АКБ, его ротор необходимо раскрутить примерно до 1200 об/мин.
2. Во-вторых, магнитная индукция в стандартном автомобильном генераторе возникает благодаря катушке возбуждения, которая встроена в ротор устройства. Чтобы такой генератор смог работать без подключения к дополнительному источнику питания, его необходимо оснастить постоянными магнитами (желательно – неодимовыми) и внести определенные коррективы в обмотку статора.

Михаил26

Переделанный автогенератор (на магниты) имеет право на жизнь. У меня сейчас два таких. На ветре 8 м/с с двухметровыми винтами дают честные 300 Ватт каждый.

Переделка автомобильного генератора под ВЭУ требует определенной сноровки. Поэтому приступать к ней желательно, имея за плечами опыт перемотки асинхронных двигателей или генераторов со стандартным цилиндрическим статором (и те, и другие при желании можно превратить в альтернативную энергетическую установку). Переделка автомобильного генератора имеет свои нюансы. Понять их будет намного проще, если обратиться , которые успели достичь в этой сфере определенных успехов.

Защита кабеля от перекручивания

Как известно, ветер не имеет постоянного направления. И если ваш ветрогенератор будет вращаться вокруг своей оси подобно флюгеру, то без дополнительных мер защиты кабель, идущий от ветрогенератора к другим элементам системы, быстро перекрутится и в течение нескольких дней придет в негодность. Предлагаем вашему вниманию несколько способов защиты от подобных неприятностей.

Способ первый: разъемное соединение

Наиболее простой, но совершенно непрактичный способ защиты заключается в установке разъемного кабельного соединения. Разъем позволяет распутать скрутившийся кабель вручную, отключив ветрогенератор от системы.

w00w00 Пользователь FORUMHOUSE

Я знаю, что некоторые внизу ставят что-то типа штепселя с розеткой. Закрутило кабель – отключил от розетки. Затем – раскрутил и воткнул вилку обратно. И мачту опускать не надо, и токосъёмники не нужны. Я это на форуме по самодельным ветрякам прочитал. Судя по словам автора, все работает и не перекручивает кабель слишком уж часто.

Способ второй: использование жесткого кабеля

Некоторые пользователи советуют подключать к генератору толстые, упругие и жесткие кабели (например, сварочные). Метод, на первый взгляд, ненадежный, но имеет право на жизнь.

user343 Пользователь FORUMHOUSE

Нашел на одном сайте: наш способ защиты заключается в использовании сварочного кабеля с жестким резиновым покрытием. Проблема скрученных проводов в конструкции малых ветровых турбин сильно переоценена, а сварочный кабель #4…#6 имеет особые качества: жесткая резина не дает кабелю скручиваться и препятствует повороту ветряка в одном и том же направлении.

Способ третий: установка токосъемных колец

На наш взгляд, полностью защитить кабель от перекручивания поможет только установка специальных токосъемных колец. Именно такой способ защиты реализовал в конструкции своего ветрогенератора пользователь Михаил 26.

Защита ветрогенератора от бури

Речь идет о защите устройства от ураганов и сильных порывов ветра. На практике она реализуется двумя способами:

1. Ограничением оборотов ветроколеса с помощью электромагнитного тормоза.
2. Уводом плоскости вращения винта от прямого воздействия ветрового потока.

Первый способ основан на к ветрогенератору. О нем мы уже рассказывали в одной из предыдущих статей.

Второй способ предполагает установку складывающегося хвоста, позволяющего при номинальной силе ветра направлять винт навстречу ветровому потоку, а во время бури, наоборот – уводить винт из-под ветра.

Защита складыванием хвоста происходит по следующей схеме.

1. В безветренную погоду хвост расположен немного под наклоном (вниз и в сторону).
2. При номинальной скорости ветра хвост выпрямляется, а винт становится параллельно воздушному потоку.
3. Когда скорость ветра превышает номинальные значения (например, 10 м/с), давление ветра на винт становится больше, чем сила, создаваемая весом хвоста. В этот момент хвост начинает складываться, а винт уходит из-под ветра.
4. Когда скорость ветра достигает критических значений, плоскость вращения винта становится перпендикулярно потоку ветра.

Когда ветер ослабевает, хвост под собственной тяжестью возвращается в исходное положение и поворачивает винт навстречу ветру. Для того чтобы хвост смог вернуться в исходное положение без дополнительных пружин, используется поворотный механизм с наклонным шкворнем (шарниром), который устанавливается на оси поворота хвоста.

Оптимальная площадь хвостового оперения составляет 15%…20% от площади ветроколеса.

Вашему вниманию представлен наиболее распространенный вариант механической защиты ветрогенератора. В том или ином виде он успешно используется на практике пользователями нашего портала.

WatchCat Пользователь FORUMHOUSE

При шторме тормозить винт надо его уводом из-под ветра. У меня, к примеру, при слишком сильном ветре ветряк опрокидывается винтом вверх. Не самый лучший вариант, ведь возврат в рабочее положение сопровождается заметным ударом. Но за десять лет ветряк не сломался.

Несколько слов о правильной установке ветрогенератора

Выбирая место и высоту мачты, которые бы оптимально подошли для установки ветрогенератора, следует ориентироваться на самые разные факторы: рекомендуемая высота, наличие препятствий вблизи ВЭУ, а также собственные наблюдения и замеры.

Для того чтобы рассчитать оптимальную высоту мачты для домашней ВЭУ, необходимо к высоте ближайшего препятствия (дерева, здания и т. д.), которое находится в радиусе 100 метров от мачты ветряка, прибавить еще 10 метров. Таким образом вы получите высоту нижней точки ветроколеса.

Leo2 Пользователь FORUMHOUSE

В США, например, минимально рекомендованная высота мачты для ВЭУ мощностью несколько кВт – 15 м, но чем выше, тем лучше. Нижняя часть ветроколеса должна быть, как минимум, на 10 м выше ближайшего самого высокого препятствия. Конечно, предварительно необходимо обследовать местность и выбрать оптимальную высоту мачты. На глаз это может сделать только очень опытный специалист. Во всех других случаях нужно проводить тщательные замеры в течение года (как минимум).

В процессе установки самодельных ветрогенераторов теория очень часто расходится с практикой, поэтому, в среднем, самодельные мачты имеют высоту от 6 до 12 метров. Основное преимущество самодельных вышек (мачт) заключается в том, что если какие-либо параметры не будут соответствовать вашим потребностям, конструкцию, габариты и высоту установки в любой момент можно изменить.

Перед осуществлением сварочных работ, связанных с ремонтом или модернизацией конструкции, генератор необходимо отключить и снять с мачты. В противном случае под действием сварочных токов постоянные магниты могут выйти из строя (размагнититься).

Богатый опыт пользователей FORUMHOUSE, собран в одном из разделов нашего строительного портала. Если вы всерьез интересуетесь альтернативной энергетикой, рекомендуем прочитать статью, посвященную (батарей). Наверняка, вас заинтересует и небольшое видео об особенностях правильного построения мощной и функциональной системы электроснабжения загородного дома , которая по классической схеме подключается к стандартной трансформаторной подстанции.

Цены на электроэнергию неуклонно растут. Чтобы ваша жизнь была комфортной как жарким летом, так и морозной зимой, следует или потратить немало денег на электроэнергию, или искать альтернативный источник энергии. В развитых странах уже давно используют солнечную энергию, водную и ветровую. Это природный источник питания, за который вам не придется платить. Довольно популярным способом получать энергию является ветряк, использующий ветер для получения электричества – ветрогенератор.

Россия довольно большая страна с равнинными территориями. Несмотря на то что во многих местах преимущественно медленные ветры, есть регионы, сильно обдуваемые мощными потоками воздуха. Так почему бы не использовать в хозяйстве это преимущество? Все что требуется – потратить время и средства, чтобы сделать самодельный ветрогенератор. Ветряк полностью окупит себя всего за несколько месяцев. Мы рассмотрим 2 вида ветрогенераторов, которые можно сделать своими руками.

Ветрогенератор роторного типа

Для начала мы рассмотрим, как сделать несложную конструкцию роторного вертогенератора. С простого начинать легче, и вы поймете принцип работы. Этот тип ветрогенератора подойдет для владельцев небольшого садового домика. Использовать сделанный ветряк для большого коттеджа не получится, ввиду маломощности ветрогенератора.

Но ветряк легко справиться с тем, чтобы вечером обеспечить светом хозяйственные помещения, осветить садовую дорожку крыльцо и т. д. Давайте подробно рассмотрим, как сделать такой ветрогенератор своими руками.

Преимущества и недостатки роторного ветрогенератора

Когда ветрогенератор сделать как надо, он будет функционировать без каких-либо ошибок. С аккумулятором на 75А и с хорошим инвертером на 1000 W, ветряк без проблем будет обеспечивать светом улицу, площадку дома, питать защитную сигнализацию, видеонаблюдение и т. д.

Ветрогенераторы такого типа имеют следующие преимущества:

• простота монтажа;
• небольшая себестоимость;
• экономичность;
• податливость к ремонту;
• не привередлив к условиям функционирования;
• надежность и бесшумность работы.

Минусов ветрогенератора несколько:

• небольшая производительность ветрогенератора;
• полная зависимость ветряка от ветра;
• лопасти может сорвать воздушный поток.

Подготовка материалов для ветрогенератора

Первым делом нужно собрать все расходники и детали для ветряка. Сделанный вами ветрогенератор будет выдавать мощность не более 1,5 КВт. Чтобы сделать агрегат вам нужно иметь:

1. Автомобильный генератор на 12 В.
2. Гелиевый или кислотный аккумулятор на 12 В.
3. Специальный преобразователь с 12 В на 220 В и с 700 Вт на 1500 Вт.
4. Большую емкость из нержавейки или алюминия: ведро или кастрюля.
5. Простой вольтметр.
6. Болты, шайбы и гайки.
7. Реле зарядки аккумулятора от автомобиля и контрольной лампочки заряда.
8. Провода с разным сечением (2,5 мм 2 и 4 мм 2).
9. Хомуты, фиксирующие ветрогенератор.
10. Выключатель «кнопка» полугерметичный, на 12 В.

Кроме того, запаситесь такими инструментами:

• болгаркой или ножницами по металлу;
• рулеткой;
• строительным карандашом или маркером;
• отверткой, дрелью, кусачками и сверлом.

Конструкторские работы ветрогенератора

Работа заключается в изготовлении ротора и переделывания шкива генератора. Этапы следующие:

1. Подготовьте ведро или кастрюлю.
2. При помощи рулетки и маркера сделайте разметку, разделив емкость на 4 одинаковые части.
3. Теперь нужно вырезать лопасти.

Обратите внимание!

Работая ножницами по металлу, необходимо вырезать под них отверстие. Если же ведро сделано не из покрашенной жести или оцинковки, то можно использовать болгарку.

1. Снизу ведра и в шкиве пометьте место, где будут отверстия. В них ввинчиваются болты. Не торопитесь, сделайте все ровно, так как при вращении может возникнуть дисбаланс. После чего сделайте отверстия.
2. Теперь отогните лопасти. Только не забудьте учесть, в каком направлении крутится генератор.
3. Угол изгиба лопасти влияет на площадь, которую будет встречать ветер. Это напрямую влияет на скорость и частоту оборотов ветряка.
4. При помощи болтов, закрепите ведро на шкиве.
5. Установите свой ветрогенератор на мачту, закрепив его хомутами.
6. Осталось подсоединить провода и собрать цепь.
7. На мачте зафиксируйте провода, чтобы они не болтались.

Для подсоединения аккумулятора возьмите провода, сечение которых 4 мм 2 . Рекомендуемый размер – не больше 1 м. А благодаря проводам с 2,5 мм 2 подключите свет и приборы. Не забудьте установить инвертер (преобразователь). Подключите прибор в сеть к контактам №7 и №8, показанным на схеме ниже. Пользуйтесь проводами 4 мм 2 .

Вот и все, теперь ваш ветрогенератор готов к работе. Не может не радовать то, что он сделанный своими руками.

Ветрогенератор аксиальной конструкции на магнитах

В основе такого ветряка на 220в, лежит ступица от легковой машины, имеющая тормозные диски. Если деталь не новая, разберите ее проверьте и смажьте подшипники, а также счистите ржавчину.

Распределяем и закрепляем магниты

Для начала нужно наклеить магниты на диск ротора. При этом используемые магниты не обычные, а специальные неодимовые магниты. Они значительно мощнее. Потребуется 20 магнитов, размер которых 25 на 8 мм. Магниты размещаются с чередованием полюсов. Для правильного расположения сделайте шаблон, как показано на фото ниже.

Совет! По возможности используйте для ветрогенератора не круглые магниты, а прямоугольные. У них магнитное поле сосредотачивается не в центре, а по длине.

Чтобы закрепить магниты на диске, пользуйтесь силикатным клеем. А для прочности в конце можно залить магниты эпоксидной смолой. Во избежание протекания смолы, сделайте пластилиновые бордюры или обмотайте скотчем диск.

Обратите внимание! Чтобы не перепутать где какой полюс у магнита, можете пометить их «+» или «–». Чтобы определить это – поднесите один магнит к другому. Поверхности магнита, которые притягиваются, имеют «+». Если магнит отталкивается, он имеет полюс «–».

Трехфазный и однофазный генератор для ветрогенератора

Если сравнивать их, то прибор с одной фазой хуже, ведь при нагрузке он вибрирует за счет разницы в амплитуде тока. А она появляется из-за непостоянности тока. В трехфазных изделиях этот эффект отсутствует. Их мощность всегда одинаковая. Все дело в том, что одна фаза компенсирует другую и наоборот, если в одной фазе ток пропадет, то в другой он будет увеличиваться.

Что получается в итоге? А то, что трехфазные генераторы имеют отдачу на 50% больше, чем однофазные. Кроме того, радует и отсутствие вибрации, которая может раздражать и влиять на комфортность. Работая под большой нагрузкой, статор не будет гудеть. Если же вам шум не мешает, и вы решили использовать однофазный генератор, будьте готовыми к тому, что вибрация негативно скажется на работе ветрогенератора. Срок его эксплуатации будет меньшим.

Наматываем катушки

Очень быстроходным ветрогенератор назвать нельзя. Требуется сделать все так, чтобы аккумулятор на 12 В заражался от 100–140 об./мин. С такими первоначальными данными, все количество витков в катушках должно быть равно 1000–1200. Но как узнать, сколько витков приходится на 1 катушку? Все просто: эта цифра делится на количество катушек.

Если вы хотите, чтобы ветрогенератор при низких оборотах выдавал больше мощности, требуется сделать больше полюсов. В таком случае в катушке частота колебания тока увеличится. Чтобы уменьшить сопротивление и увеличить сопротивление тока, рекомендуем наматывать на катушки толстый провод. Учитывайте и то, что при сильном напряжении сопротивление обмотки может «съесть» ток.

Обратите внимание, что число и толщина магнитов, которые закреплены на дисках, определяют рабочие параметры генератора. Чтобы выяснить, какую мощность может выдавать ветрогенератор, намотайте одну катушку и прокрутите генератор. Измеряйте напряжение на некоторых оборотах без нагрузки. К примеру, за 200 об./мин вы получили силу тока в 30 В с сопротивлением в 3 Ом. Отнимите от этих 30 В 12 В (напряжение аккумулятора). Теперь разделите число, которое получились на 3 Ом. Выглядит все так:

В итоге получилось 6 А. Именно они пойдут в аккумулятор. Понятно, что на практике будет немного меньше из-за потерь в проводах.

Катушки лучше делайте вытянутой формы. Тогда медь в секторе выйдет больше, а витки будут прямыми. Диаметр отверстия внутри катушки должен быть равен размеру магнитов или немного превышать его.

Обратите внимание! Толщина статора должна быть такой же, как и толщина магнитов.

Формой для статора может быть фанера. Но сектора для катушек можно разместить и на бумаге, сделав пластилиновый бордюр. Катушки нужно закрепить так, чтобы они не двигались, а концы фаз выведите наружу. Все провода соедините звездой или треугольником. Осталось протестировать ветрогенератор, вращая его рукой.

Делаем винт и мачту для ветрогенератора

Мачта для верогенератора должна быть высокой, от 8 до 12 м. Основание нужно забетонировать. Крепление лучше сделать такое, чтобы труба легко поднималась и опускалась лебедкой. Сверху на трубу будет крепиться винт ветрогенератора.

Вы можете сделать его из пластиковой трубы Ø160 мм. Из нее вырежьте винт с шестью лопастями, длиною 2 м.

Чтобы увести винт от сильного порыва ветра сделайте складывающийся хвост. В результате вся энергия, которую выработает ветрогенератор, сможет накапливаться в аккумуляторе.

Вот и все, вы знаете, как сделать ветрогенератор на магнитах. Теперь вы можете пользоваться электроэнергией, выработанной таким ветрогенератором, экономя свои средства. Все ваши усилия вознаградятся.

Заключение

Из этой статьи вы узнали, как сделать ветрогенератор своими руками, да не один, а двух видов. Именно такие ветрогенераторы любят и используют для загородных домов владельцы. Как видите, каждый ветрогенератор хорош в чем-то своем и сделать его не тяжело.

Если вы живете в районе с сильными ветрами, то увидите, насколько меньшими стали счета за электроэнергию, благодаря ветрогенератору. Такой ветряк в хозяйстве никогда не будет лишним. Дополнительно предлагаем вам посмотреть видео, как сделать такой ветрогенератор.

Ветряки для дома: достоинства и недостатки

Для того, чтобы подобрать наиболее оптимальный вариант ветряка для своего дома, необходимо знать некоторые особенности устройства и работы ветряков их достоинства и недостатки, а также метеорологические особенности местности.

Потребность установить ветряк возле частного дома может возникнуть в двух случаях — если централизованного электроснабжения нет совсем или оно оставляет желать лучшего либо же вы решили существенно сэкономить на оплате за электроэнергию. Строительство ветрогенератора — довольно масштабное мероприятие и по средствам, и по трудозатратам, поэтому требует предварительных расчетов и уточнения множества факторов.

Ветер — экологически чистый бесконечный источник энергии, которым человечество пользуется уже тысячи лет. Для получения электроэнергии его начали использовать около века назад, но не везде ветер имеет достаточные показатели, чтобы было выгодно устанавливать ветрогенератор.

Поиск по специализированным сайтам с метеорологической статистикой, визит на местную метеостанцию, сбор и проверка данных по силе и направлению ветра своими руками на месте планируемой установки, например, при помощи анемометра с самописцем, поднятого над землей на уровень ротора будущего генератора будет первоочередной задачей.

Если в вашей местности ветер имеет среднегодовую скорость меньше чем 4—4,5 м/с (14,4—16,2 км/ч), ветряк скорее всего окажется нерентабельным. Лучше всего устанавливать ветрогенераторы на возвышенностях, побережьях, в степи — там, где постоянно дует сильный ветер и нет никаких природных или искусственных препятствий для него.

Если присутствует ветровая тень от холма, высоких деревьев, придется либо увеличивать высоту расположения ветрогенератора, что существенно удорожает конструкцию, либо переключиться на другие альтернативные источники для снабжения дома теплом и электроэнергией.

к содержанию ↑

Некоторые формальности

Следует обратиться к местным властям и уточнить перечень требований и разрешений, которые нужно получить. Максимальная высота конструкции, которая не будет мешать полетам малой авиации, отсутствие помех для радиосвязи и телевещания, создаваемых ветрогенератором с металлическими лопастями, предельный безопасный уровень шума, а также согласие соседей на установку ветряка неподалеку от их домов.

Согласитесь — обидно будет, когда построенный своими руками и уже действующий ветряк придется демонтировать или переделывать по решению суда. Поэтому чем больше разрешений удастся собрать — тем лучше. Многих проблем удастся избежать, если оформлением разрешений на ветряк будет заниматься фирма, которая его и будет устанавливать — но это также дополнительные затраты.

к содержанию ↑

Компоненты и расчеты

Стоимость постройки варьируется в самых широких пределах, в зависимости от выбранной конструкции ветряка и использованных компонентов. Есть два основных типа ветрогенераторов — с горизонтальной осью вращения (обязательно располагать на высоте, оптимально 25-35 м) и с вертикальной осью, которые допустимо размещать просто на уровне земли.

Кроме самого генератора для ветряков с горизонтальной осью вращения необходим ротор с лопастями, редуктор и поворотный хвост, а также защитный кожух. Все это, обычно, устанавливается на высокую мачту. Поскольку мачта, как правило, довольно массивное и высокое сооружение, под него придется закладывать фундамент, а также закреплять ее дополнительными тросами-растяжками.

Дополнительно к суммарной цене конструкции добавляется стоимость монтажа при помощи крана. Чтобы избежать строительства высокой и дорогой мачты, для небольших ветряков все чаще используют варианты конструкции с вертикальной осью вращения ротора, которые способны работать на меньшей высоте при скоростях ветра от 1 м/с. Но такие системы относительно новые, поэтому однозначной статистики их эксплуатации еще не накоплено. Они дают меньше электроэнергии, зато существенно дешевле и не такие шумные, их проще изготовить своими руками.

На земле, в помещении располагается инвертор для превращения постоянного тока от генератора в переменный, комплект аккумуляторов, разъединители и автоматические выключатели, нужные для перераспределения полученной электроэнергии и отключения устройства при аварийных ситуациях либо для ремонта.

Примерное количество энергии, вырабатываемое на протяжении года ветряком с горизонтальной осью вращения можно подсчитать по такой эмпирической формуле: E = 1.64 * D*D * V*V*V. Где: E — электроэнергия за год (кВт*ч/год), D — диаметр ротора (в метрах), V — среднегодовая скорость ветра (м/сек). После этого подсчитываем количество и стоимость потребляемой вашим домом за год электроэнергии, а затем множим полученные цифры на 25-30 лет — оценочный срок службы ветряка. Исходя из этого, рассчитываем необходимый размер лопастей и примерную общую стоимость конструкции, в зависимости от стоимости компонентов.

Если мачту можно построить самостоятельно, то электрооборудование и сам ветряк целесообразно покупать серийные, заводской сборки. Хотя, народные умельцы не раз демонстрировали примеры самостоятельной постройки ветрогенераторов для дома на основе компонентов из других устройств (электрогенераторов автомобилей, промышленного оборудования, даже умудряются пускать в дело переделанные электродвигатели от бытовой техники), использовать самодельные лопасти ротора и хвостовое оперение.

Схемы, методики и советы несложно найти в интернете или специализированных технических журналах, но в таком случае вся ответственность за работоспособность и безопасность построенного ветрогенератора будет лежать только на вас.

Очевидно, что с увеличением диаметра лопастей ротора и высоты мачты и соответственно большей собираемой энергии ветра возрастает генерируемая мощность, но пропорционально растет окончательная стоимость конструкции.

По разным оценкам стоимость постройки небольшого ветрогенератора для дома составляет в пределах 2-8 тыс. долларов за 1 кВт электроэнергии. Если у вас дома нет централизованного электроснабжения, ветряк, скорее всего, будет стоить дешевле самостоятельной прокладки линии электропередач или топлива для дизель-генератора.

Если же он задумывался как средство экономии — считайте и делайте выводы о его необходимости для дома. Кстати, уже сейчас полученная на крупных промышленных ветрогенераторах электроэнергия за 1 кВт получается дешевле, чем электроэнергия, выработанная на классических тепловых электростанциях. Себестоимость электроэнергии на малых ветрогенераторах немного выше, но все последние годы она неуклонно снижается.

В любом случае, если сегодня ветряк окажется нерентабельным, не выбрасывайте сделанные своими руками расчеты — через некоторое время появление новых моделей генераторов с большими показателями КПД, изменение тарифов на электроэнергию могут кардинально изменить ваше предыдущее решение.

Также наблюдайте за ситуацией с зеленым тарифом, который применяется во многих странах. По этому тарифу электроэнергию, сгенерированную дома при помощи альтернативных источников, в том числе энергии ветра, можно возвращать в электросеть, получая за нее доплату. Появление в стране зеленого тарифа или изменение его ставки может существенно повлиять на время окупаемости ветряка и проносимую им экономию для дома.

к содержанию ↑

Оптимальные режимы использования

Ветер дует неравномерно, и повышенная генерация электроэнергии с его помощью редко будет совпадать с периодами максимального потребления в доме. Поэтому желательно чтобы у вас была возможность обеспечить необходимую нагрузку и использовать всю лишнюю наработанную ветрогенератором электроэнергию — на подогрев воды в бойлере, дополняющие систему отопления электронагреватели внутри дома, насос в колодце, качающий воду в бак на крыше, или же на еще более экзотичные задачи вроде подзарядки аккумуляторов электромобиля — все они должны включаться автоматически при сильном ветре и при маленьком общем потреблении.

Вообще, в условиях российского климата с длинной холодной зимой и относительно небольшими скоростями ветра наиболее энергоэффективной и дешевой представляется схема из ветрогенератора с вертикальной осью вращения, установленного на уровне грунта либо на небольшой мачте в 5-10 м высотой, поднимающей его над крышей дома и кронами плодовых деревьев. Ветряк напрямую подключается к отдельному электронагревателю и бойлеру внутри помещения, без преобразователей тока и аккумуляторов.

Такую схему вполне реально реализовать своими руками, не привлекая монтажников. В этом случае ветрогенератор вырабатывает по сути тепло для обогрева дома, который, в свою очередь, служит безразмерным тепловым аккумулятором и позволяет не слишком беспокоиться из-за нерегулярных перепадов силы ветра, полностью используя всю наработанную ветрогенератором электроэнергию. Причем такая система получается саморегулируемой — сильный ветер быстрее охлаждает дом, но одновременно он же дает возможность тандему из ветрогенератора и электронагревателя лучше его отапливать изнутри.

к содержанию ↑

Проблемы на этапе проектирования

Шум в пределах 40-60 Дб, который может мешать не только соседям, но и вам. При возможности, если позволяет конфигурация земельного участка, ветряк стоит максимально отдалить от дома. Оптимально на 200-300 м.

1. При некоторых режимах работы ветрогенератора или неудачной конструкции мачты ветряк может издавать инфразвук, вызывающий ощущение страха и дискомфорта;
2. Высокая мачта, требующая обязательного заземления и наличия молниеотвода, а также наличия сигнальной лампы на вершине для безопасности полетов малой авиации;
3. При работе ротора возникает вибрация, поэтому мачта ветряка должна располагаться отдельно, не соприкасаясь со стенами и перекрытиями дома или с другими строениями;
4. Необходимость регулярного техобслуживания частей генератора, осмотров и замены смазки, которые нужно проводить на высоте. Примерно раз в 10 лет требуют замены лопасти и подшипники, независимо от того самодельные они или нет. Такие ремонты не всегда возможно выполнить своими руками и возникает необходимость привлекать специалистов. Мачту также придется регулярно красить и осматривать, чтобы избежать коррозии;
5. Возможность повреждения мачты, лопастей и генератора в случае ураганного ветра или при обледенении;
6. Аккумуляторы также требуют регулярной замены раз в несколько лет, располагать их нужно внутри дома;
7. При подборе готовых серийных ветрогенераторов нужно очень внимательно вычитывать их технические характеристики — в разных странах и у разных производителей выходная мощность, указанная в описании изделия и в его техпаспорте вычисляются по различным методикам, сильно зависящих от принятой за базовую силы ветра;
8. Расположенные неподалеку от места установки ветрогенератора маленькие деревья со временем вырастут и начнут создавать помехи для ветра;
9. Если вы решились изготавливать ветряк своими руками, очень сложно наперед предсказать и рассчитать его итоговую выработку электроэнергии и его степень эффективности.

Тенденции развития техники однозначно указывают на перспективность использования для полного или частичного снабжения дома электроэнергией и теплом разнообразных альтернативных источников: солнечных панелей, ветровых генераторов, тепловых конвекторов, новых эффективных материалов для термоизоляции. Недорогая и эффективная система для создания полностью энергонезависимого жилища из научной фантастики постепенно превращается в довольно распространенное техническое решение, и ветряк может оказаться в нем одним из значимых элементов.

где деньги? Как сделать вертикальный ветрогенератор своими руками

Промышленные ветрогенераторы: образец для подражания

Ни для кого не секрет, что альтернативная энергетика действительно позволяет получать электричество буквально от ветра. В европейских странах промышленные ветряные генераторы занимают большие площади и автономно работают на благо людей.

Они огромны по размеру, расположены в открытых для всех ветров местах, возвышаются над деревьями и местными объектами.

А ветряки установлены на некотором расстоянии друг от друга. Поэтому случайные поломки и повреждение одного не могут повредить соседние постройки.

Эти принципы создания ветрогенераторов мы возьмем за основу при разработке самодельных устройств. Они основаны на научных исследованиях,
проверен на длительную эксплуатацию, работает эффективно.

Начнем с анализа характеристик земли, на которой мы планируем построить ветряную электростанцию.

Законность установки ветрогенератора

Альтернативные источники энергии — мечта каждого дачника или домовладельца, чей участок находится вдали от центральных сетей. Однако, получая счета за электроэнергию в городской квартире и глядя на повышенные тарифы, мы понимаем, что ветряк, построенный для бытовых нужд, нам не помешает.

Прочитав эту статью, возможно, вы воплотите свою мечту в реальность.

Ветрогенератор — отличное решение для обеспечения электричеством загородного объекта. Более того, в некоторых случаях его установка — единственно возможный выход

Чтобы не тратить зря деньги, силы и время, решаем: существуют ли внешние обстоятельства, которые будут создавать препятствия в процессе эксплуатации ветрогенератора?

Для обеспечения электричеством дачи или небольшого коттеджа достаточно малогабаритной ветряной электростанции, мощность которой не будет превышать 1 кВт. Такие устройства в России приравнивают к товарам для дома. Их установка не требует дополнительных сертификатов, разрешений или согласований.

Чтобы определить возможность создания ветряной электростанции, необходимо знать ветровой потенциал конкретной местности (нажмите, чтобы увеличить)

Нет налога на производство электроэнергии, которая расходуется на собственные нужды. Таким образом, можно безопасно установить маломощную ветряную турбину, с ее помощью вырабатывать бесплатную электроэнергию, не платя никаких налогов государству.

Тем не менее, на всякий случай необходимо узнать, существуют ли местные правила в отношении отдельного источника питания, которые могут создать препятствия для установки и эксплуатации этого устройства.

Ваши соседи могут пожаловаться, если почувствуют неудобства, связанные с работой ветряной турбины. Помните, что наши права заканчиваются там, где начинаются права других.

Поэтому при покупке или изготовлении собственного ветрогенератора для дома нужно обращать пристальное внимание на следующие параметры:

• Шум от коробки передач и лопастей. Параметры генерируемого шума можно установить с помощью специального устройства, после чего результаты измерений могут быть задокументированы. Важно, чтобы они не превышали установленные нормы шума.
• Запросы на экологические услуги. Эта организация может помешать вам управлять объектом только в том случае, если это мешает миграции перелетных птиц. Но это маловероятно.
• Высота дерева. При сборке ветрогенератора нужно учитывать ограничения по высоте отдельных построек, существующие во многих странах мира, а также расположение вашего участка. Обратите внимание, что возле мостов, аэропортов и туннелей запрещено строить здания высотой более 15 метров.
• Эфирная интерференция. В идеале при создании ветряной турбины должна быть предусмотрена защита от создания телеинтерференций, когда устройство может создавать такие проблемы.

При создании и установке устройства самостоятельно изучите эти моменты, а при покупке готового изделия обратите внимание на параметры, которые есть в его паспорте. Лучше защитить себя заранее, чем потом злиться.

• Постоянно растущая стоимость электроэнергии убедительно свидетельствует в пользу устройства ветрогенератора;
• В случае частых перебоев в строительстве мини-электростанции, перерабатывающей энергию ветра, установка минимизирует неудобства;
• необходимо иметь достаточно большую площадь, полезная площадь которой не будет существенно уменьшена из-за установки системы;
• Владелец системы должен быть готов к тому, что вложенные в готовый продукт средства окупятся не сразу. Экономический эффект может стать ощутимым через 10-15 лет;
• Если окупаемость системы не последний момент, стоит задуматься о строительстве мини-электростанции своими руками.
• Из-за шума, который сопровождает работу ветряной мельницы, желательно, чтобы расстояние между жилыми помещениями соседей и установкой составляло не менее 200 м;
• Установка ветрогенератора возможна только в тех районах, где власти не вмешиваются, а, скорее, поощряют использование зеленой энергии;
• Пригодность ветрового устройства подтверждается, в первую очередь, достаточно высоким и стабильным ветровым давлением на местности;

Как определить скорость ветра: хватит ли его напора для бытового ветряка

Обсудим этот вопрос на основе научных фактов и ошибок, уже допущенных многими владельцами частных домов

Теоретическая часть проекта: на что обратить внимание при выборе конструкции

Среднегодовое значение ветра для любого района России или другой страны можно найти на карте ветров. Эти данные широко доступны.

Если посмотреть на всю территорию, то мест для выгодного использования энергии ветра со скоростью 5 м / с и более не так много, как в Европе.

Я объясняю эту ситуацию тем, что теплый воздух Гольфстрима, поднимаясь из нагретой воды, сразу устремляется в холодные регионы. Чем больше разница температур, тем больше его скорость.

Пройдя несколько тысяч километров над Европой, его силы ослабевают. Большая разница температур весной и осенью вызывает штормы и ураганы.
Нам важно понимать, как правильно определять скорость ветра в нашем районе.

Берем за основу значение 5 м / с и рассчитываем мощность ветрового потока для наиболее распространенного осевого генератора, расположенного горизонтально.

Учтем, что его лопасти покрывают площадь круга S (кв. М.) С диаметром D (м). Ветер проходит через него со скоростью V (м / с).

Энергия ветра Рв рассчитывается по формуле:

В = V3 ∙ ρ ∙ S

— плотность воздушной массы (кг / м3.)

Если взять средние значения, например, площадь 3 квадратных метра и плотность
воздух 1,25 кг / м3, поэтому ветер, дующий со скоростью 5 м / с, может создать мощность чуть менее 2 киловатт.

Теперь наша задача — определить, сколько ее можно преобразовать в полезную электрическую энергию. Ориентировочно его можно оценить в 30 ÷ 40%. Конструктивные и технологические особенности ветроколеса просто не позволят взять с большей эффективностью.

Более точное определение дает формула, которая учитывает:

• КПД редуктора — ∙ максимум около 90%;
• КПД генератора ≈85%.
• коэффициент ε, определяющий долю использования энергии ветра проектом ветряной турбины. Максимальная ценность, создаваемая высокоскоростными конструкциями, составляет 40-50%;

Значения всех этих коэффициентов для разных моделей ветрогенераторов сильно отличаются друг от друга. Я привел значения для промышленных товаров. Для самоделок они будут намного ниже.

Если подставить все эти числа, то даже в заводском проекте ветрогенератора, сделанном по точным чертежам и на промышленных машинах, можно при скорости 5 м / с и лопасти пропеллера описанной 3 квадратных метра получить менее 700 Вт электроэнергии.

Какую его часть сможет унести самодельная ветряная мельница, остается только гадать.

Мировые производители ветрогенераторов указывают, что для выработки 3 кВт электроэнергии, что является оптимальным значением для частного дома, необходимо:

• иметь диаметр ротора 4,5 метра;
• используйте ветер со скоростью 10 м / с.
• снять с ветроколеса около 5,1 кВт;
• разместить мельницу на высоте 12 метров;

Колесо должно начать вращать генератор уже со скоростью 2 м / с. Только в этом случае можно говорить об износе всей конструкции и эффективном использовании энергии ветра.

Если скорость снизится, хотя бы до 7 м / с, энергия ветрогенератора уменьшится на 50%. А теперь присмотримся к карте ветров России…

Однако не все так плохо. Теоретические расчеты можно проверить на практике. Для нашего случая в продаже представлены многочисленные модели средств измерений: анемометры.

Они не дорогие, в них есть дополнительные функции измерения температуры с указанием текущего времени. Их можно заказать в Китае.

Такой анемометр позволяет реально оценить силу ветра в вашем районе, чтобы проанализировать варианты управления будущей ветроэлектростанцией (ВЭС). А их как минимум 2:

1. частичное удовлетворение потребности в электроэнергии;
2. полный переход на альтернативные источники энергии.

Скрытая ошибка — слабый ветер: что умалчивают продавцы

Первая трудность

Обратите внимание на высоту ветрового колеса по отношению к земле. Подумайте, почему все промышленные ветряные турбины имеют длину 25 и более метров.

Ведь это сильно усложняет их монтаж, эксплуатацию, обслуживание, ремонт. Приходится использовать дорогостоящее высотное оборудование, создавать прочные площадки для его размещения.

И ответ прост: на высоте 25 метров скорость ветра намного выше, чем на земле. Все таблицы и справочники карты ветров в основном созданы для промышленных установок, возвышающихся на площади 50-70 м.

Если вы установите самодельный ветряк на высоте 10 метров, ветер будет слабее, чем указано в руководстве. А разместить ветряк на большой высоте без специальных технических средств очень проблематично.

Работа ветроколеса вызвана не столько скоростью движения воздушной массы, сколько ее давлением на лопасти колеса. А еще это зависит от веса и плотности атмосферы.

В альтернативных источниках энергии давно учтено соотношение, согласно которому удвоение давления ветра увеличивает мощность, вырабатываемую ветрогенератором, в восемь раз.

Как влияет зона турбулентности

Работа мельницы, расположенной на малой высоте, может значительно осложняться зоной турбулентности, которая зависит не только от местности и формы холма, но и от скорости движения воздушных масс.

Молниезащита ветрогенератора

Работающая крыльчатка постоянно трется об воздух, накапливая статическое электричество, как и фюзеляж любого летящего самолета. Эту проблему авиаконструкторы успешно решают разными способами.

Промышленные ветряные генераторы также оснащены эффективной молниезащитой, разряды которой могут происходить в любое время в течение определенного периода времени.

Большинство владельцев частных домов даже не задумываются об этой проблеме, а зря. В лучшем случае некоторые владельцы могут обнаружить SPD во входной электрической панели, чего явно недостаточно.

Подняв над крышей своего дома железную конструкцию, которая также генерирует электрическое напряжение, они уже сделали отличный громоотвод. Он будет надежно притягивать огромные токи молнии.

Если вы не предоставите эффективный способ вывести их за пределы здания к потенциалу земли, то вам придется постоянно искушать судьбу, подвергать себя неожиданной опасности.

Как лукавят производители ветряков

Окончательные испытания заводских моделей проводятся в аэродинамической трубе с идеальной ламинарностью потока, однородной направленной структурой и высокой плотностью.

В реальных условиях частного дома таких условий просто нет. Они больше подходят для движения воздушных масс на промышленных предприятиях, расположенных на больших высотах.

Для самодельных ветряных турбин, установленных на расстоянии до 10 метров, турбулентность и слабый ветер могут серьезно ограничить вращение ротора.

Почва влияет на удельную мощность. Например, прямо под горкой он резко обрывается и в его верхней части создаются идеальные условия за счет сжатия аэродинамических характеристик и повышения давления.

Также будут затронуты бытовые постройки, садовые деревья, заборы и соседние постройки.

Ветряки для дома своими руками: обзор конструкций

Как вы уже поняли, самая первая часть, воспринимающая энергию ветра, — это ветровое колесо. Без него не обходится ни одна схема ветряка для дома.

Это может быть выполнено:

• с вертикальной осью вращения;
• или горизонтально.

Вертикальный ветряк

Покажу на фото одну из несложных в изготовлении конструкций, сделанную из обычного стального прутка.

Такой ручной вертикальный ветрогенератор, даже размещенный над землей, в окружении зданий и растений, не сможет развивать нормальную скорость для выработки электроэнергии, достаточной для питания частного дома.

Только для маломощного оборудования он сможет выполнять несколько индивидуальных задач. К тому же низкая скорость вращения его ротора потребует обязательного использования лифтовой передачи, а это дополнительные потери энергии.

Такие конструкции были популярны в начале прошлого века на пароходах. Водяное колесо, расположенное лопастями по направлению движения корабля, обеспечивало его движение.

Сейчас это редкость, утратившая актуальность. В авиации такой проект не только не прижился, но даже не рассматривался.

Ротор Онипко

Из тихоходных моделей ветряков ротор Онипко сейчас массово распространяется через Интернет. Рекламодатели показывают, что он курсирует даже при очень слабом ветре.

Однако я почему-то тоже критически отношусь к этому развитию, хотя повторить его собственными руками не так уж и сложно. Восторженных отзывов среди покупателей, научных расчетов об экономической целесообразности его использования я не нашел.

Если кто-то из читателей отговорит меня от этого мнения, я буду признателен.

Горизонтальный ветряк

С самого начала в авиадвигателях стал использоваться пропеллер, проталкивающий воздух по корпусу самолета. Его форма и конструкция выбраны таким образом, чтобы в дополнение к активной силе давления использовать реактивную составляющую.

По такому принципу работает любой горизонтальный ветрогенератор, изготовленный промышленным способом или вручную. Показываю пример самодельной конструкции с фотографией.

По принципу использования энергии ветра это более эффективная конструкция, а с точки зрения конструкции для обеспечения бытовых проблем электроснабжения — маломощная.

Небольшой электродвигатель, ротор которого вращает ветряную турбину, может, даже при оптимальном давлении и силе ветра, генерировать лишь небольшую мощность в качестве генератора. К нему можно подключить слабую светодиодную лампочку.

Подумайте сами, нужно ли вам собирать такой флюгер с подсветкой или нет. С другими задачами такая конструкция не справится. Хотя его все же можно использовать для отпугивания кротов в этом районе. Им очень не нравятся шумы, сопровождающиеся вращением металлических деталей.

Чтобы в полной мере использовать электрическую энергию, получаемую от ветра, крыльчатка ветрогенератора должна иметь размеры, соответствующие потребляемой мощности. Он имеет диаметр около 5 метров.

При его создании вы столкнетесь с технической трудностью: вам придется тщательно сбалансировать крупные детали. Центр тяжести всегда должен находиться посередине оси вращения.

Это минимизирует биение подшипников и колебания высотной конструкции. Однако балансировать таким образом непросто.

Как установить ветрогенератор: надежная схема мачты для крепления на высоте

Вес крыльчатки для нормальной выработки электроэнергии вполне приличный. Его нельзя установить на простую опору.

Вам нужно будет создать прочный бетонный фундамент для металлического вала и анкерных болтов стяжных шпилек. В противном случае вся конструкция, собранная с большим трудом, могла обрушиться в любой неподходящий момент.

Поднятую на высоту опору для ветряка можно сделать:

1. в виде сборного вала, собранного из секций с раскосами;
2. или коническая трубчатая опора.

Обе схемы потребуют усиления от опрокидывания за счет создания различных уровней стяжек из тросов, необходимых для удержания мачты в случае сильных порывов ветра. Их нужно будет надежно прикрепить к заглушкам и анкерам.

Из личного отрицательного опыта: при использовании аналогового телевидения у меня была антенна Spider-line с диаметром круга 2 метра. Он стоял на высоте 8 метров, был закреплен на деревянном шесте с двумя уровнями мальчиков. Сильные порывы ветра раскачивали его так, что стеллаж рухнул.

К счастью, современное цифровое телевидение требует гораздо меньших антенн. Их не только легко сделать своими руками, но и связать их не так уж и сложно.

Как сделать дерево для мельницы

Сразу обратите внимание на создание прочной и безотказной конструкции. В противном случае просто повторить печальный опыт сотрудников ЯнтарьЭнерго, попавших в аварию во время шторма: дерево весом в несколько тонн рухнуло, а по территории разлетелись обломки от лопастей.

Устройство вала потребует расчета количества материалов, необходимых для создания конструкции из стального уголка различного сечения. Форма и размер подбираются с учетом местных условий.

Oн состоит из трех-четырех столбов. Каждый из них снизу крепится на защелку. На вершине дерева создана площадка для установки ветряка.

Поскольку длина углов ограничена, дерево собирается из нескольких секций. Жесткость общей фиксации придают боковые ребра, закрепленные с помощью распорок.

Закладные металлические элементы — обязательный элемент фундамента. Они будут использоваться для закрепления деталей. Придется позаботиться о сварке и соединительных болтах.

Не упускайте из виду дополнительные связующие линии.

Как сделать подставку из труб

Телескопическую конструкцию из стальных труб соответствующего профиля собрать проще, но ее следует более тщательно рассчитывать на прочность. Изгибающий момент, создаваемый тяжелым наконечником при штормовом ветре, не должен превышать критического значения.

При этом возникнут сложности с профилактикой, осмотром и ремонтом собранного силового агрегата. Если по дереву можно подняться на высоту, как по лестнице, то по трубе сделать это проблематично. А работать наверху очень опасно.

Поэтому сразу необходимо подумать о варианте безопасного опускания техники на землю и недорогом способе ее подъема. Это позволяет выполнять одну из двух схем с:

1. Ось поворота на основной опоре.
2. Нажимной рычаг в нижней части опоры.

В первом случае создается прочный фундамент для установки основной опоры. К его оси вращения прикреплена конструкция из сварных труб с ветряком и системой цепных тали на стальных тросах.

Внизу трубы расположен противовес для облегчения подъема и опускания с помощью ручной лебедки.

Тросы безопасности ремня мальчика на снимке не показаны. Они просто свешиваются со своих опор на землю, когда мачта поднимается и опускается, и прикрепляются к неподвижным бетонным стойкам для непрерывной работы.

Схема установки и опускания ветряка по второму варианту представлена ​​ниже.

Вал и толкающий рычаг противовеса, усиленный ребром жесткости, установленным перпендикулярно ему, вращаются вертикально лебедкой с системой цепной тали.

Ось вращения созданной конструкции находится на вершине прямого угла и закреплена в направляющих, заложенных в фундамент. При подъеме или опускании мачты стяжки снимаются с закрепленных на земле анкеров. Их можно использовать как страховочную веревку.

Ветрогенератор: устройство и принцип работы электрической схемы простыми словами

Промышленные ветряные электростанции спроектированы таким образом, что могут сразу же подавать электроэнергию в сеть для потребителей. Своими руками это не сделаешь.

При выборе генератора, который будет вращать ветряное колесо, используется принцип обратимости электрических машин. К электродвигателю прилагается крутящий момент, и обмотки статора находятся под напряжением.

Однако идея поворота ротора трехфазного асинхронного электродвигателя наподобие генератора для получения электрического тока напряжением 220/380 вольт реализуется двигателями внутреннего сгорания, давлением воды, а не ветром.

Общая конструкция генератора с ротором станет тяжелой, иначе не удастся гарантировать высокие скорости вращения вала.

Для небольших мощностей возможно:

• применить мотор-колесо от электровелосипеда;
• собирать
  конструкция неодимового магнита с катушками из медной проволоки.
• использовать автомобильный генератор, вырабатывающий 12/24 вольт;

Также можно взять за основу проданный в Китае ветряк. Но ему нужно сразу провести ревизию: обратить внимание на качество монтажа обмоток, состояние подшипников, прочность лопастей, общую балансировку ротора.

Придется настроиться на то, что значение выходного напряжения генератора будет сильно меняться в зависимости от скорости ветра. Поэтому батареи используются как промежуточное соединение.

Их перезарядка должна быть назначена контроллеру.

Бытовые приборы сети 220 вольт необходимо запитать переменным током от специального преобразователя — инвертора. Самая простая схема домашней ветроэлектростанции выглядит следующим образом.

Его можно значительно упростить, поскольку бытовая цифровая электроника — компьютеры, телевизоры, телефоны — работают на постоянном токе от источников питания 12 В.

Если они выведены из эксплуатации и цифровое оборудование питается напрямую от батарей, то потери электроэнергии будут уменьшены за счет отмены двойного преобразования в инверторе и блоках.

Поэтому рекомендую делать отдельные розетки на 12 вольт, запитывая их напрямую от батареек.

Внутри электрической цепи должен поддерживаться такой же баланс мощности, что и в механической конструкции. Каждая подключенная нагрузка должна соответствовать энергетическим характеристикам вышестоящего источника.

Бытовая техника 220 вольт не должна перегружать инвертор. В противном случае он отключится от встроенной защиты, а при выходе из строя просто сгорит. Аккумуляторы, силовые контакты контроллера и сам генератор работают по одному принципу.

Защита с помощью автоматического выключателя для домашнего ветряка должна выполняться в обязательном порядке.

Для этого ему нужен научный совет
выбирайте подходящий строго по, проверяйте и настраивайте.

Предсказать случайную перегрузку, а тем более появление тока короткого замыкания невозможно. Следовательно, этот модуль необходимо установить в качестве основной защиты.

Схема подключения аккумуляторов, инвертора и контроллера ветрогенератора практически не отличается от той, что используется в солнечных станциях со световыми панелями.

Поэтому сразу напрашивается разумный вывод: собрать комбинированную бытовую электростанцию, работающую одновременно на ветровой и солнечной энергии. Эти два источника хорошо дополняют друг друга, и затраты на сборку отдельных станций значительно снижаются.

Есть много каналов на YouTube, посвященных ветряным турбинам для дома. Понравилась работа хозяина «Солнечные батареи». Я считаю, что он достаточно объективно излагает эту тему. Поэтому рекомендую присмотреться.

Аккумуляторы для ветрогенератора: еще одна проблема для владельца дома

Одной из дорогостоящих задач ветряной или солнечной электростанции является проблема хранения электроэнергии, которую решают только батареи. Их нужно будет покупать и обновлять, а стоимость довольно высока.

Чтобы их выбрать, нужно знать рабочие характеристики — напряжение и емкость. Обычно используются композитные аккумуляторы от аккумулятора на 12 В, причем количество ампер-часов в каждом конкретном случае следует определять опытным путем, исходя из мощности потребителей, времени их работы.

Выбирать батареи для ветрогенератора нужно будет из довольно широкого ассортимента. Не буду ограничиваться одним полным обзором, а всего четырьмя
популярные виды кислотных аккумуляторов:

1. обычные стартерные автомобили;
2. Тип AGM;
3. гель;
4. бронированный.

Продавцы не рекомендуют покупать стартерные батареи для ветряных электростанций, поскольку они предназначены для работы в критических условиях эксплуатации транспортного средства:

• во время движения они подвергаются вибрации и тряске;
• подзарядка происходит в буферном режиме генератором
  при езде на автомобиле с разными оборотами двигателя.
• при хранении на холоде они должны выдерживать огромные пусковые токи, возникающие при запуске холодного двигателя;

В котором:

• восстановленные аккумуляторы, требующие периодического уровня электролита и доливки дистиллированной воды, рассчитаны на 100 циклов разряд / заряд;
• без капитального ремонта — имеют более сложную конструкцию и количество циклов 200.

Однако аккумулятор ветрогенератора при работе внутри дома:

• не подвергающийся ударам и вибрации, стационарный
  установлен в устойчивом состоянии;
• они заряжаются генератором небольшими токами, которые благоприятно влияют на режим десульфатации пластин.
• обычно размещают в подвале, где оптимальная температура держится круглый год на уровне + 5 ÷ + 10 градусов;
• они не получают экстремальных нагрузок при пуске, а при включении бытовой техники через инвертор работают деликатно;

Все это самые выгодные условия для их эксплуатации. Поэтому предлагаю отметить эту опцию тем, кто не поленился периодически контролировать напряжение на банках и следить за уровнем электролит в них.

Аккумуляторы AGM имеют более сложную конструкцию. У них такие же пластины, но стеклянные маты пропитаны кислотой, которые одновременно действуют как диэлектрический слой. Их цикл разряд / заряд 250 ÷ 400. Перезарядка опасна.

Газовые батареи также создаются из необслуживаемой конструкции с герметичным корпусом и гелевым электролитом. Они не очень любят зарядку, но более устойчивы к глубоким разрядам. Количество расчетных циклов — 350.

Бронированные батареи относятся к числу самых современных разработок. Их электродные площадки защищены полимерами от воздействия кислоты. Интервал рабочего цикла: 900 ÷ 1500.

Все эти четыре типа аккумуляторов существенно различаются по цене и условиям эксплуатации. Если вы примете во внимание рекомендации продавцов, вам придется выложить довольно приличную сумму денег.

Однако рекомендую сначала прислушаться к полезным советам, которые дает сам владелец солнечных батарей в своем видео «Как выбрать батареи для ветряной электростанции и солнечной станции».

У него есть собственное противоположное мнение по этому поводу. Как вы относитесь к нему — ваше дело. Однако ознакомиться с информацией из противоположных источников и выбрать из нее наиболее подходящий вариант — оптимальное решение для думающего человека.

Защита кабеля от перекручивания

Как известно, ветер не имеет постоянного направления. А если ваш ветрогенератор вращается вокруг своей оси, как флюгер, без дополнительных мер защиты, кабель, идущий от ветрогенератора к другим элементам системы, быстро перекручивается и через несколько дней приходит в негодность. Предлагаем вашему вниманию несколько способов уберечь вас от подобных проблем.

Метод первый: разъемное соединение

Самый простой, но совершенно непрактичный метод защиты — установка разъемного кабельного соединения. Разъем позволяет вручную распутать спиральный кабель, отключив ветряк от системы.

Я знаю, что некоторые люди просто вставляют что-то вроде вилки в розетку. Скрутил шнур — вытащил из розетки. Потом — открутил и снова собрал заглушку. И дерево не нужно опускать, и токосъемники не нужны. Я читал об этом на форуме о самодельных ветряках. По словам автора, все работает и не слишком часто перекручивает кабель.

Метод второй: с помощью жесткого кабеля

Некоторые пользователи рекомендуют подключать к источнику питания толстые, эластичные и жесткие кабели (например, сварочные кабели). Метод, на первый взгляд, ненадежный, но имеет право на жизнь.

Найдено на одном сайте: Нашим методом защиты является использование сварочного кабеля с твердым резиновым покрытием. Проблема скрученных проводов в конструкции небольшой ветряной турбины сильно переоценивается, и сварочный кабель №4… №6 обладает особыми качествами: твердая резина предотвращает спутывание кабеля и предотвращает вращение ветряной турбины в том же направлении.

Метод третий: установка контактных колец

На наш взгляд, только установка специальных контактных колец поможет полностью защитить кабель от перекручивания. Такой способ защиты реализовал в конструкции своего ветрогенератора пользователь Михаил 26.

Типы вертикальных ветрогенераторов

Внешний вид и характеристики вертикальных ветрогенераторов во многом зависят от конструктивного устройства этих устройств. Давайте разберемся с основными.

Ортогональные системы

Вертикальные ветроустановки 10 квт

Технические характеристики ортогональной вертикальной ветряной турбины предполагают не очень высокую производительность при больших размерах по сравнению с устройствами с горизонтальной осью, однако независимость от направления ветра делает ее приоритетной.

• Все лопасти удалены от центра вращения на определенное расстояние.
• С таким устройством приводной механизм можно разместить на уровне земли, что значительно облегчает выполнение работ по техническому обслуживанию и ремонту.
• В основе конструкции этих генераторов лежит центральная (вертикальная) ось вращения и несколько плоских лопастей, расположенных параллельно ей.

Интересно знать! Ортогональные ветрогенераторы имеют непродолжительный срок службы, так как во время работы ротор оказывает высокие динамические нагрузки на опорные элементы конструкции. Чтобы продлить срок службы, детали подшипников следует регулярно проверять и незамедлительно заменять.

Ротор Дарье

Вертикальные ветряные турбины мощностью 10 кВт с ротором Дарье

Лопасти этого генератора полностью отличаются от предыдущих. Обычно это две-три полосы характерной изогнутой формы, не имеющие аэродинамического профиля. Они прикреплены к основанию и вершине центральной оси вращения.

• Устройство способно развивать высокую скорость вращения.
• Агрегат также можно разместить на основании.
• Направление ветра также не имеет значения для турбины.

КПД такого ветрогенератора также не очень высок из-за тех же динамических нагрузок, которые все же ложатся на вращающиеся агрегаты. При этом запустить генератор может только порыв ветра достаточной силы — при равномерном увеличении потока пуска не будет.

Ротор Савониуса

Вертикально-осевой ветряк с ротором Савониуса

Эти агрегаты имеют полуцилиндрическую лопастную систему.

• Мощность генераторов этого типа не превышает 5 кВт.
• Из недостатков системы можно отметить большой расход металла и, как следствие, вес.
• Система способна эффективно работать даже в условиях слабого ветра.
• Они редко используются в качестве отдельных источников энергии, в основном используются для создания пускового момента в роторах Дарье.
• КПД устройства также ниже, чем у генераторов на горизонтальной оси.
• Эти генераторы отличаются от других моделей высоким пусковым моментом.

Многолопастные роторы с направляющей системой

Вертикальный ветряк 10 кВт многолопастный

Такая конструкция, по сути, мало чем отличается от классической ортогональной системы, за исключением того, что ротор состоит из двух рядов лопастей (внешнего и внутреннего).

• Внутренний ряд вращается от воздушного потока, который отражается от внешнего под определенным углом.
• Эффективность конструкции очень высока, что позволяет ей эффективно работать даже при небольших скоростях ветра.
• Внешний ряд служит ориентиром. Поскольку он статичен, его задача — улавливать поток ветра, сжимать его и направлять внутрь. Таким образом, поток ветра фактически увеличился.
• Специалисты считают эти генераторы наиболее эффективными, но слишком высокая цена делает эту категорию устройств менее доступной.

Ветрогенераторы с геликоидными роторами

Ветряк с винтовой ротором

Такие роторы еще называют установками Горлова. Действительно, мы снова сталкиваемся с модификацией ортогональной системы, однако лопасти используются не прямые, а закрученные по дуге.

• Надежность таких роторов очень высока, однако ложку дегтя нам не бросить. Во время работы агрегата на небольшом расстоянии создаются достаточно громкие звуковые эффекты, в том числе звуковые волны.
• Производство лопаток сложной формы довольно дорогое, поэтому стоимость готового агрегата достаточно высока.
• Такая конструкция позволяет легко захватывать даже небольшие потоки воздуха и плавно вращаться, без рывков, что значительно снижает динамическую нагрузку, а вращающиеся основания и агрегаты работают долго и правильно.

Вертикально-осевые роторы

Осевой ротор с вертикальными лопастями

Лопасти такого генератора расположены вертикально, плавно изгибаются и чем-то напоминают крыло авиалайнера.

• Конструкция очень эффективна и имеет довольно солидный срок службы.
• Продукцию завода тоже нельзя отнести к самым дорогим, поэтому они пользуются большим спросом.
• Эти установки быстро набирают скорость работы и практически не шумят, а значит, не мешают другим.

Лопастники

Ветряки с горизонтальной осью вращения более эффективны, так как энергия ветрового потока используется только на рабочих поверхностях, без контакта с тыльной стороной лопастей

При этом критически важно иметь устройство, автоматически устанавливающее направление ветра для ветряка. Обычный вариант — ветряк, свободно вращающийся вокруг вертикальной оси, и хвостовой стабилизатор, как у самолета

Генератор

Генератор — это устройство, преобразующее энергию вращения в электрический ток. Генератор ветряной турбины вместе с ротором является основным агрегатом, обслуживаемым всеми остальными элементами установки. Используются готовые чертежи, входящие в комплект поставки или приобретаемые отдельно, а также самодельные образцы, которые зачастую работают лучше заводских.

Аварийный флюгер

Так в среде специалистов принято называть устройство для снятия крыльчатки с чрезмерно сильного ветрового потока. Вращение, превышающее расчетную скорость, создает ток большей силы и напряжения, чем расчетный, и не требуется для оборудования.

Чтобы исключить такие ситуации, существуют тормозные устройства, одно из которых работает по принципу саморегулирования. Перпендикулярно направлению оси установлена ​​специальная лопасть, жестко связанная с ротором.

Хвостовой стабилизатор крепится к несущему винту с помощью пружинного шарнира. Когда ветер достигает слишком высокой скорости, сила на тормозном лезвии превышает силу пружины, ротор уходит от ветра и перестает вращаться на слишком высокой скорости.

Токосъемник

Устройство для подачи или, в нашем случае, отвода электричества — коллектор — довольно капризный агрегат, требующий регулярного ухода, смазки, замены щеток и т.д. Необходимо иметь достаточно надежный и безопасный механизм опускания вала, иначе оборудование долго не прослужит.

Лопастной ветрогенератор + солнечная панель для электроснабжения дачи

Идея объединения солнечных батарей с ветряными генераторами возникла практически с первых дней появления этих конструкций. Их привлекает абсолютно бесплатная энергия ветра и солнца, для улавливания и трансформации которых требуется только оборудование. Оба комплекса вполне могут работать вместе, дополняя друг друга.

Источники

 

• https://eco-kotly.ru/vertikalnyj-vetrogenerator-svoimi-rukami-posagovye-instrukcii-po-sborke/
• https://Elektrik-a.su/elektrooborudovanie/generatory/vertikalnyj-vetrogenerator-1796
• https://ElectrikBlog.ru/vetrogenerator-dlya-chastnogo-doma-svoimi-rukami/
• https://oboiman.ru/ingeneer/vertikalnyj-vetrogenerator-svoimi-rukami-kak-sobrat-vetrak.html
• https://remont-system.ru/alternativnaya-energiya/kak-sdelat-vertikalnyy-vetrogenerator-svoimi-rukami

[свернуть]

Ветряк для частного дома — оправдана ли его установка?

Неисчерпаемая энергия, которую несут с собой воздушные массы, всегда привлекала внимание людей. Наши прадеды научились запрягать ветер в паруса и колеса ветряных мельниц, после чего он два столетия бесцельно носился по необозримым просторам Земли.

Сегодня для него вновь нашлась полезная работа. Ветрогенератор для частного дома из разряда технических новинок становится реальным фактором нашего быта.

Оправдана ли цена ветряка для частного дома?

На сегодняшний день, цены на электроэнергию выросли в несколько раз. Ветряная электростанция для дома является примером альтернативной энергетики. Это оптимальное решение для объекта, на котором отсутствует централизованная подача электроэнергии, а провести линии электропередач к дому слишком дорого.

Ветряк средних размеров в состоянии обеспечить электричеством жилой дом

Станция повышенной мощности позволяет полностью удовлетворить все энергетические потребности. Установка данного устройства, в зависимости от мощности, позволяет значительно сэкономить расходы покупаемой электроэнергии — или полностью позволяет перейти на свою собственную, производимую ветрогенераторами.

Конечно, цена на такие устройства является немаленькой, но, в свою очередь, если установить даже ветряк небольшой мощности — то можно значительно сэкономить.

Следует изначально проанализировать весь рынок продукции, рассчитать все затраты, а также произвести примерный расчет производимой энергии и того количества денег, которые ветряная установка позволит сэкономить.

Идем дальше, следующим пунктом рассмотрим:

Что лучше: сделать ветряк для дома своими руками или купить?

Сейчас существует огромный выбор самых всевозможных производителей ветряных установок: да и самих видов таких ветряков достаточно. Так что же лучше — сделать ветряную установку самому, или воспользоваться уже готовыми заводскими генераторами?

Если сделать мачту ветряка очень высокую, то при сильном ветре ветрогенератор будет сильно раскачивать в стороны

Рассмотрим преимущества заводских ветрогенераторов:

• уже готовые установки: можно даже заказать сам процесс монтажа;
• довольно богатый выбор фирм производителей;
• всевозможные типы генераторов ветра;
• гарантия качества;
• в некоторых случаях возможен выезд ремонтника при поломках.

На сегодняшний день на рынке представлен огромный ассортимент ветряных электростанций. Однако выделяют несколько наиболее популярных вариантов: американская станция «Windtronics» от компании «Honeywell Wind Turbine»; генератор «Eddy».

Теперь преимущества самодельных ветряных устройств:

1. Экономия бюджета.
2. Детали из подручного материала.
3. Конструктор самодельного ветряка будет знать его до последнего болтика.

Но следует отметить, что цены на заводские модели достаточно высоки, хотя качество их производства гораздо выше самодельных установок. К тому же, мощности заводских ветряков бывают самые разнообразные. Для самоделок характерны более частые поломки, меньшая стоимость, богатый выбор подручного материала для изготовления ветряков.

Специалисты не советуют устанавливать чисто ветряную систему, поэтому в большинстве случаев станция состоит из ветрогенератора с солнечными панелями, инвертора и контроллера заряда, а также аккумулятора.

Мачта для ветрогенератора — важнейшие нюансы при установке

При выборе типа мачты, следует ориентироваться на то, какой ветрогенератор будет установлен. Для каждого типа ветрогенератора характерна своя конструкция мачты. При этом также следует учитывать ландшафт местностей, где будет происходить монтирование ветряных генераторов, предусмотреть последующие ремонтные операции.

Мачта для ветрогенератора — важный элемент конструкции

Следует учитывать, что важным фактором для установки мачты является минимальная высота. Специалисты рекомендуют производить монтирование на высоте не менее десяти метров от крыш домов, деревьев — это оптимальная высота, на которой наблюдается ветер достаточной силы.

Бывает несколько типов мачт для ветрогенераторов:

• растяжные;
• конические;
• сварные;
• гидравлические.

Для вертикальных ветряных установок не требуются большие и длинные основы: для таких генераторов будет достаточно легкой и разборной металлоконструкции, высота которой не превышает шести метров.

Мачта для вертикального ветрогенератора представляет собой легкую разборную металлическую конструкцию высотой 3,5-6 м, которая может быть установлена на крыше любого здания.

Преимущества использования ветрогенератора

Основным преимущество ветрогенератора, как источника энергии, является бесплатное электричество (если не брать во внимание изначальные инвестиции). Заплатив однажды определенную сумму денег — решаете для себя проблему энергонезависимости на десятки лет.

Ветрогенераторы выступают альтернативным источником энергии и страхуют от потерь электроэнергии

Сами по себе установки ветрогенераторов надежны, экологически безопасны и практически не производят шума. Кроме того, в большинстве случаев, ветрогенератор позволяет получать дармовую энергию именно тогда, когда в ней есть повышенная потребность: а именно, в холодное время года. В конце осени и в начале зимы, наступают холода и расходуется электроэнергия на обогрев дома — и в это же время наиболее сильны ветра, поэтому ветрогенератор работает с полной отдачей.

Важно то, что ветрогенератор хорошо, в техническом смысле, сочетается с другими источниками энергии и может работают в паре с дизельными генераторами, солнечными батареями или другими источниками энергии: создавая единый замкнутый цикл.

В СНГ существует вторичный рынок генераторов: и есть возможность недорого приобрести ветряк, бывший в употреблении.

Обратите внимание!

Как сделать ветрогенератор своими руками для частного дома? | Альтернатива24

Ветрогенератор своими руками

В сфере альтернативной энергетики особое место занимает тема изготовления ветрогенератора для дома своими руками. Этому есть несколько причин. Во-первых, самодельный ветряк обходится заметно дешевле, чем солнечная электростанция такой же мощности. Во-вторых, в отличие от солнечной, энергия ветра может работать на вас и ночью, и в пасмурную погоду, и в снегопад. В-третьих, для установки ветряка не нужно много места.

Возможно ли сделать ветряк своими руками?

На этот вопрос получить наглядный ответ очень просто. Достаточно всего нескольких минут времени, чтобы своими глазами увидеть в Сети сотни, или даже тысячи, вполне работоспособных ветрогенераторов, сконструированных умельцами буквально из подручных материалов. Большинство из них успешно преобразовывают энергию ветра в электрическую, которая используется для самых разных бытовых нужд.

Эффективность, мощность, надежность и сложность реализованных конструкций – это уже другой вопрос. Далеко не все изготовленные своими руками ветрогенераторы вырабатывают достаточно электричества, чтобы покрыть все бытовые нужды. Некоторые из них слишком маломощные. Другие – не очень надежные. Попадаются и слишком мудреные, которые своими руками с наскоку сможет сделать далеко не каждый.

Сделать самому или купить?

В качестве альтернативы, дабы не делать ветрогенератор для частного дома своими руками, его можно купить в готовом к эксплуатации виде. Однако здесь есть одно препятствие, которое многих и останавливает на пути к получению «бесплатной» энергии. Это, конечно же, цена готовых предложений.

Так, в среднем, добротного качества ветрогенератор с потенциальной мощностью около 500 Вт стоит порядка 1000 долларов. И в комплекте будет только ветряк с флюгером и генератором на борту. Остальные же компоненты полноценной электростанции (полный перечень описан ниже), функционирующей за счет энергии ветра, производитель за такие деньги вам не продаст.

Если изготовить домашний ветрогенератор своими руками, то обойдется он не на порядок, а в разы дешевле. Да, он будет не такой красивый, как заводской. Да, возможно, не удастся достичь такого же КПД. Но главной цели – преобразование энергии ветра в электроэнергию для бытовых нужд – достичь с его помощью можно легко.

Более того, самодельный ветрогенератор имеет в разы больше шансов сполна окупиться уже в ближайшее время эксплуатации. Тогда как покупной заводской вариант, как правило, быстрее изнашивается, чем успевает вернуть в кошелек потраченные доллары за счет «халявного» электричества.

Устройство простейшей домашней ветряной электростанции

Перед тем, как сделать ветрогенератор своими руками, следует понимать, что для полноценного использования энергии ветра в своих целях одного этого устройства недостаточно. Ключевой в данном вопросе является проблема, связанная с непостоянством и нестабильностью ветра. Сейчас он дует, что называется, со всей силы, через час – притих, еще позже – установился абсолютный штиль. По этой причине генератор будет вырабатывать, соответственно, чрезмерно высокое напряжение, потом заниженное, а при затишье – вообще ничего генерировать не будет.

А теперь представьте, как будет работать, например, телевизор, если его напрямую подключить к такому ветряку. Он либо сгорит от перенапряжения, либо не будет работать из-за его недостатка. Именно поэтому, для работы полноценной ветряной электростанции, пусть даже и в упрощенных домашних условиях, понадобятся четыре базовых компонента:

1. Ветряк – состоит из лопастей, флюгера и генератора, вырабатывает электроэнергию с постоянно меняющимися параметрами.

2. Аккумулятор – нужен для накопления выработанного электричества, когда ветряк генерирует его в избытке, и для питания потребителей.

3. Контроллер – «выравнивает» поступающее с ветряка напряжение, управляет процессами заряда и разряда АКБ.

4. Инвертор – преобразует 12 вольт аккумулятора в необходимые для бытовых приборов 220 вольт.

В таком исполнении система будет работать по следующему принципу. Когда есть ветер, ветряк преобразует его энергию в электрическую, она стабилизируется контроллером и накапливается в АКБ. Когда включаются потребители (освещение, телевизор, холодильник) аккумулятор отдает накопленную энергию, которая за счет инвертора приобретает нужные параметры, и поступает на их питание.

В некоторых системах последний компонент не используется. Без инвертора вполне реально обойтись, если подключать к аккумулятору 12-вольтовые приборы. Сегодня есть практически все бытовые приборы – от освещения до холодильников – работающие от 12 вольт.

Конфигурация ветряка

Хотя бы вкратце стоит затронуть тему конфигурации самодельного ветряка. Здесь есть два основных конкурента:

1. Горизонтальный ветряк.

2. Вертикальный ветряк.

Горизонтальный ветряк – состоит из расположенной горизонтально оси, на которой устанавливаются лопасти, генератор и флюгер. Такая конфигурация имеет ряд преимуществ. Особенно это касается эффективности и мощности. По этим параметрам горизонтальный ветряк значительно превосходит вертикальные.

Вертикальный ветряк – состоит из вертикальной оси, на которой смонтирована турбина и генератор. По сравнению с классикой вертикальный ветрогенератор своими руками изготовить на порядок проще. Во-первых, ему не нужен флюгер, так как турбина будет вращаться независимо от направления ветра. Во-вторых, не нужен токосъемник, поскольку генератор всегда находится в одном и том же положении. Лопастные же ветряки постоянно вращаются вокруг своей оси из-за переменчивого направления ветра, что делает невозможным передачу выработанной электроэнергии через обычные провода.

Виды генераторов

Генератор – это основной узел любого ветряка. Он, собственно, и преобразует энергию ветра в электрическую. Видов этого устройства бывает несколько. Рассмотрим только основные различия и особенности.

В первую очередь, генераторы могут выдавать постоянный ток, и переменный. Постоянный ток выгоден тем, что его не надо выпрямлять перед подачей на аккумулятор. Переменный же ток придется не только стабилизировать, но и преобразовывать в постоянный. Какой вариант лучше выбрать? Очень просто. Генераторы постоянного тока упрощают использование выработанного электричества, а модели переменного тока – на порядок эффективнее.

Далее генераторы различаются по выдаваемому напряжению. От этого параметра зависит конфигурация оборудования, которое будет стабилизировать подаваемое на АКБ напряжение.

Следующий важный параметр – мощность. Чем мощнее генератор, тем больше потребителей он сможет обеспечить энергией. Одновременно с мощностью генератора увеличиваются размеры ветряка, в частности, его лопастей.

Какие нужны комплектующие?

Для изготовления простейшего ветрогенератора своими руками в домашних условиях достаточно будет следующих комплектующих:

1. Канализационная труба диаметром 150-200 мм для изготовления лопастей.

2. Генератор – проще всего взять готовый автомобильный с регулятором-выпрямителем и реле, что позволит напрямую заряжать с его помощью обычный 12-вольтовый аккумулятор (или несколько сразу, соединенных параллельно).

3. Токосъемник – можно купить готовый или изготовить самостоятельно.

4. Флюгер – нужен для ориентации лопастей по ветру.

5. Мачта – используется для подъема ветряка на необходимую высоту.

6. Основание – к нему крепится мачта.

Рассмотрим основные этапы сборки ветрогенератора своими руками из перечисленных комплектующих.

Сборка

Самостоятельную сборку лучше всего начинать с расчетов. Здесь проще всего отталкиваться от имеющегося генератора, точнее, от его мощности. В зависимости от этого высчитываются размеры лопастей. Все эти расчеты несложно провести в специальных программах, либо определить требуемые размеры по таблицам.

Лопасти

Простейшие лопасти для самодельного ветряка можно изготовить из канализационной трубы диаметром 150-200 мм. Рекомендуется для этих целей приобретать трубу оранжевого цвета. Такие изделия изготовлены из более прочного пластика, нежели бытовые серые.

Для домашнего ветрогенератора достаточно будет всего три лопасти. Как правило, все они изготавливаются из одной вышеописанной трубы. Для этого труба разрезается вдоль на три равных сегмента. После этого каждой заготовке по шаблону придается форма лопасти. На этом этапе важно зашлифовать (лучше – скруглить) все кромки лопастей, что положительно скажется на аэродинамических характеристиках, а также на прочности узла.

Готовые лопасти крепятся на ступице. Простейший ее вариант можно изготовить из куска фанеры толщиной около 10 мм. На такой ступице все лопасти следует закрепить при помощи болтов. Чтобы соединения не раскрутились от вибраций, используются специальные шайбы-гроверы.

Флюгер

Основная роль флюгера заключается в ориентации лопастей в зависимости от направления ветра. Одновременно эта часть ветряка является несущей. Помимо направляющей пластины на флюгере крепится генератор и лопастной узел.

Для изготовления флюгера маломощного ветрогенератора можно использовать древесину. Для больших ветряков лучше применить алюминиевые трубки, уголки или профили. Они прочнее и легче древесины. Вполне подойдет и стальной прокат.

На флюгере также крепится токосъемный механизм, через который независимо от вращения ветряка вокруг своей оси будет передаваться выработанная генератором электроэнергия.

Основание и мачта

Мачта служит для установки ветряка на необходимой высоте. Как правило, для бытовых нужд вполне достаточно поднять ветрогенератор на высоту около 5 метров. Для изготовления мачты понадобится прочная стальная труба диаметром, как минимум 40 мм. При высоте больше 5 метров следует также позаботиться о дополнительном креплении мачты. Как правило, для этого используются либо растяжки, либо точки крепления к фронтону постройки.

Основание служит для установки мачты с ветряком. Может быть стационарным и шарнирным. Последний вариант выгоден тем, что позволяет в любой момент без особых усилий «уложить» ветряк на землю. Такая возможность особенно пригождается в период бури, либо во время сервисного обслуживания и ремонта ветряка.

Этапы установки ветрогенератора

Монтаж ветрогенератора своими руками, как правило, выполняется в следующей последовательности:

1. Определите наилучшее месторасположение для ветрогенератора.

2. Закрепите на флюгере генератор и токосъемник.

3. Установите и закрепите на оси генератора лопастной узел.

4. Закрепите ветряк на мачте.

5. Подсоедините кабель к токосъемнику и закрепите его на мачте.

6. Установите мачту на основании.

7. Закрепите ветрогенератор при помощи растяжек или дополнительных точек опоры.

После установки ветрогенератора можно приступать к его подключению к системе, устройство которой описано выше.

Советы и рекомендации

При изготовлении и установке ветрогенератора своими руками рекомендуется учесть следующие моменты:

· Не устанавливайте ветряк в оврагах и впадинах.

· Генератор и токосъемный узел обязательно защитите от попадания влаги.

· Не используйте ветрогенератор во время штормовой погоды.

· Для временной остановки ветряка можно использовать шарнирное основание, механизм автоматического складывания флюгера, либо же блокировку генератора нагрузкой (последнее используется в заводских изделиях).

· Не подключайте самодельный ветрогенератор к потребителям напрямую.

· Регулярно проводите технический осмотр механической и электрической частей ветрогенератора.

· Если ветряк устанавливается возле постройки, то его следует поднять на высоту не менее трех метров от вершины крыши.

· Не рекомендуется жестко крепить ветрогенератор к конструкциям жилого дома, так как шум и вибрация может создавать определенный дискомфорт.

· По возможности используйте для накопления сгенерированной ветряком электроэнергии больше аккумуляторов.

· По максимуму используйте накопленную энергию без преобразований, чтобы уменьшить потери на инверторе.

Как видно из вышеописанного, простейший ветряк для дома своими руками изготовить не так уж и сложно. Однако даже маломощная ветряная электростанция позволит заметно уменьшить счета за электроэнергию, либо выйти из ситуации, когда участок вообще нет возможности запитать от общей сети.

Источник: https://eco-energetics.com/vetroenergetica/

Полезные видео

Самодельный ветряк, ветряная установка своими руками

Приветствую всех любителей помастерить, предлагаю к рассмотрению инструкцию по изготовлению ветрогенератора на основе автомобильного генератора. Хороша такая конструкция тем, что на автомобильном

Читать далее

Приветствую всех любителей помастерить, предлагаю к рассмотрению инструкцию по изготовлению простого ветрогенератора с нуля. Таким генератором можно заряжать аккумулятор для дальнейшего

Читать далее

Приветствую всех любителей самоделок и тех, кто просто заглянул на сайт в поисках интересных идей для творчества. Наверняка многим из вас частенько приходилось испытывать неудобства, связанные с

Читать далее

Привет сегодня я поделюсь с вами своим опытом по созданию ветряков или не опытом а историями попыток создания ветряков. Ну пожалуй приступим к созданию. Надо Для начала нам понадобилось из

Читать далее

Решил собрать небольшой ветряк, посмотреть, пощупать, сколько он выдает крутящего момента. В будущем планируется сделать подобный более крупный ветряк с небольшим генератором, а потом может и с

Читать далее

С развитием технологий, альтернативная энергетика все больше входит в жизнь современного общества. Солнечная энергетика, ветрогенераторы, гидрогенераторы и даже геотермальное отопление для

Читать далее

Эй,диджей поставь мой компакт-диск, да? /Народная мудрость/ Наверное самый маленький в мире действующий ветряк с генератором. А не поставить ли нам за окна мини-турбинки для нужной генерации?

Читать далее

Для питания изготовленной аккумуляторной светодиодной лампы, описание которой приведено на сайте, был изготовлен и используется по настоящее время, ветрогенератор на базе двигателя постоянного тока

Читать далее

Если вас волнует вопрос получения альтернативной энергии, можете собрать для себя вот такой вот простой ветрогенератор. Основная часть используемых запчастей – это детали от велосипеда. С помощью

Читать далее

Если у вас сломался корпус гироскутера не спешите его выбрасывать. После небольшой переделки из него можно сделать ветрогенератор. Именно его и попробовал сделать автор-самодельщик. Что из этого

Читать далее

Такая конструкция ветряка позволяет вырабатывать энергию из ветра независимо от направления, с которого ветер дует. Лопасти ветряка представляют собой своего рода паруса. Собирается все из доступных

Читать далее

Уважаемые посетители сайта «В гостях у Самоделкина» из представленного автором мастер-класса вы узнаете, как можно самостоятельно сделать полноценный флюгер и установить его на конек вашего дома для

Читать далее

Есть множество случаев, когда проживая за городом, Вам может понадобиться небольшое количество электроэнергии для питания маломощного устройства. Например, для работы компактной метеостанции,

Читать далее

Для привода ветрового генератора изготовлена турбина роторного типа с вертикальной осью вращения. Этот тип ротора очень прочен и долговечен, имеет относительно небольшую скорость вращения и легко

Читать далее

Ветряные мельницы на заднем дворе? Журнал STANFORD

В: Почему мы не можем установить ветряные мельницы на заднем дворе и улавливать энергию индивидуально для личного пользования? Есть ли ограничение на то, как его хранить и подавать в мои электрические схемы, что ли? Это дорого обходится моим соседям, или это звуковое загрязнение, или домашняя система просто еще не разработана?

На вопрос Марии Шмидт, ’79, Форт-Уэрт, Техас

---

Министерство энергетики США (DOE) предлагает контрольный список, чтобы убедиться, что небольшие ветровые проекты являются правильным выбором для индивидуальных домовладельцев: достаточно ли ветра? У тебя достаточно места? Разрешены ли в вашем районе башни? И наконец, сколько энергии вы можете произвести?

Просматривая контрольный список, быстро становится очевидным, почему у всех нас нет ветряных мельниц на заднем дворе, даже несмотря на то, что технология коммерчески доступна.(Вы можете купить ветряные мельницы высотой до девяти футов с размахом лопастей в шесть футов, хотя большинство из них больше по размеру в диапазоне 60 футов в высоту с диаметром лопастей 23 фута.) Одна новая турбина, вызывающая шум в ветровом сообществе, — это Skystream 3.7. , который хвалят за его размер (10-футовые лопасти), эффективность при низких скоростях ветра (они могут хорошо работать при средней годовой скорости ветра выше 12 миль в час) и относительно невысокой цене (15 000 долларов США).

Ветровые ресурсы

Для успешной работы домашнего ветра средняя скорость ветра в вашем районе должна составлять не менее девяти миль в час.Министерство энергетики США составляет карту ветровых ресурсов США. Как показано на карте, места с наибольшими ветровыми ресурсами обычно находятся на Великих равнинах, вдоль горных вершин и на побережье. Инфографика: Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии Министерства энергетики США

Однако карта ветровых ресурсов показывает скорость ветра в высота 50 метров в воздухе — это более 160 футов или 16 этажей! А обобщения часто не работают — средняя скорость ветра будет сильно зависеть от конкретных условий на вашем участке.Вы можете использовать устройство, называемое анемометром, для измерения скорости ветра на заднем дворе с течением времени — вы даже можете сделать его самостоятельно из старого пластикового пасхального яйца, когда съедите все вкусности внутри.

Возможности для роста

А как насчет места? По данным компании Southwest Windpower, производящей ветряные мельницы, идеальное место для установки ветряной турбины — 20 футов над любым окружающим объектом в радиусе 250 футов. Министерство энергетики также рекомендует, чтобы башня располагалась по крайней мере на одном акре земли, что исключает возможность проживания большинства городских жителей.

Кроме того, многие местные законы запрещают строительство башен или высоких сооружений. После долгих лет обсуждения в городском совете жители городка Ислип на Лонг-Айленде, штат Нью-Йорк, недавно получили инструкции по установке личных ветряных мельниц: они не могут превышать 45 футов в высоту, сидеть близко к границе участка или быть громче обычного автомобиля. движение.

Покажите мне мощность

Однако решающим фактором должно быть то, сколько электроэнергии вы действительно можете произвести.Небольшой ветрогенератор, который можно поставить на заднем дворе, может иметь мощность около одного киловатта. Средняя годовая скорость ветра в девять миль в час может производить более 200 киловатт-часов электроэнергии в год, а средняя скорость ветра в 14 миль в час может производить более 600 киловатт-часов в год. Это звучит хорошо, пока вы не поймете, что средняя семья в Соединенных Штатах потребляет около 10 000 киловатт-часов в год. Даже в очень ветреном месте вам понадобится около 17 небольших ветряных турбин, чтобы привести в действие один дом!

Размер имеет значение

Чем больше лопасти и чем выше скорость ветра, тем большую электрическую мощность может генерировать ветровая турбина.Одна большая ветряная мельница мощностью пять мегаватт может производить 15 000 000 киловатт-часов в год, чего достаточно для обеспечения электропитания 150 домов. Мы часто не понимаем, насколько велики эти ветряные электростанции, вероятно потому, что мы часто видим их издалека — эта ветряная мельница мощностью пять мегаватт будет стоять почти на 400 футов в высоту или почти на 100 футов выше Статуи Свободы, плюс ее постамент, плюс его основание! Когда дело доходит до ветряных мельниц, безусловно, существует экономия на масштабе, когда непропорционально больше энергии вырабатывается за счет увеличения размера и скорости ветра.Другими словами, удвоение скорости ветра приводит к восьмикратному увеличению мощности ветрогенератора.

Эта экономия на масштабе также влияет на финансовые и энергетические затраты на производство небольших ветряных мельниц. Энергетическая отдача от небольших турбин невысока, что делает как стоимость энергии, так и стоимость производства турбины высокими. В 2008 году Carbon Trust в Соединенном Королевстве опубликовал исследование, показывающее, что из-за такой низкой выработки энергии небольшие турбины фактически являются чистыми источниками выбросов углерода.

Следовательно, для большинства людей установка небольшой ветряной мельницы на заднем дворе принесет столько же пользы для выработки энергии, как установка солнечной панели в сарае. Тем не менее, это может иметь смысл для некоторых домовладельцев, особенно в сельской местности. К счастью, есть несколько компаний, специализирующихся на коммерческих ветряных мельницах. Вот несколько примеров компаний и спецификаций, которые различаются для небольших (10 киловатт или меньше) турбин.

Компания	Киловатт Рейтинг	Ротор Диаметр (фут)	Пуск скорость (миль / ч)	Турбина Стоимость	Минимальная Высота башни (футы)
В изобилии Возобновляемая энергия	2.5	12	6	12 000 долл. США	43
AeroStar	10	22	8		40
Aerovironment	1	6	5		9
Бергей	10	22	7	23 000 долл. США	60
Восстановленный	5	21	4	15 000 долл. США	39
Юго-запад Ветряная электростанция	2.4	10	8	15 000 долл. США	33,5
Ventera	10	26	6	12 000 долл. США	35
Ветряная турбина Industries Corp.	10	23	8	32 000 долл. США	80

Хотя малый ветер может никогда не стать основным направлением деятельности, он обладает огромным потенциалом как возобновляемый и экологически чистый источник энергии на местном и местном уровне.Фактически, Министерство энергетики призвало к 2030 году увеличить долю энергии ветра в электроснабжении страны до 20 процентов. В то время как энергия, вырабатываемая ветром, значительно увеличивается каждый год, в 2007 году ветер произвел только 0,8 процента электроэнергии страны. Препятствия на пути к достижению цели Министерства энергетики сейчас не технологические, а связаны с инфраструктурой: проблема передачи чистой энергии от постоянно свежих ветряных электростанций в дома людей, которые могут находиться за сотни миль от них. (В конце концов, люди не часто предпочитают жить в самых ветреных частях самых ветреных регионов страны.)

Для получения дополнительной информации в Интернете есть множество ресурсов. «Малый ветер» — это поисковый запрос. Начнем с того, что Американская ассоциация ветроэнергетики — это самопровозглашенный центр ветроэнергетики.

---

Рэйчел Адамс — кандидат биологических наук.

DIY Wind Turbine — Как построить свой собственный домашний ветрогенератор

Сегодня ветроэнергетика считается одним из наиболее эффективных и экологически безопасных способов производства энергии, которая требуется практически для всего, от промышленного производства до нашего собственного потребления людьми, что мы все еще в значительной степени воспринимаем как должное. нашей повседневной жизни.Это также один из самых дешевых способов выработки электроэнергии. Но массовое внедрение ветряных турбин все еще находится в зачаточном состоянии, и правительства многих стран не спешат реагировать на этот жизненно важный фактор, способствующий экономии за счет масштаба, несмотря на активное движение к этой чистой, зеленой форме производства энергии. Так что велики шансы, что ваш район или город еще не используют энергию ветра. И твой дом тоже.

Ветряные генераторы

относительно легко и просто сделать, и они могут сэкономить вам много денег на счетах за электричество, если вы сможете построить свои собственные.И именно это и будет попытаться сделать эта статья — помочь вам построить свой собственный ветрогенератор путем сбора и сборки относительно распространенных и дешевых компонентов.

Электропитание дома можно прямо у себя на заднем дворе

В настоящее время вы обременены растущими и высокими затратами на электроэнергию и газ, как неустойчивых источников энергии, так и вредных источников двуокиси углерода в атмосферу Земли. Но знаете ли вы, что наличие собственного ветряного генератора сэкономит вам тысячи долларов, если не больше, в течение всей вашей жизни? Чтобы подчеркнуть это, вот три преимущества наличия собственного самодельного генератора.

• Стоимость — Мы уже упоминали вероятность значительной экономии. Давайте подробнее остановимся на этом. Большинство городских районов по всему миру еще не подключены к этому устойчивому источнику производства электроэнергии через национальную сеть, и это может быть еще через несколько лет. Однако ваш ветрогенератор на вашем собственном заднем дворе также не подключен ни к стране, ни к месту, поэтому вы не платите по счетам.
• Экологическая устойчивость — Ветряная мельница остается одним из самых экологически устойчивых энергетических устройств.Его единственным источником энергии остается ветер, и ничего больше.
• Чистота и эстетика — Небольшой генератор, как и большие турбины, остается чистым источником производства энергии. А поскольку ваш генератор по сути мал, его можно незаметно разместить в саду, накрыть, когда он не используется, и не будет создавать большого шума при использовании.

Компоненты ветряных турбин

Зайдите на любой веб-сайт во вселенной, и вы обнаружите, что есть много способов делать что-то или создавать их.Но универсальный принцип, если хотите, всегда остается неизменным. Здесь мы перечисляем основные компоненты, которые необходимы для создания собственной небольшой ветряной турбины или генератора для вашего двора и дома.

• Инструменты
• Строим тело
• Лезвия первостепенного значения
• Мотор
• Центральная ступица
• Хвост
• Башня
• Диод и батареи

Какие процессы влекут за собой

Все зависит от вас, сколько электроэнергии вы собираетесь производить.Но для практических целей обслуживания новичков эти процессы позволяют начать генерировать минимум, но на удивление большую мощность, чем вы могли представить. Кроме того, вы сосредоточены на производстве зеленой энергии, поэтому не будет слишком много внимания или интенсивного использования традиционных розеток. Начнем с первого шага.

Семь шагов, которым нужно следовать

1. Инструменты — При строительстве вашего ветряного генератора вы собираетесь начать с таких инструментов, как инструменты для зачистки проводов и паяльники.Для самого генератора вы также будете использовать перерабатываемые предметы, такие как двухлитровые пластиковые бутылки из-под газировки, их крышки, легкие, но тонкие полоски металла, эпоксидной смолы и клея. Вам также понадобятся традиционные инструменты, такие как пила, гаечные ключи и электродрель. Самый важный инструмент — это план строительства.

2. Строительство ветрозащитной площадки — Теперь давайте поговорим о строительных процессах, которым мы будем следовать. Зона улавливания ветра — это, по сути, компонент, который будет улавливать ветер.Для этого компонента нужно отпилить верхушки пластиковых бутылок (ниже горлышка). Как только вы это сделаете, можете переходить к следующему шагу.

3. Создание парных соединений — В качестве расширения к созданию зоны защиты от ветра вы можете начать с использования эпоксидной смолы, чтобы соединить верхние части бутылок вместе, фиксируя их вплотную друг к другу, пока не получите четыре соединительных компонента.

4. Создание «вентилятора» — Он не будет использоваться в качестве вентилятора, но механически он будет работать аналогично. Вы будете вырезать X из металлических полос.Он должен быть не менее фута в длину и не менее одного дюйма в ширину. После того, как вы сделали свой вентилятор, вы можете закрепить свои куплеты эпоксидной смолой на новом вентиляторе. Прежде чем переходить к следующему этапу, дайте эпоксидной смоле затвердеть.

5. Подключение ветрозащиты к вентилятору — Это очень просто; при условии, что вы спроектировали и построили свои куплеты точно в соответствии со спецификациями (по вашему собственному плану или где-то еще), все, что вам нужно сделать здесь, это ввинтить крышки бутылок в куплеты.

6. Сложное дело с генератором — После того, как вы собрали вентилятор, вам все равно нужно добавить генератор. Здесь диоды и батарея служат своей цели. Опять же, используйте эпоксидную смолу, чтобы закрепить оба компонента (генератор и вентилятор). Края, если есть, можно закрепить клеем.

7. Ветрогенератор еще нужно где-то стоять — Для этого можно построить подставку. Это также зависит от того, какой тип двигателя (генератора) вы спроектировали и построили. В конечном итоге подставка будет небольшой, и прямоугольный кусок дерева можно будет обрезать и строгать, чтобы создать основу.Когда вы построите подставку, надежно прикрепите к ней генератор и вентилятор. Здесь упор делается на закрепление устройства, чтобы оно оставалось устойчивым в случае сильного ветра, который обычно может опрокинуть это световое устройство. Вы можете использовать механизмы взвешивания, чтобы генератор работал быстро.

Знаете ли вы, что здесь можно использовать даже солнечную энергию?

Вместо батарей и диодов для питания генератора вы можете использовать двигатели на солнечной энергии, добавив еще один приятный штрих к вашей миссии — сделать ваш дом максимально экологически устойчивым.Это также будет зависеть от того, сколько энергии вы собираетесь генерировать для своего дома. В ближайшем будущем все еще возможно сделать ваш дом полностью независимым от вашей национальной сети, будь то энергия ветра или солнца, или и то, и другое (в идеале, у вас будет и то, и другое). На данный момент вы можете рассматривать это упражнение как ценную практику.

Преимущества наличия собственного ветрогенератора

В начале этой статьи мы уже упоминали три ключевых преимущества. Однако то, как эта небольшая ветряная турбина принесет вам пользу в долгосрочной перспективе, полностью зависит от вас и ваших непосредственных потребностей и целей.На внутреннем уровне и в завершение этого вводного руководства по созданию небольшого ветряного генератора вот несколько идей, над которыми вы пока можете подумать.

• Портативное использование — На этом этапе ваша маленькая турбина может не иметь мощности для обеспечения энергией всего вашего дома без использования других традиционных и неустойчивых источников энергии. На данный момент, будучи легким портативным устройством, вы можете варьировать потребление энергии и размещать генератор поблизости от того места, где он нужен.

• Гейзер с горячей водой — Домашний гейзер с горячей водой остается основным и самым дорогим потребителем электроэнергии в вашем доме.Расставив приоритеты по расходам, вы можете подключить генератор к гейзеру.

• Подача воды — В прошлом ветряные мельницы использовались для перекачивания воды. Нет причин, по которым вы тоже не можете этого сделать. Ветровую турбину можно использовать для кормления всего вашего сада, особенно вашего органического огорода.

• Области фокусировки — Воспользуйтесь преимуществами портативности устройства, а также используйте его в качестве измерительного прибора, чтобы увидеть, какая область вашего дома (кроме гейзера) потребляет больше всего энергии.

Мы надеемся, что это руководство вдохновило вас на поиск новых, инновационных способов питания вашего дома без помощи неустойчивой электросети. Он также показал вам, что вы можете многое сделать с переработанными предметами, вместо того, чтобы выбрасывать их в мусорное ведро.

Артикул:

DoitYourself

Изображение предоставлено: Мартин Абегглен, Ларри Смит

6 лучших домашних ветряных турбин (для жилых домов)

Интерес к альтернативной энергии быстро растет, поэтому мы выбрали 6 лучших домашних ветряных турбин , доступных в настоящее время на рынке.Поскольку расходы на проживание растут, все больше домовладельцев стремятся сократить расходы.

Выработка собственного электричества — простой способ сократить ваши счета за электричество вдвое . В то время как солнечная энергия, как правило, является экологически чистым вариантом, энергия ветра — отличное решение для тех, кто живет в районах с надежной скоростью ветра .

Если вы живете в сельской местности и не имеете доступа к электросети, или живете в пригороде и хотите уменьшить свои счета за коммунальные услуги, домашние ветряные турбины — отличное решение.Все, что требуется, — это немного ноу-хау, немного земли и аккумуляторная батарея высокого напряжения. Примерно за $ 800 вы можете купить себе домашний ветряк среднего класса, который удовлетворит ваши потребности.

6 лучших домашних ветряных турбин

Лучший в целом: WINDMILL 1500 Вт ветрогенераторный комплект

• Номинальная скорость ветра: 31 миля в час
• Выход энергии: 1500 Вт
• Высокие точки: высоковольтная емкость и выход энергии.
• Не совсем: Это одна из самых дорогих домашних ветряных турбин на рынке.

Как самая популярная домашняя ветряная турбина в нашем списке, комплект Windmill 1500 W действительно впечатляет. Обладая множеством функций и прочным, долговечным корпусом, турбина предлагает домовладельцам возможность на сократить свои счета за электроэнергию на и потребление невозобновляемых источников энергии.

В целом Windmill 1500W на дороже на , чем другие модели на рынке, но она на компенсирует это по стоимости. Встроенный контроллер заряда, высокая выходная мощность и относительно легкий дизайн — все это возможности экономии денег для домовладельцев, которые плохо знакомы с ветряными турбинами.

Что говорят рецензенты?

Некоторые обозреватели сталкивались с проблемами при конструкции лопастей. Тем не менее, сервисная служба производителя является звездной , и они готовы и могут заменить все дефектные блоки, не задавая вопросов.

Вдобавок покупатели сообщают, что турбина совершенно бесшумна и не издает шума даже в ветреные дни.Это отличный аргумент для домовладельцев, которые хотят установить свои турбины в более густонаселенных районах или рядом со своим домом.

Особенности и рекомендации

Трехлопастная турбина изготовлена ​​из высококачественного стекловолокна с защитным покрытием от УФ-излучения. Он разработан для работы на полной мощности при скорости ветра 31 миль в час.

Скорость ветра при включении составляет 5,6 миль в час , что означает, что эта турбина лучше всего подходит для районов с умеренным ветром. И если турбина встречает сильные порывы ветра или скачки, система автоматического торможения может быстро исправить и предотвратить перезарядку аккумулятора.

Система 24 В имеет рекомендованную емкость батареи 200 А или выше и способна питать небольшие автономные домашние системы. Хотя модель мощностью 1500 Вт с выходной мощностью 1500 Вт не предназначена для удовлетворения потребностей всего домашнего хозяйства, ее можно легко подключить к солнечной батарее. Это предлагает большую гибкость для домовладельцев, которые хотят полностью экологизировать и уменьшить свою зависимость от городских сетей.

Турбинный генератор также оснащен встроенным контроллером заряда MPPT . Интегрированная система не требует дополнительных наворотов и полностью автономна, без батареи. В случае неисправности каких-либо деталей Windmill предлагает гарантию производителя сроком сроком на один год.

См. Цену на Amazon

Следующее лучшее: комплект ветрогенератора Tumo-Int 1000 Вт с контроллером усиления ветра

• Номинальная скорость ветра: 28 миль в час
• Выходная энергия: 1000 Вт
• High Points: Хорошая выходная мощность и низкая скорость включения.
• Not-So: Довольно большой и тяжелый, не идеален для установки на крыше или жилом доме на колесах.

Длинная и тонкая ветряная турбина Tumo-Int на первый взгляд кажется небольшой промышленной ветряной турбиной. Его белая 3-лопастная турбина оснащена генератором мощностью 1000 Вт , который может заряжать аккумуляторную батарею 48 В , что является впечатляющим достижением для ветряной турбины в жилых помещениях.

Цена на такую ​​турбину разумная, хотя вы можете найти более высокую мощность по более низкой цене у других марок.И хотя весь блок работает с внушительными 77 фунтами ., Турбина практически бесшумна, и не производит шума.

Что говорят рецензенты?

В целом рецензенты довольны ветряком Tumo-Int. Его возможности превосходят другие модели на рынке, он надежен и эффективен. Один опытный покупатель использовал их для замены своих старых стандартных ветряных турбин Southwest в Скалистых горах.

Тем не менее, будущим покупателям следует с осторожностью относиться к установке .Это непростой процесс, если вы не являетесь опытным домашним мастером, и контроллер трудно сбросить до ваших предпочтительных настроек. Хотя поначалу это может оттолкнуть, компания предоставляет англоязычный персонал по обслуживанию клиентов, который поможет с любыми проблемами, которые могут возникнуть.

Особенности и соображения

Начальная скорость ветра составляет всего 5,6 миль в час , что означает, что он отлично подходит для климата со слабым ветром. Он может выдержать до 90 миль в час , поэтому не следует размещать его в местах, подверженных ураганам, торнадо или сильным штормам.В идеале подходящая среда — это территория с годовой скоростью ветра менее 8 миль в час.

При максимальной эффективности турбина Tumo-Int может генерировать 1050 Вт мощности, что на 50 Вт больше номинальной мощности. В комплект также входит контроллер MPPT и дамп нагрузки, который определяет и регулирует напряжение в реальном времени. В запатентованном генераторе используется термостойкая тефлоновая проволока, а корпус колеса устойчив к коррозии для максимальной защиты.

См. Цену на Amazon

Лучший бюджетный выбор: Happybuy Wind Turbine 600W White Lantern

• Рейтинг скорости ветра: 27 миль в час
• Энергопотребление: 600 Вт
• Фонарь High Points: A вертикальный фонарь дизайн отлично подходит для городских территорий.
• Не-то: Его генератор производит лишь небольшое количество энергии.

Как одна из самых уникальных домашних ветряных турбин, доступных на рынке, Happybuy Wind Turbine 600W представляет собой демонстрацию . Эта турбина с изогнутыми вертикальными лопастями, имитирующими форму фонаря , предназначена для выработки энергии без необходимости в большом количестве воздушного пространства.

Футуристический вид сочетается со скромной производительностью по выработке энергии, а сам бренд предлагает ряд вариантов мощности, от 100 Вт до 600 Вт .Хотя это и близко не соответствует потребностям среднего домохозяйства, компактная конструкция ножей позволяет размещать несколько устройств на одном заднем дворе, удваивая или утраивая потенциал мощности.

Что говорят рецензенты?

Достаточное количество рецензентов прокомментировали неожиданный размер устройства, поскольку он на намного больше, чем , изображенный в списке продуктов. Это может вызвать беспокойство у тех, кто ищет незаметную и небольшую ветряную турбину, которую можно спрятать подальше от глаз.

Тем не менее, установка проста и проста в использовании, , поэтому покупатели впервые остались довольны процессом по сравнению с другими более сложными моделями. Большинство из них соединили свои турбины с наборами солнечных батарей для максимальной выработки электроэнергии и использовали турбину для небольших устройств, таких как фонтаны на открытом воздухе и инверторы для жилых автофургонов.

Особенности и соображения

Одной из самых популярных особенностей ветряной турбины Happybuy является то, что она может работать в районах со слабым ветром. При начальной скорости ветра 4,5 миль в час турбина может быстро начать вырабатывать электроэнергию. Однако это только начальная скорость ветра, поэтому генератор не сможет производить указанную мощность, пока не достигнет номинальной скорости ветра 27 миль в час.

Фонарь уникальной конструкции позволяет размещать его в тесноте. Имея вдвое меньший средний радиус ротора стандартной домашней ветряной турбины, Happybuy Wind Turbine легкий, компактный и простой в установке на небольших задних дворах или на крыше.Турбина также может собирать энергию из турбулентного воздушного потока вокруг зданий и сооружений, что делает ее идеально подходящей для городских условий.

Турбина предлагается в двух холодных цветах, включая белый и красный. Каждая модель оснащена 5 лезвиями из углеродного волокна, которые обладают антикоррозийной и УФ-защитой . Встроенный контроллер отслеживания максимальной мощности регулирует ток и напряжение генератора 24 В, а система автоматического торможения защищает турбину от внезапных порывов ветра.

См. Цену на Amazon

Лучший вариант среднего уровня: Windmax HY400 500 Вт ветрогенератор для дома

• Номинальная скорость ветра: 27 миль в час
• Выход энергии: 500 Вт
• Высокие точки : Обновленная 5-лопастная модель хорошо работает в условиях слабого ветра.
• Not-So: Низкая мощность и напряжение означает, что он подходит только для питания устройств малой емкости.

Хотя ветряная турбина Windmax HY400 оснащена только генератором 500 Вт, она по-прежнему работает как шарм.В общем, Windmax — отличная покупка для начинающих покупателей, которые ищут надежную и эффективную модель среднего класса.

С черными лопастями и белым ротором турбина не самая стильная на рынке. Тем не менее, его обновленная модель с 5 лопастями по сравнению с предыдущей моделью Windmax с 3 лопастями по-прежнему может помочь снизить ваши счета за электроэнергию в безветренные дни. Это бесшумный, надежный и позиционируется как , не требующий обслуживания . Для большинства это проверяет все возможности домашней ветряной турбины с низким уровнем шума.

Что говорят рецензенты?

От островитян до жителей Северного Техаса, рецензенты сообщают об успехе своей турбины Windmax HY400. Турбина надежна, но не вырабатывает много энергии, если не будет ветра со скоростью более 30 миль в час . Однако рецензенты сообщают, что лопасти все равно будут вращаться в условиях слабого ветра.

Несколько покупателей использовали свои турбины, чтобы дополнить производство зеленой энергии в ночное время, когда солнечные батареи не работают. Это позволяет на больше альтернативной энергии для домовладельцев, не подключенных к электросети.

Особенности и соображения

Windmax HY400 может похвастаться первоклассной совместимостью с солнечными панелями . В сочетании с солнечной батареей ветряная турбина может работать на 650Вт . Однако при использовании только ветра номинальная мощность составляет всего 400 , а максимальная мощность составляет 500 в ветреные дни.

Лопасти из нейлона и армированного стекловолокна управляются с помощью аэродинамического ограничения скорости лопастей и электромагнитного контроля превышения скорости.Эти дополнительные меры защиты обеспечивают безопасную и эффективную работу даже в условиях сильного ветра со скоростью более 60 миль в час.

В дополнение к комплекту вам необходимо приобрести опору для установки турбины и аккумуляторную батарею для сбора собранной энергии. Турбина оснащена контроллером и проводом, длина которого составляет около 20-30 футов, , поэтому в целях безопасности монтажный столб не должен быть выше 25 футов.

См. Цену на Amazon

Лучшая домашняя ветряная турбина для Влажные зоны: Морской ветрогенератор мощностью 2000 Вт

• Номинальная скорость ветра: 28 миль в час
• Выходная энергия: 2000 Вт
• Высшие точки: Можно использовать на суше или в воде.
• Не так: Очень дорого и требует больших вложений для большинства домовладельцев.

Эта современная ветряная турбина выглядит гладкой и эффективной . Морская ветряная турбина с 3 лопастями из углеродного волокна может собирать достаточно энергии для питания небольших устройств и бытовой техники без звука.

Турбина оснащена всем стандартным оборудованием, а также несколькими дополнительными функциями, такими как защита от превышения скорости . Домовладельцы могут свободно размещать свои турбины, где им заблагорассудится, даже в открытых водоемах , не беспокоясь.Ограниченная гарантия сроком на один год также предлагает чувство комфорта для начинающих покупателей, которые могут опасаться высокой цены.

Что говорят рецензенты?

Рецензенты в целом впечатлены конструкцией морской ветряной турбины. Благодаря легкому и небольшому корпусу турбина остается прочной и надежной. Это пригодится тем, кто живет в районах, подверженных неблагоприятным погодным условиям, например, ураганам.

С другой стороны, рецензенты также хвалят производительность турбины.Хотя турбина не относится к промышленным ветряным электростанциям, она выполняет свою работу и работает хорошо. Это , необходимый для тех, кто в автономных ситуациях полагается исключительно на энергию ветра.

Особенности и соображения

Ключевым аргументом в пользу этой домашней ветряной турбины является то, что ее можно установить на суше или в водоеме , таком как озеро, пруд или пляж. В отличие от других моделей, турбина с защитным покрытием для морских судов способна выдерживать суровые погодные условия и водяные брызги.Если вы живете в прибрежной зоне или имеете домик у озера, то эта турбина идеальна.

Морская ветряная турбина также может производить до 2000 Вт при скорости ветра 28 миль в час . Скорость включения ветра составляет 7 миль в час, что является довольно высоким показателем для отрасли. В конечном счете, турбина не подходит для использования в не ветреных районах и должна использоваться только домовладельцами, которые живут в районах с высокой скоростью ветра.

Корпус изготовлен из прочного литого алюминия и может выдерживать ветер со скоростью до 110 миль в час , что делает его надежно защищенным от атмосферных воздействий.В комплект не входит необходимая металлическая опора для установки, которая является стандартной, поэтому также следует приобрести 1,5-дюймовую стальную трубу. В целом установка довольно проста, так как для сборки требуется всего 5 деталей.

Турбина оснащена 3-фазным синхронным генератором , который может использоваться для зарядки аккумулятора 12 В . Этой мощности достаточно для работы небольших устройств, таких как ноутбуки, инструменты, фонари или телефоны. Если вы хотите обеспечить электроэнергией все домашнее хозяйство, следует использовать как минимум 3 турбины.Их можно связать вместе, как солнечные батареи, при условии, что они расположены на расстоянии примерно футов друг от друга.

См. Цену на Amazon

Лучшая домашняя ветряная турбина для высоких скоростей ветра: 2000 Вт 11-лопастная ветряная турбина Миссури General Freedom II

• Номинальная скорость ветра: 15 миль в час
• Выходная энергия: 2000 Вт
• Высокие показатели: Выдерживает скорость ветра до 125 миль в час.
• The Not-So: Нет хороших отзывов пользователей.

Обладая звездообразным дизайном, сверхсовременный и элегантный Missouri General Freedom II является одной из самых привлекательных домашних ветряных турбин на рынке. Турбина бывает черного или белого цвета и предлагает колоссальную выходную мощность 2000 Вт. При скромной цене турбина большой мощности на дешевле, чем другие модели в том же диапазоне мощности.

Missouri Wind and Solar известна в энергетической отрасли по количеству меди, используемой в ее установках.Их ротор Freedom PMG может похвастаться , вдвое большим количеством меди , чем PMA типа Delco, что означает, что он может заряжать аккумуляторную батарею быстрее, чем другие генераторы. Более того, компания предлагает 3-летнюю ограниченную гарантию и пожизненную гарантию, что их турбина не сломается при нормальном использовании.

Что говорят рецензенты?

В то время как спецификации, перечисленные в описании продукта, содержат высококачественные детали и максимальную мощность, обзоры говорят о другом. Судя по опыту покупателей, Missouri General Freedom II не производит такой мощности, как рекламируемый .Один из таких покупателей заявил, что они не собирали много энергии, даже когда в их районе прошел сильный шторм.

С другой стороны, один рецензент утверждает, что задний подшипник на его агрегате вышел из строя через три месяца после покупки. Подшипник был неисправен, и его пришлось заменить самостоятельно. Это стоило времени и денег рецензенту. Исходя из этих отрицательных отзывов, эта ветряная турбина находится ниже в нашем списке , чем другие бренды, у которых, возможно, не так много разрекламированных наворотов.

Особенности и соображения

В комплект входит 11 лопастей из оцинкованного углеродного волокна , которые способны выдерживать невероятную скорость ветра и ненастную погоду без ржавчины и повреждений. Это отлично подходит для тех, кто живет в районах, подверженных прибрежной влажности или сильным штормам, которые часто дуют.

Скорость ветра при включении 6 миль / ч не самая высокая и не самая низкая на рынке. И хотя турбина может эффективно работать в широком диапазоне ветровых условий, она лучше всего подходит для средней скорости 15 миль в час.Эта относительно низкая скорость ветра частично объясняется большим количеством лопастей.

В турбине используется система натяжения проволоки , а не контактные кольца , которые могут сломаться или выйти из строя. Freedom II PMG также сконструирован с 28 магнитами и более надежен, чем роторы со щетками. Таким образом, хотя цена выше, чем у дешевых моделей ветряных турбин, ваши деньги хорошо вложены, поскольку Missouri General Freedom II надежен и долговечен.

Узнать цену на Amazon

Вернуться к началу

Полное руководство для покупателя домашних ветряных турбин

Выбор подходящей ветряной турбины для вашего дома

Домашняя ветряная турбина, безусловно, является вложением.Модели высшего уровня могут легко стоить вам 1000 долларов или более , поэтому важно сначала учесть несколько ключевых факторов, прежде чем делать свой выбор.

Планируете ли вы использовать ветряную турбину для освещения амбаров или подземного бункера, существуют различные модели, которые подойдут для ваших нужд. От дешевых устройств малой мощности до комплектов морского класса — каждый найдет что-то для себя.

Насколько ветрено в вашем районе?

Это самое важное соображение, которое вы должны учитывать при выборе турбины для своего дома.Если вы получаете очень малых скоростей ветра , живете в густонаселенной местности или часто испытываете ураганные ветры, то ветряная турбина, вероятно, не лучший вариант.

В среднем домашние ветряные турбины нуждаются в минимальном количестве ветра для работы. Это зависит от модели, но большинство часов составляет около 6-7 миль в час . Номинальная скорость ветра для полного производства энергии обычно составляет около 27 миль в час для стандартных агрегатов. Если вы живете в районе, где постоянно дует ветер, подойдет обычная бытовая турбина.

Однако, если вы регулярно сталкиваетесь с низкой скоростью ветра, вам нужно искать модели с более низким порогом. Одним из самых важных факторов являются лезвия. Те, у которых больше лопастей, например от 9 до 11, имеют на большую площадь поверхности, вес и крутящий момент , чтобы ротор продолжал вращаться. Это означает, что они по-прежнему смогут работать в условиях слабого ветра, в то время как модели с 3 лопастями — нет.

Приобретая домашнюю ветряную турбину, обратите внимание на следующие характеристики продукта:

• Начальная скорость ветра
• Скорость включения
• Номинальная скорость ветра
• Безопасная скорость ветра

Какая у вас средняя энергия потребление?

Среднее американское домохозяйство с современной техникой потребляет около 8000-9400 кВтч электроэнергии в год. Если вы хотите полностью отказаться от сети, вам необходимо достичь минимального порогового значения выходной мощности от 5 до 15 кВт. Большинство домашних ветряных турбин не соответствуют этому минимуму, поэтому их необходимо использовать вместе с другими турбинами или другим источником энергии.

Если вам нужны только небольшие устройства, такие как насос уличного пруда, тогда вам подойдет небольшая турбина средней мощности. Те, у кого 400-1000 Вт мощности, могут заряжать небольшие приборы, такие как ноутбуки, телефоны, фонари, электроинструменты и многое другое.Если вы хотите использовать турбину в сочетании с инвертором для дома на колесах, вам, вероятно, понадобится больше.

Где вы планируете установить ветряную турбину?

Ветровые турбины предназначены для размещения высоко в воздухе. Турбина и генератор должны быть установлены на высоком столбе высотой около 25-60 футов . Однако турбины не ограничиваются только большими полями или вершинами холмов; домашние ветряные турбины также можно разместить на крыше (например, в вашем саду на крыше) или в водоеме.

В зависимости от доступной вам площади квадратных футов существует множество вариантов. Для тех, кто живет в более компактных условиях, необходима турбина с небольшим радиусом ротора. С другой стороны, если вы хотите установить турбину на крыше, вам понадобится модель , которая не будет тяжелой и громоздкой.

Имейте в виду, что каждая турбина должна быть размещена в буферной зоне . Две турбины никогда не должны располагаться рядом друг с другом.Самый простой способ определить правильное расстояние для размещения — это умножить радиус лопастей турбины на 10. Это даст вам общую оценку, хотя предпочтительнее проконсультироваться с производителем.

Собираетесь ли вы соединить ветряную турбину с альтернативным источником энергии?

Ветряные турбины отлично работают, когда в паре с солнечной батареей , поскольку это максимизирует вашу способность производить энергию. В течение дня солнечные панели могут поглощать солнечные лучи, а ветряная турбина может генерировать энергию с помощью вечерних порывов ветра.Если вы хотите полностью отключиться от электросети, то эта пара — самый надежный выбор, поскольку вы не всегда можете гарантировать, что будете получать достаточно ветра каждый день.

С другой стороны, если вы действительно хотите использовать исключительно ветряную энергию, вам нужно будет искать комплекты высокой мощности . 100–1000 Вт не будет производить достаточно энергии и просто тратит ваше время, деньги и энергию. Те, у которых более 3 лопастей и выходная мощность Вт 2000 Вт, намного лучше подходят для обитателей домиков и автономных систем.

Вернуться к началу

Критерии выбора: как мы оценили лучшие домашние ветряные турбины

На основании ряда факторов, включая количество лопастей, вес, номинальную скорость ветра, выходную мощность и характеристики, мы выбрали 6 лучших домашних ветряных турбин на рынке.

В нашем рейтинге особое внимание уделяется полезности, эффективности и надежности , , а также цене и практическому опыту. В качестве источника зеленой энергии для жилых домов эти ветряные турбины также должны иметь минимальное количество энергии.

Лопасти

Количество и размер лопастей будут влиять на общую эффективность и полезность ветряной турбины. Те, у которых меньше лопастей, заставят ротор вращаться быстрее, генерируя больше энергии на более высоких скоростях. А те, у кого больше лопастей, будут воспринимать низкие скорости ветра и могут работать без необходимости постоянно сильного ветра.

С другой стороны, длина лезвия также является важным фактором.Если лопатка длинная, то для турбины потребуется буферная зона большего размера. Лезвия с маленькими или компактными лезвиями лучше подходят для городских районов, где пространство имеет большую проблему.

Номинальная скорость ветра

Номинальная скорость ветра — это среднего количества ветра, необходимого для или турбины для работы с максимальной эффективностью. Хотя турбина по-прежнему будет вырабатывать электроэнергию на скоростях ниже номинальной, она не сможет обеспечить указанную мощность, если не получит номинальную скорость ветра или выше.В общем, те, у кого более низкая скорость ветра, оцениваются выше, потому что они предлагают наибольшую гибкость для домовладельцев.

Вес

Хотя общий вес комплекта не является самым важным фактором, он все же влияет на размещение. Если комплект тяжелый, то для его поддержки потребуется дорогая и прочная штанга . Его также нельзя размещать на крышах или вокруг других конструкций, которые могут быть повреждены в случае выхода из строя опоры. В конечном итоге чем легче устройство, тем лучше. Вы также получите дополнительный бонус в виде меньшей оплаты доставки!

Выходная энергия

В целом выходная мощность генератора является наиболее важным фактором для большинства покупателей. В конце концов, вся цель ветряной турбины — преобразовывать энергию ветра в электричество. Любая модель мощностью менее 500 Вт бесполезна, если только вы не планируете использовать ее для питания цепочки уличных фонарей или зарядки телефона. Средняя мощность недорогой домашней ветряной турбины составляет около 1000 Вт .Это отличная отправная точка для начинающих покупателей.

Характеристики

Ветряные турбины — это простые устройства, которые, как правило, не оснащены множеством наворотов. Однако есть несколько особенностей, благодаря которым одна турбина стоит выше другой.

Как и в большинстве случаев, чем больше возможностей предлагает домашняя ветряная турбина, тем лучше соотношение цены и качества. Это особенно актуально для тех, у кого есть встроенные дампы нагрузки и контроллеры заряда MPPT.

Вот наиболее часто встречающиеся предлагаемые характеристики:

• автоматические тормозные системы
• контроллеры заряда
• низкая ветровая эффективность
• защитное покрытие (морское, анти-УФ, антикоррозийное)

Вернуться к началу

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Как работают ветряные турбины?

Основная работа ветряной турбины на самом деле довольно проста: ветер вращает лопасти турбины вокруг ротора, который затем вращает генератор, чтобы произвести электричество , которое хранится во внешней батарее.Будь то ветряная турбина промышленного уровня на ветряной электростанции или небольшая бытовая турбина на заднем дворе, общий принцип один и тот же.

В целом, вы должны размещать ветряные турбины в зоне с минимальным ветром. Для средней домашней ветряной турбины это обычно скорость ветра 5,5 миль в час или более . Без этого минимального количества ветра лопасти просто не будут вращаться, и электричество не будет производиться.

Однако номинальная выходная мощность турбины не может быть достигнута, если турбина не имеет доступа к ее номинальной скорости ветра, которая составляет среднего количества ветра, необходимого , чтобы генератор работал с максимальной мощностью.Например, турбина 500 Вт , рассчитанная на скорость ветра 27 миль в час, будет генерировать около 100 Вт мощности только при скорости ветра 10-12 миль в час.

Какова средняя выходная мощность ветряной турбины?

Большинство домашних ветряных турбин рекламируют мощность от до Вт. Однако фактическая мощность зависит от скорости ветра и эффективности генератора. Хотя некоторые модели имеют высокую мощность, они могут работать только при очень высоких скоростях ветра, недоступных для большинства домовладельцев в их районе.

Дорогие устройства могут производить 2000 Вт и заряжать батарейных блоков 12-24-48 В . В сочетании с 3 или более блоками турбины могут полностью обеспечить энергией небольшое домашнее хозяйство. Однако большинство домовладельцев не хотят создавать мини-ветряные электростанции на своей территории, поэтому сеть турбин и солнечных панелей — лучший вариант, если вы планируете полностью отказаться от электросети.

Может ли ветряная турбина выдерживать ненастную погоду?

В зависимости от модели, которую вы покупаете, ветряные турбины обладают удивительной способностью противостоять сильным штормам , штормам и порывам ветра.Как правило, домашние ветряные турбины могут управлять скоростью ветра до 90-100 миль в час , прежде чем они начнут ломаться или выходить из строя.

Лицам, живущим в районах, подверженных ураганам или частым торнадо , не следует устанавливать ветряные турбины , поскольку они могут представлять угрозу безопасности и обязательно выйдут из строя в какой-то момент. В этом случае солнечная батарея более эффективна в качестве альтернативного источника энергии.

Что касается дождя, практически все турбины среднего класса покрыты антикоррозийными материалами , устойчивыми к ржавчине и воздействию воды.Некоторые модели можно даже разместить в морской среде, например, в прибрежных районах или небольших водоемах в сельской местности.

Сколько денег мне сэкономит ветряк в месяц?

Сумма денег, которую вы сэкономите, используя ветряную турбину, полностью зависит от среднего потребления электроэнергии домохозяйством и стандартной цены на электроэнергию в вашем районе. В среднем американское домохозяйство будет использовать около 780 кВтч в месяц .

Если у вас достаточно ветряных турбин для производства 5 кВт , вам нужно будет удовлетворить свои потребности в энергии и иметь доступ к разумной скорости ветра в течение года, тогда вы сможете сократить свои счета за электроэнергию до нуля.Фактически, электрическая компания может заплатить вам за любую дополнительную энергию, которую вы произведете и продадите обратно.

Однако для того, чтобы выполнить эту квоту, вам потребуется установить минимум три турбины мощностью 2000 Вт , что является дорогостоящим предварительным вложением средств. С другой стороны, небольшой ветроэнергетический комплекс, который включает в себя 1 или 2 турбины на вашем участке, может легко сократить ваши счета за электроэнергию вдвое, и вы можете значительно сократить расходы на коммунальные услуги в самые ветреные времена года.Для преданных домашних мастеров средняя экономия составляет от 50 до 90%.

Вернуться к началу

Ветряные турбины и малые генераторы для вашего дома

Мы все их видели — эти массивные белые трехзубые башни с вертушками, тянущиеся вдоль автострад сельской Америки. Эти огромные ветряные турбины высотой в сотни футов, ничего не подозревающие, но изобилующие футуристическим потенциалом. Несмотря на медленные колебания, эти турбины быстро меняют современный ландшафт возобновляемых источников энергии.

На промышленные ветряные турбины приходится 6,5% электроэнергии Америки, поэтому неудивительно, что так много домовладельцев ищут умные способы использовать экологические преимущества энергии ветра. Небольшие ветряные турбины вбирают в себя всю природную магию энергии ветра и превращают ее в бытовую электрическую машину. Эти упрощенные решения для выработки электроэнергии, служащие экологически безопасными воротами к чистой, рентабельной возобновляемой энергии, прокладывают путь к более экологичному будущему.

Но как именно работает энергия ветра и может ли небольшая ветряная турбина приводить в действие ваш дом? Каковы преимущества и проблемы? Мы рассмотрим эти и другие вопросы ниже.

Как работают жилые турбины?

Небольшие ветряные турбины, также известные как ветряные турбины для жилых домов, обладают всеми функциями промышленных ветряных турбин. Все ветряные турбины преобразуют кинетическую энергию, создаваемую ветром, в механическую энергию. c Их пропеллеры спроектированы таким образом, чтобы улавливать максимальное количество энергии ветра.Когда захваченная энергия ветра преобразуется в электричество, она может обеспечивать питание вашего домашнего освещения, электрического отопления, бытовых приборов и т. Д. В зависимости от размера вашей небольшой ветряной турбины и вашего географического положения вы можете вырабатывать достаточно энергии, чтобы полностью отказаться от счетов за электроэнергию.

Как небольшие ветряные турбины могут приводить в действие мой дом?

Глядя на простую небольшую ветряную турбину, вы можете быть удивлены, что она может поддерживать или даже дополнять ваши потребности в электроэнергии, но ветряные турбины для жилых домов могут вырабатывать от 400 Вт до 100 кВт.Средняя скорость ветра в вашем районе определяет, сколько энергии ветра можно преобразовать.

Знаете ли вы, что ветровая энергия может питать следующие предметы домашнего обихода:

• Бытовая техника (стиральная машина, сушилка, посудомоечная машина и т. Д.)
• Системы кондиционирования и отопления
• Водонагреватели
• Бытовые светильники

Финансы Ваш следующий проект по благоустройству дома

Готовы ли вы к следующему ремонту дома?

По данным U.S. Министерство энергетики, лучшим показателем производительности ветряных турбин является годовая выработка энергии. Вы можете не осознавать, но есть четкая разница между силой и энергией. Мощность, измеряемая в киловаттах (кВт), — это скорость потребления электроэнергии. Энергия, которая измеряется в киловатт-часах (кВтч), представляет собой общее количество потребляемой энергии. Приобретая идеальную небольшую ветряную турбину для вашего дома, узнайте расчетную мощность турбины в кВтч / год, чтобы определить, может ли ветряная турбина производить достаточно электроэнергии для удовлетворения ваших потребностей.

Почему стоит выбрать энергию ветра?

Есть причина, по которой экологически сознательные домовладельцы устремляются к экологически чистым альтернативам электроэнергии, чтобы уменьшить свою зависимость от электросети и ископаемых видов топлива. В условиях постоянно растущей реальности изменения климата, требующей реальных и эффективных изменений, возобновляемые источники энергии стали более привлекательными, чем когда-либо. В то время как солнечная энергия приобрела огромную популярность как в промышленности, так и в жилом секторе, энергия ветра сильно отстает.

История того, как люди использовали энергию ветра, восходит к 5000 г. до н. дома.Энергия ветра растет так быстро по всему миру. Министерство энергетики США стремится к 2030 году заменить 20% электроэнергии страны на энергию, производимую ветром.

Потенциал ветроэнергетики был совершенно очевиден, но как частному домовладельцу это может быть трудно понять как можно эффективно использовать эту силу у себя дома. Выгоды можно разделить на три ключевых фактора; энергия ветра на 100% экологична, бесплатна для производства и на 100% возобновляема.

Пока Земля продолжает вращаться, разное атмосферное давление будет продолжать создавать ветер, который затем может непрерывно преобразовываться в электричество. Домовладельцы несут полную ответственность за затраты на установку своей небольшой ветряной турбины — энергия, произведенная после этого, предоставляется бесплатно. А поскольку энергия ветра полностью зависит от природных атмосферных явлений, вредные газы, масла или токсины не участвуют в процессе преобразования. Итак, хотите ли вы сократить счета за электроэнергию или сократить выбросы углекислого газа, выбор энергии ветра позволит вам получить оба преимущества одним махом.

Какие типы бытовых турбин бывают?

Небольшие ветряные турбины существуют в двух доминирующих формах: на крыше и отдельно стоящие башни. Среди этих двух типов бытовые турбины могут быть либо турбинами с горизонтальной осью, либо с турбинами с вертикальной осью.

• Горизонтально-осевые турбины : Горизонтально-осевые ветряные турбины являются наиболее распространенным типом небольших ветряных турбин. Обычно они имеют три лопасти гребного винта, которые колеблются против ветра, заставляя лопасти противостоять ветру, чтобы максимизировать захватывающую способность.Хотя они обычно тяжелее своих собратьев с вертикальной осью, ветровые турбины с горизонтальной осью лучше спроектированы для более высокой выработки энергии.
• Турбины с вертикальной осью : В ветряных турбинах с вертикальной осью используется ось вращения, которая закреплена перпендикулярно земле. Эти турбины чаще используются в жилых помещениях, но становятся все более популярными в промышленных масштабах. Ветряные турбины с вертикальной осью спроектированы так, чтобы улавливать ветер, дующий под любым углом, что делает их более привлекательным вариантом для тех, кто живет в более суровом климате.

Каковы преимущества малых ветряных турбин?

1. Экологичная альтернатива энергии
   В отличие от энергии, производимой на ископаемом топливе, энергия ветра полностью чиста и экологична. Вам не придется беспокоиться о загрязнении окружающей среды разрушительными выбросами или опасными долгосрочными последствиями, как в случае выработки энергии на основе угля или нефти. Когда вы модернизируете свой дом до небольшой ветряной турбины, вы эффективно уменьшите свою зависимость от традиционных источников энергии и пополните ряды домовладельцев, заботящихся об окружающей среде, стремящихся к более экологичному завтрашнему дню.
2. Возобновляемость
   Ветровая энергия не только бесплатна, но и полностью возобновляема. Окружающий воздух всегда будет сходиться с разной скоростью давления, а это означает, что ветер всегда будет существовать в географических областях, которые подвержены неравенству воздуха. По сути, вам никогда не придется беспокоиться об истощении запасов.
3. Доступность финансирования
   Хотя одним из недостатков установки ветряной турбины в жилых домах являются первоначальные первоначальные затраты, домовладельцы могут использовать ряд специализированных способов финансирования, чтобы воспользоваться преимуществами ветроэнергетики.Чистая энергия с оценкой собственности, также известная как финансирование PACE, представляет собой простой план на основе рассрочки для домовладельцев, заинтересованных в финансировании своей установки за счет специальных налоговых сборов на свою собственность.

Каковы проблемы малых ветряных турбин?

1. Зависимость от погоды
   Одним из самых серьезных препятствий для ветроэнергетики является то, что вырабатываемая энергия полностью зависит от географического положения и постоянных погодных условий. Это означает, что энергия ветра может быть как непредсказуемой, так и непостоянной, что делает практически невозможным прогноз общей ежемесячной экономии.В большинстве географических случаев ветер дует непостоянно, поэтому размер сбережений, которые вы зарабатываете, обязательно будет колебаться.
2. Уровень шума
   Ветряные турбины могут издавать звуки громкостью от 50 до 60 децибел, что может быть невероятно шумным для спокойных районов. Если вы живете в сельской местности и у вас есть преимущество в том, что у вас почти нет соседей, громкие, жужжащие звуки будут только мешать вам, однако тем, кто живет в густонаселенных районах, может повезти меньше.
3. Правила зонирования
   Наряду с борьбой со значительно повышенным уровнем шума процесс установки небольшой ветряной турбины становится еще более трудным из-за местных законов, ТСЖ и правил зонирования, которые могут вообще запретить установку.

Если вы не уверены в законах, правилах и ограничениях зонирования вашего района, вы можете обратиться к местному строительному инспектору, совету по планированию или наблюдательному совету, чтобы получить информацию, необходимую для соответствия требованиям вашего проекта.

Заключение

Энергия ветра растет и не показывает никаких признаков замедления. Домовладельцы, стремящиеся уменьшить свой углеродный след и сократить свои ежемесячные счета за электроэнергию, обязательно извлекут выгоду из обоих моментов, когда их небольшая ветряная турбина будет установлена.Хотя первоначальная стоимость может быть высокой, это разумный способ воспользоваться бесконечно богатым ресурсом.

Как сделать ветряк для школьного проекта?

Шаг № 1: Сборка ротора

Возьмите большой кусок картона и вырежьте 4 круглых части диаметром около 3 см каждая. Склейте все кружочки с помощью клея, чтобы получился один толстый кружок.

Теперь возьмите тонкую бумагу и оберните (приклейте) ее вокруг толстого круга, который вы получили выше, убедившись, что он правильно соответствует кругу по длине и ширине.

Шаг № 2: Изготовление лезвий

Вырежьте до 4 прямоугольных частей из большого картона, каждый размером 8 см X 2,5 см. Вырежьте один край кусков, чтобы они образовали круглую форму, чтобы вы могли легко приклеить их к ротору, который вы только что сделали.

Вам также нужно будет слегка согнуть все 4 детали по центру, чтобы они выглядели несколько закругленными, как лопасти в типичном комплекте домашней ветряной турбины.

Приклейте все 4 лопасти к ротору и дайте им высохнуть.

Шаг № 3: Построение мачты

Поскольку лопастям требуется время для высыхания, вы можете сконцентрироваться на изготовлении мачты, которая поднимет ротор вверх.

Вернитесь к большому куску картона и вырежьте из него тонкий кусок размером 30 см x 12 см.

Оберните этот вырез вокруг ручки, чтобы получился идеальный полый стержень. Приклейте конец бумаги и вытащите ручку так, чтобы осталась башня.

Шаг №4: Установка двигателя

Возьмите двигатель постоянного тока и оберните его куском картонной бумаги, соответствующей его длине.При этом следите, чтобы заостренная часть мотора оставалась за пределами пленки.

Возьмите ротор с 4 лопастями и проделайте в его середине небольшое отверстие. Здесь острая часть двигателя соединяется с ротором.

Подключите положительный и отрицательный провода к двигателю с помощью горячего пистолета, убедившись, что вы оставили достаточную длину провода для подключения к светодиодной лампе на других концах.

Приклейте оберточную бумагу двигателя к полюсу и дайте ей высохнуть.

Шаг № 5: Строительство дома

Вам также нужно будет сделать модель дома, которая будет освещаться за счет энергии, производимой вашей ветряной турбиной.

Для этого отрежьте 4 части одинакового размера, чтобы получились 4 стены вашего дома. Вырежьте дверной проем на одну часть и прорежьте оконные проемы на трех оставшихся частях.

Склейте все 4 части вместе, чтобы получился дом, следя за тем, чтобы деталь с вырезом в двери оставалась спереди.

Имейте в виду, что вам также нужно будет отрезать еще один кусок, чтобы сделать крышу для вашего дома… но не делайте этого сейчас.

Шаг №6: Подключение фонаря

На этом этапе вам нужно взять светодиодный фонарь и подключить его к проводам, идущим от двигателя (как на этапе №4). Прикрепите этот светильник к любому из окон вашего дома и закрепите его лентой.

Как только свет будет хорошо подключен и внутри дома, вы можете сделать кровлю для своего дома. Возьмите две части вагона и приклейте их по краям, чтобы получилась треугольная форма крыши, а затем приклейте кровлю к 4 стенам вашего дома.

Приклейте весь дом к толстому слою картона (например, к полу дома), чтобы он выглядел более устойчивым.

Теперь приклейте весь дом и башню, на которой крепится турбина, к фанерной доске так, чтобы весь ваш проект находился на одной платформе.

Затем соедините вместе провода двигателя и светодиода.

Шаг № 5: Заставьте турбину вращаться.

Теперь, когда все настроено и готово к работе, пора заставить турбину вращаться для выработки электроэнергии и зажечь лампочку, висящую на вашем окне.

Используйте внешний источник ветра, предпочтительно настольный вентилятор, чтобы лопасти турбины вращались. Затем они будут вращать двигатель, который, в свою очередь, вырабатывает электрическую энергию, которая затем течет по проводам и зажигает вашу светодиодную лампочку!

Вот и все! Вы успешно построили простую рабочую домашнюю турбину для своего школьного проекта. Материалы, используемые в этом проекте, легко доступны и дешевы.

Ваша турбина уже начала освещать ваш «дом»?

Лучшие домашние ветряные генераторы для небольших ветроэнергетических систем

Вы когда-нибудь думали об использовании ветра для питания вашего дома? Сегодня мир отходит от традиционных методов производства электроэнергии (а именно природного газа, угля и ядерной энергии) и использует системы возобновляемой энергии, такие как ветряные турбины.

Ветровые турбины не выделяют вредных газов в окружающую среду, что делает процесс использования энергии ветра чистым и безопасным для окружающей среды. Ветряные турбины состоят из двух частей:

• Ротор (включает ступицу и лопасти).
• Генератор ветряной турбины

Обе эти части работают вместе. Кинетическая энергия ветра вращает лопасти турбины вокруг ротора, заставляя ротор вращать генератор для выработки электричества.

Вот почему в этой статье мы порекомендуем наши лучшие ветрогенераторы для небольших ветряных систем, учитывая конструкцию как генератора, так и лопастей ротора.

Как работают ветряные генераторы?

Прежде чем мы остановимся на остальном рынке, мы должны сначала объяснить, как работают генераторы ветряных турбин. Ветровые турбины использовались задолго до открытия электричества, когда энергия ветра использовалась для перекачивания воды и вращения шлифовальных кругов в мельницах (отсюда и термин «ветряные мельницы»). В этих обстоятельствах кинетическая (или механическая) энергия ветра используется в его механической форме, и когда лопасти турбины вращаются, то же самое происходит и с оборудованием, к которому она прикреплена.

Однако сама по себе энергия ветра недостаточно сильна для выработки электроэнергии без дополнительной помощи. Вот где на помощь приходят генераторы ветряных турбин (WTG). Короче говоря, генераторы ветряных турбин используют медленную кинетическую энергию, производимую, когда ветер заставляет лопасти турбины вращаться, и преобразует эту энергию в электрический заряд или напряжение, которое затем может использоваться для питания наших дома и электросеть.

Чтобы быть более конкретным, как только ветер начинает вращать лопасти турбины, вращающиеся лопасти вращают приводной вал внутри корпуса турбины.Этот приводной вал соединен с коробкой передач, которая — с помощью все более компактного набора шестерен — резко увеличивает крутящий момент, создаваемый турбиной (другими словами, несколько оборотов в минуту могут быть увеличены до сотен или тысяч оборотов в минуту). Наконец, редуктор передает свою механическую энергию в генератор ветряной турбины. Внутри WTG генерируемый крутящий момент заставляет магнит и электрическую катушку взаимодействовать, что (в соответствии с законом электромагнитной индукции Фарадея) производит переменное напряжение: тип электричества, который нам нужен для питания наших домов.

Лучшие домашние ветряные генераторы работают с постоянной медной катушкой, вокруг которой движется движущийся магнит. Поскольку этим двигателям не требуются щетки для перемещения катушки, они менее подвержены разрушению. Однако более доступной рыночной альтернативой является двигатель-генератор PMMC (или постоянный магнит , подвижная катушка ). Для этого требуются щетки, чтобы толкать катушку вокруг магнита, а щетки нуждаются в довольно регулярном обслуживании.

Получайте уведомления о наших последних розыгрышах, скидках и руководствах

Плюсы и минусы ветряных генераторов

Как и в случае с чем-либо столь сложным в механическом отношении, как ветрогенераторы, у них есть свои взлеты и падения, плюсы и минусы:

Плюсы:

1. Ветер — богатый ресурс.В зависимости от того, где вы живете, вы, скорее всего, обнаружите, что независимо от местоположения ветер является одним из самых надежных экологически чистых возобновляемых источников энергии. В отличие от солнечной, питаемой от солнечного света, на который многие из нас в мире не имеют регулярного и надежного воздействия, энергия ветра почти постоянна.
Ветряные генераторы
2. разработаны так, чтобы максимально усилить даже малейший ветер. Самые лучшие генераторы ветряных турбин начинают вырабатывать электроэнергию при низких скоростях ветра благодаря тому факту, что генераторы умножают минимальный крутящий момент, создаваемый вращением лопастей, во много сотен раз, производя таким образом электричество.
3. Они экономят ваши деньги. Производство собственной возобновляемой энергии может значительно сократить ваши годовые счета за электроэнергию. Кроме того, в зависимости от государственных инициатив, действующих в вашей стране, штате или округе, подавая любую излишнюю электроэнергию, которую генерирует ваш WTG, обратно в сеть, вы можете даже заработать денег.
4. Двигатели с постоянной катушкой и подвижным магнитом в WTG не требуют особого обслуживания и имеют впечатляюще долгий срок хранения. Это означает, что, хотя первоначальные вложения могут быть значительными, вам редко придется снова раскошелиться на техническое обслуживание, и, следовательно, вы быстрее окупите свои расходы.
5. Они зеленые и с низким содержанием углерода. В мире, который все больше и больше страдает от последствий климатического кризиса, обеспечение вашего дома экологически чистой, низкоуглеродной энергией не только похвально с моральной точки зрения, но и является разумным вложением в будущее.

Минусы:

1. Двигатели с постоянным магнитом и подвижной катушкой в ​​WTG (по сравнению с их аналогами с постоянной катушкой) требуют использования щеток в своей работе. Эти щетки хрупкие и склонны к разрушению, а это означает, что вашему WTG может потребоваться регулярное (и потенциально дорогостоящее) обслуживание.Тем не менее, с учетом компенсации ваших счетов за электроэнергию и потенциальной окупаемости государственных схем, техническое обслуживание этих типов ГВЭ может по-прежнему не покрывать расходы на электроэнергию в обычных сетях.
2. Шум. Генераторы ветряных турбин, как и любые другие генераторы, при работе производят шум. К счастью, технологии далеко продвинулись и внесли много улучшений в эффективность WTG, и хотя они все еще издают небольшой шум , скорее всего, вы вряд ли заметите производимый шум.Однако если вы хотите идеальной тишины в своем саду, то ветрогенератор, пожалуй, не лучший выбор.
3. Они не подходят для каждого дома. Ветряным турбинам требуется достаточное количество непрерывного пространства для правильного функционирования, поэтому они настоятельно рекомендуются только тем, кто живет в сельской местности, в ветреных районах с большим садом (или крышей), на котором они могут установить ветряную турбину.
4. Стоимость. Генераторы ветряных турбин дороги. Конечно, хотя их стоимость со временем будет компенсирована за счет экономии, которую вы получите на счетах за электроэнергию, нельзя отрицать, что не у всех есть располагаемый доход, необходимый для установки домашнего ветряного генератора.

Ветряные генераторы с лучшими отзывами

Ниже представлены лучшие ветрогенераторы, представленные на рынке:

Комплект ветряных генераторов Pikasola 400 Вт, 12 В с 5 лопастями

• Торговая марка: Pikasola
• Начиная с 2,5 м / с Слабый ветер скорость
• Низкая вибрация во время работы
• Высокая эффективность использования энергии ветра
• Магнитный материал: неодим, железо, бор

Если вы хотите привести в действие свой дом, каюту, лодку или жилой дом, этот комплект ветрогенератора Pikasola мощностью 400 Вт 12 В является хорошим вариант рассмотреть.Его лопасти начинают вращаться со скоростью 2,5 м / с, а генератор минимально вибрирует во время работы.

Его устойчивые к коррозии ветровые лопасти имеют длину 23,8 дюйма, что позволяет им генерировать больше энергии, и у них есть хвостовой стабилизатор аэродинамического дизайна. Более того, 5 лопастей этого генератора делают его еще более мощным.

Этот ветрогенератор Pikasola компактен, а его 3-фазный двигатель делает его эффективным.

Кроме того, система регулировки рыскания позволяет этому ветрогенератору обнаруживать изменения ветра и автоматически менять направление.

Плюсы:

• Поставляется с гибридным контроллером
• Турбина имеет 5 лопастей
• Длинные лопасти с хвостовым ребром

Минусы:

• Крепление нужно покупать отдельно

ECO-WORTHY 1400W Комплект для турбины и солнечной энергии

• Бренд: Eco-Worthy
• Гибридный контроллер ветра и солнечной энергии
• Высокая эффективность преобразования модуля
• Композитное волокно из углеродного волокна

Этот экологически чистый ветро-солнечный комплект генерирует энергию с помощью 3-лопастной Генератор ветряной турбины мощностью 400 Вт и 10 моно солнечных панелей мощностью 100 Вт, что в сумме дает 1400 Вт энергии.

С помощью этого набора вы можете генерировать 6 кВт / ч в день и заряжать аккумулятор 24 В в различных погодных условиях. Более того, он имеет прочную и прочную конструкцию, что делает его идеальным при замораживании от -22 ℉ и до 140 ℉.

Используйте его на суше или на море для питания всех электрических операций в вашем доме или на лодке.

Плюсы:

• Годовая гарантия
• Гибрид, такой надежный в любых погодных условиях
• Длинные 24-дюймовые лезвия

Минусы:

• Солнечным панелям требуется много места для установки

Pikasola Ветрогенератор 400 Вт 24 В

• Торговая марка: Pikasola
• Запуск с низкой скоростью
• Высокое использование энергии ветра
• Низкая вибрация при работе, высокий КПД

Разница между этим ветрогенератором и другими домашними ветряками Pikasola заключается в что это модель на 24в.Это делает его подходящим для больших домов или проектов, требующих высокого потребления электроэнергии.

Как и другие ветряные генераторы Pikasola, эта ветряная турбина изготовлена ​​методом точного впрыска и имеет аэродинамическую конструкцию. Эта стандартная конструкция Pikasola обеспечивает эффективное использование ветра для увеличения выработки энергии.

В этой модели также используется запатентованный генератор переменного тока с магнитным ротором и конструкция статера, минимизирующая крутящий момент сопротивления.

Лезвия изготовлены из высококачественного углеродного волокна

Плюсы:

Модель
• 24 В генерирует больше энергии
• Вы можете обеспечить электроэнергию для более крупных проектов или удовлетворить потребности большого дома в электричестве

Минусы:

• Вам необходимо приобрести крепежные детали отдельно

Pikasola Ветрогенератор 12В 400Вт с гибридным контроллером заряда 30А.

• Торговая марка: Pikasola
• Запуск с низкой скоростью
• Высокая степень использования энергии ветра
• Низкая вибрация при работе, высокая эффективность
• Нейлоновый материал, водонепроницаемый, устойчивый к коррозии

Ветряной генератор Pikasola имеет мощные ветряные турбины из углерода волокно. Турбины длиной 23,4 дюйма генерируют дополнительную мощность, водонепроницаемы и устойчивы к коррозии, что делает этот генератор пригодным для различных погодных условий.

Ветрогенератор Pikasola имеет интеллектуальную систему регулировки, которая автоматически регулирует роторы в зависимости от положения ветра. Хвостовая часть роторов также имеет аэродинамический дизайн.

При покупке Pikasola вы получаете гибридный контроллер заряда 30А, который можно использовать с солнечными панелями для дополнительных 100 Вт энергии. Однако солнечные панели в комплект не входят, поэтому вам придется покупать их отдельно

Плюсы:

• Прочные и прочные роторы из нейлонового волокна
• Интеллектуальная система регулировки ветра адаптируется к изменению направления ветра

YaeMarine 3 Blades, 12V 400W Wind Комплект генератора с контроллером

• Торговая марка: YaeMarine
• Дизайн, дружественный к человеку
• Низкая скорость запуска
• Высокая степень использования энергии ветра
• Красивый внешний вид
• Низкая вибрация

Ветряная турбина YaeMarine проста в установке и аэродинамически спроектированный, прочный и красивый ветрогенератор.Благодаря номинальному напряжению постоянного тока 12 В и номинальной мощности 400 Вт он станет идеальным дополнением к вашей домашней ветроэнергетической системе.

Этот генератор имеет статор, специально разработанный для уменьшения момента сопротивления. Конструкция статора также обеспечивает лучшее согласование между генератором и турбинами, обеспечивая более надежную работу.

Конструкция лопастей YaeMarine имеет аэродинамический контур и структуру. Это обеспечивает высокое использование ветра для большей выработки энергии.

Кроме того, ветряные турбины YaeMarine имеют низкую пусковую скорость ветра, 2,0 м / с, и низкую вибрацию во время вращения.

Плюсы:

• Красивый дизайн
• Аэродинамический дизайн для лучшего использования ветра
• Низкие стартовые скорости
• 90-дневный период бесплатного возврата

Минусы:

• Более стабильная выработка энергии при более высоких скоростях ветра
• Легкий гаджет, поэтому вам нужно более надежно закрепить

AUECOOR Гибридный комплект для солнечной и ветровой энергии мощностью 1000 Вт, 6 шт. Солнечная панель 100 Вт + ветрогенератор 400 Вт

• Бренд: AUECOOR
• Предварительно просверленные диоды в распределительной коробке
• Высокая степень преобразования модуля эффективность
• Более высокая эффективность, чем у традиционных панелей
• Подходит для использования на открытом воздухе в суровую погоду

Самое замечательное в системе солнечной и ветровой энергии заключается в том, что в определенные дни или даже сезоны может быть очень слабый ветер или солнце.С гибридной ветро-солнечной системой AUECOOR каждая энергосистема работает хорошо сама по себе. Это означает, что вы можете использовать только солнечную или ветровую энергию.

В отличие от большинства ветроэнергетических генераторов, ветроэнергетическая система AUECOOR имеет 5 лопастей. Солнечные панели предназначены для более высокой эффективности преобразования, что означает, что они могут работать лучше, чем обычные солнечные панели.

Ежедневная мощность AUECOOR составляет 4 кВт / ч и может использоваться для многих электроэнергетических приложений, даже когда он полностью отключен от сети.

Плюсы:

• Отлично подходит для автономного использования в качестве домашних ветряных турбин
• Гибридная система для стабильной выработки энергии в менее ветреные сезоны
• 6-летняя гарантия на материалы и качество изготовления
• 25-летняя гарантия на мощность
• Обслуживание клиентов 24/7

Минусы:

• Тяжелые и громоздкие солнечные панели
• Солнечные панели ограничивают установку на некоторых поверхностях

Гибридная система солнечного ветра AUECOOR, ветряные турбины 400 Вт + гибкая монокристаллическая солнечная панель 120 Вт

• Марка : AUECOOR
• Высокая степень преобразования и водонепроницаемость
• Тонкий и легкий
• Сильный и мощный

Если вам нужна гибридная солнечная и ветровая возобновляемая энергетическая система, но вы не хотите иметь дело с 6 солнечными панелями, которые поставляются с Гибридный комплект солнечной панели и ветряной турбины AUECOOR мощностью 1000 Вт, попробуйте гибридную систему солнечного ветра AUECOOR с гибкой монокристаллической солнечной батареей мощностью 120 Вт Панель.

Ветровые турбины имеют скорость пуска ветра 2,5 м / с, чтобы гарантировать постоянное производство энергии ветра. Солнечная панель гибкая, поэтому ее легко хранить. Гибкость также означает, что вы можете установить его на неровных поверхностях. Солнечная панель весит всего 2 кг, поэтому ее легко транспортировать. Солнечная панель также проста в установке и имеет КПД преобразования энергии 20,5%.

Плюсы:

• Прочные и прочные лопатки турбины из углепластика
• Могут использоваться в автономном режиме
• 2.Скорость ветра 5 м / с для любого ветрового потока
• Гибкая и легкая солнечная панель

Малый ветрогенератор Marsrock с 3 лопастями, 12 В, 400 Вт, Экономичная ветряная мельница с контроллером MPPT для ветра и солнечной энергии

• Торговая марка: Marsrock
• Запуск вверх с низкой скоростью
• Высокая степень использования энергии ветра
• Красивый внешний вид
• Низкая вибрация

Marsrock — это небольшой ветрогенератор, который подходит для зарядки ваших внутренних и внешних коммунальных сетей.Несмотря на то, что он имеет низкую стартовую скорость 2 м / с, он может выдерживать ветер до 50 м / с.

Он имеет аэродинамическую конструкцию, что обеспечивает лучшее использование энергии ветра.

Он также имеет ротор с постоянными магнитами, который снижает сопротивление и облегчает вращение. Нейлоновое волокно придает ветряным турбинам Marsrock прочную конструкцию, которая может выдерживать диапазон рабочих температур от -40 ℃ ~ 80 ℃

Плюсы:

• Аэродинамическая конструкция
• Может выдерживать высокие скорости ветра
• Предполагаемый срок службы 20 лет
• Поставляется с гибридным контроллером

Минусы:

• Для монтажа ветряной турбины вам понадобятся некоторые навыки сварки

Руководство покупателя

Перед установкой ветроэнергетической установки необходимо учесть ряд вещей Ваш дом или офисное помещение.

Площадь охвата в квадратных футах

Диаметр ротора указывает на площадь, которую покрывают вращающиеся турбины. Чем больше покрыта площадь, тем больше энергии вы покрываете. Однако обратите внимание, что если ваша собственность недостаточно велика, чтобы обеспечить достаточный зазор для вращения лезвий, вам, вероятно, следует выбрать лезвия меньшего размера.

Гарантия

Чем выше гарантия, тем лучше. Однако большинство продавцов ветрогенераторов дают стандартную 5-летнюю гарантию. Обычно продукты, которые служат дольше, имеют специальные системы защиты, такие как УФ-защитное покрытие.

Сертификация

Ветроэнергетические установки проходят серию строгих испытаний. Убедитесь, что изготовителю вашей ветроэнергетической системы выданы сертификаты, подтверждающие, что они прошли такие испытания.

Выходная мощность в киловатт-часах

Чтобы определить, достаточно ли ветроэнергетическая система будет обеспечивать энергией ваш дом, сначала рассчитайте количество потребляемой вами энергии. Затем сравните выработку энергии различными ветроэнергетическими системами и выберите подходящую.

Другие факторы, которые следует учитывать при покупке ветряных турбин для дома, включают:

• Емкость аккумулятора
• Возможность подключения к электросети
• Система распределения энергии ветра
• Тормозная система турбины
• Мобильность. Если вам нужно перенести устройства с места на место, выберите легкий материал, такой как стекловолокно, или поищите комплект с лезвиями из углеродного волокна
• Условия производителя или установщика
• Отзывы о продукте
• Место или место, где вы хотите установите ветряные турбины

Также важно проверить количество элементов, которые входят в комплект продукта, поскольку последнее, что вам нужно, — это заказывать детали отдельно для комплектования ветряных турбин дома.

Home Energy Magazine — Блог :: Самодельная ветряная турбина за 5 простых шагов

Узнайте, как построить ветряк на заднем дворе за 5 простых шагов.

Итак, вы хотите построить ветряк на заднем дворе и ежегодно экономить сотни? Что ж, вы пришли в нужное место. В этом посте вы узнаете, как построить ветряк на заднем дворе с нуля. Промышленные ветряные турбины аналогичного размера обойдутся вам в пару сотен долларов, но, приложив немного усилий, вы можете сэкономить такие деньги, и, поскольку вы построили их самостоятельно, вы поймете внутреннюю работу ветряной турбины в процессе.Посетите нашу страницу Методы использования возобновляемых источников энергии , чтобы загрузить версию этого сообщения в электронном виде. Плюс загружает больше бесплатных ресурсов на сайт!

Этот пост сократит проект до пяти систем. Если атаковать по одному, проект не покажется слишком сложным. В этом руководстве описано, как вы можете собрать и собрать лопасти, генератор, концентратор и башню, контроллер заряда и системы аккумуляторных батарей. Объясняется техническая подготовка каждой системы, а затем объясняется, как вы можете создать свою собственную.

1. Лезвия

Что вы в первую очередь замечаете, когда смотрите на ветряную турбину? Лезвия, правда? Что ж, именно с этого мы и начнем. Мы должны учитывать ряд различных ориентаций ветряных турбин, поэтому давайте обсудим их, прежде чем сузить круг вопросов до того, какой дизайн лучше всего подходит для того, что вам нужно.

Сначала поговорим об оси. Существует два типа конструкций ветровых турбин: ветряная турбина с горизонтальной осью (HAWT) и ветряная турбина с вертикальной осью (VAWT).Ветряк с горизонтальной осью означает, что главная ось турбины удерживается в воздухе параллельно земле, а лопасти вращаются перпендикулярно земле, как показано на рисунке ниже. Эта трехлопастная веерная конструкция, которую мы все знаем и любим, доминирует в отрасли ветряных турбин и ее можно увидеть во всем мире на ветряных электростанциях. Многие эксперты считают, что это лучший выбор конструкции, так как он может производить больше электроэнергии при заданном количестве ветра.

Это очень много значит для крупномасштабных операций, где постоянное производство энергии имеет решающее значение, поэтому легко понять, почему они доминируют в отрасли ветроэнергетики.Однако в небольших приложениях, таких как ветряные турбины на заднем дворе, ветряк с вертикальной осью может оказаться более эффективным.

Дизайн VAWT может быть хорошим вариантом для небольшого проекта. У него есть несколько преимуществ по сравнению с более распространенной конструкцией: это более прочный вариант в условиях турбулентного ветра, он может генерировать энергию от ветра с радиусом охвата 360 градусов, а не в любом направлении, в котором смотрит турбина, это заставляет многих экспертов считают, что VAWT в целом является более эффективной конструкцией, поскольку он может генерировать больше электроэнергии в условиях переменного ветра, когда ветер дует не постоянно.

Эту конструкцию крыла можно легко создать из листа твердой древесины или легкой стали, если у вас есть доступ к мастерской и подходящие режущие инструменты. Однако для тех из нас, кто не знает простого трюка, является использование трубы из ПВХ. Это труба, которая, как вы можете видеть, обычно используется для подземных водопроводов и канализации. Вы можете легко пойти в местный хозяйственный магазин и купить несколько метровых отрезков труб этого типа, и, если вам повезет, они не будут платить вам потраченное время, так что это будет бесплатно! Теперь все, что вам нужно сделать, это разрезать трубу пополам, а затем на четверти с помощью ручной пилы, и у вас есть идеальные легкие, прочные и долговечные лезвия с аэродинамическим профилем.

2. Генератор

Генератор — одна из важнейших частей ветряной турбины. Это компонент, который преобразует ветер в полезную электроэнергию. Итак, как это работает? Разберем его на несколько простых компонентов. Итак, для запуска генератор состоит из нескольких витков медной проволоки, вращающихся вокруг сильного магнита. Магнитное поле, создаваемое магнитами, заставляет электроны в медной проволоке двигаться, а затем начинает течь. Следовательно, у нас есть электрический ток в проводах, и это в основном то, что есть электричество, поток электронов через проводник (здесь это медный провод).Как вращать медные катушки? Ну вот тут и приходит ветер.

Теперь вы можете создать свой собственный простой генератор или купить его на одном из многочисленных интернет-сайтов, продающих их по дешевке (eBay, Amazon, Alibaba). Чтобы построить свой собственный, вам понадобится пара отрезков медной проволоки, которую вы можете купить в местном хозяйственном магазине, и несколько сильных магнитов. Установите магниты на цилиндрическую трубку. Это может быть простая пластиковая бутылка, но из соображений прочности и долговечности лучше подумать о стальной или деревянной посуде.Медная проволока должна быть намотана на стержень или диск с валом на конце, на котором может быть установлена ​​ступица турбинной лопатки. Убедитесь, что ваша конструкция включает способ крепления ступицы лопастей турбин к валу катушек проводов, чтобы он мог вращаться ветром.

И это довольно много, если вы только что создали электрогенератор. После того, как катушки с проволокой и магниты будут установлены в выбранной вами ориентации, простой поворот смонтированных проводов будет генерировать для вас чистую возобновляемую электроэнергию.Выходное напряжение вашей конструкции можно измерить с помощью мультиметра, чтобы убедиться, что она работает правильно.

Если вы решите купить его в Интернете, вам следует знать несколько вещей. Двигатели постоянного тока с постоянными магнитами работают как генераторы, однако они не были предназначены для работы в качестве генераторов, поэтому они не очень хороши в качестве генераторов. При использовании двигателя в качестве генератора, двигатель должен работать намного быстрее, чем их номинальная скорость, чтобы обеспечить напряжение, близкое к их номинальному. Это максимальное напряжение, которое может выдавать генератор.Вы хотите, чтобы ваша турбина работала в пределах этого значения или около него, чтобы она работала эффективно. Вам нужен двигатель, рассчитанный на высокое постоянное напряжение, низкие обороты в минуту (об / мин) и большой ток. Старайтесь держаться подальше от двигателей низкого напряжения и высоких оборотов. Вам нужен двигатель, который будет выдавать более 12 Вольт на низких оборотах и ​​полезный уровень тока, чтобы он мог легко питать батарею 24 Вольт. Можно ожидать, что двигатель, рассчитанный на 300 об / мин при 30 В при использовании в качестве генератора, будет вырабатывать 12 В или выше при некоторых достаточно низких оборотах.С другой стороны, двигатель, рассчитанный на пару тысяч оборотов в минуту и ​​вырабатывающий 24 В, не будет производить 12 В в качестве генератора, пока он не будет вращать многие тысячи оборотов в минуту, что слишком быстро для ветряной турбины и может вызвать повреждение. это, его окружение или даже вы. Итак, попробуйте купить моторы, используя информацию выше.

3. Концентратор и башня

Ступица требуется только для ветряной турбины с вертикальной осью. Если вы выберете ветряную турбину с горизонтальной осью, то достаточно просто установить лопасти на ступицу генератора.Ступица (или основная подставка) вашей ветряной турбины будет самой простой частью сборки. Хотя это не значит, что это не критический компонент. Вы захотите сделать это правильно ради структурной целостности вашей ветряной турбины. Он может быть таким же простым, как деревянная доска, но вы должны убедиться, что это древесина твердых пород, обработанная надлежащим образом, чтобы она могла выжить на открытом воздухе при ветре и дожде в течение нескольких лет. Ваш концентратор должен содержать 3 основных компонента; генератор (к которому на этом этапе должны быть прикреплены лопасти), хвостовой стабилизатор и противовес.Удерживать генератор очевидно, но что делают хвостовой стабилизатор и противовес? Ребро, установленное на конце ступицы, противоположном генератору, гарантирует, что турбина всегда направляет лопасти по направлению ветра. Противовес не даст вашим лопастям опрокинуть турбину и гарантирует, что ступица турбины останется в вертикальном положении. Подсчитанный вес в идеале должен быть установлен под ребром, но его также можно установить с любой стороны от ребра, что может быть проще.

Корпус ступицы представляет собой простой деревянный блок с тонким листом фанеры, прикрепленным к ступице в качестве ребра.Противовес представляет собой пластиковую бутылку, наполненную песком и привязанную стяжками к основному блоку ступицы. Это не идеальная конструкция, но она проста, экономична и легко устанавливается, поэтому стоит задуматься о ней. Вы можете легко улучшить эту конструкцию, купив несколько свинцовых противовесов и прикрутив их к пузырю. Или создайте ступицу из стали и, если у вас есть доступ к одному, приварите тяжелую сталь к задней части. Опять же, окончательный дизайн вашей ветряной турбины зависит от вас, и то, что показано здесь, является лишь схемой.

Теперь вашу турбину нужно поднять в воздух над деревьями или зданиями, которые могут блокировать ее от прямого ветра. Для этого вам понадобится башня, чтобы поднять турбину в воздух и эффективно использовать энергию ветра. Ваш горожанин должен находиться на высоте около 9 футов или около 3 метров, чтобы очистить большинство небольших зданий и окружающих деревьев. Еще один совет — выставить турбину на открытом воздухе подальше от деревьев и зданий, чтобы полностью избежать этой проблемы. Башня должна быть сделана из стали, потому что, если этот компонент выйдет из строя, это может вызвать повреждение турбины или окружающей среды, поэтому вы должны избегать этого.Вы можете построить таунер из стального стержня или трубы, которые легко найти в вашем местном хозяйственном магазине, и вам следует снова попробовать бесплатный обрезанный наконечник, чтобы снизить стоимость вашей турбины. В противном случае вы можете дешево купить в магазине пару отрезков с несколькими сварными соединениями, чтобы вы могли сделать стержни достаточно длинными для башни. Опять же, если у вас нет доступа к сварщику, нескольких просверленных отверстий и нескольких болтов будет достаточно, чтобы соединить стержни друг с другом на нужную длину. Еще один совет, как поднять башню на желаемую высоту без сварки или болтов, — это использовать стальной стержень некоторой длины с кнопочными вставками.Вы знаете те, в которых стержень узкий на одном конце и более широкий на другом, поэтому они могут легко входить друг в друга и быть реализованы с помощью кнопки. Их можно легко собрать и создать отличную башню для башни ветряной турбины.

Наконец, ваш хаб должен быть прикреплен к башне, и башня должна быть установлена. Ступица должна поворачиваться, чтобы плавник мог направлять лопасти в направлении ветра, как описано выше. Для достижения этой конструкции вы можете просто прикрепить болт, диаметр которого меньше диаметра стержня, чтобы он мог скользить прямо, как показано на рисунке 7.Убедитесь, что длина болта составляет около фута или 0,3 метра для прочной конструкции. Ступица теперь должна свободно поворачиваться на вершине башни. Чтобы ступица могла свободно вращаться, когда ветер меняет направление, нужно добавить немного масла в болт, чтобы энергия ветра не терялась на трение. Чтобы вышка держалась в вертикальном положении, к нижней штанге прикрепили широкое основание. Вы можете снова использовать болтовой метод или приварить его к металлической пластине. Затем просто прикрепите башню к земле с помощью проволоки или веревки и привяжите их к земле, и ваша ступица и башня должны быть в хорошем состоянии и достаточно прочными, чтобы выдержать самые дикие штормы.

4. Контроллер заряда

Собираете ли вы свой или покупаете его, вам понадобится какой-то контроллер для вашей ветряной турбины. Общий принцип, лежащий в основе контроллера, заключается в том, что он контролирует напряжение вашей аккумуляторной системы и либо отправляет мощность от турбины в батареи для их подзарядки, либо сбрасывает мощность от турбины на вторичную нагрузку, если батареи полностью заряжены. Это предотвращает чрезмерную зарядку и разрушение аккумуляторов.

Теперь, когда у вас построено большинство механических частей, вы можете взглянуть на электрические компоненты своей ветряной турбины.Система ветроэнергетики обычно состоит из следующих подсистем; ветряная турбина, батареи для хранения энергии, вырабатываемой турбиной, блокирующий диод для предотвращения потери энергии от батарей или непреднамеренного вращения генератора, фиктивная нагрузка для сброса мощности от турбины, когда батареи полностью заряжены, и контроллер заряда чтобы запустить все.

На Amazon и eBay доступно множество контроллеров заряда для систем солнечной и ветровой энергии, которые вы можете купить, если хотите избежать хлопот по созданию довольно сложной электрической системы.Но если вам нравится решать сложные задачи, вы считаете себя бережливым и хотите сэкономить несколько долларов, ниже мы вкратце рассмотрим, что нужно для создания вашего собственного. Опять же, это общий план, и быстрый поиск в Google обнаружит сотни схем, которым вы можете следовать, чтобы ваш дизайн всегда мог работать по-другому. Вы также можете посетить ряд веб-сайтов, на которых подробно рассказывается о разработке собственного контроллера заряда.

Контроллер заряда состоит из нескольких компонентов, которые можно установить на кусок фанеры, и вы можете использовать схему на Рисунке 8 в качестве справочной.Вам понадобится радиатор с блокирующими диодами. Это позволяет току течь только в одном направлении, поэтому энергия от батарей не запускает питание генератора. Диоды подключаются к фиктивным нагрузкам, которые рассеивают любое избыточное электричество, чтобы избежать повреждения аккумуляторов из-за перезарядки после их полной зарядки. Эквивалентные нагрузки могут состоять из резисторов высокого напряжения. Вы также можете перенаправить избыточную мощность от турбины на что-нибудь более полезное, например, водонагреватель или второй аккумуляторный блок.Главный предохранитель ветряной турбины, состоящий из автомобильного реле на 40 А, соединяет все вместе, а также передает мощность, вырабатываемую вашей турбиной, либо на батареи, либо на фиктивную нагрузку.

Ваша ветряная турбина подключена к контроллеру линиями, идущими от генератора, а затем идущими от контроллера к аккумуляторной системе, о чем мы поговорим позже. Эти линии должны быть изолированы медным проводом, и вы можете использовать старый удлинительный кабель для прокладки провода от положительной и отрицательной клемм генератора к клеммам контроллера заряда.

Из соображений безопасности сначала подключите аккумулятор, а затем ветряную турбину. Если вы сначала подключите ветряную турбину, резкие колебания напряжения, исходящие от турбины, не будут сглажены нагрузкой на аккумулятор и могут повредить систему. Поэтому всегда сначала подключайтесь к батарее, а затем подключайте ветряную турбину. Кроме того, не забудьте сначала отключить ветряную турбину при разборке системы. Отсоединяйте батареи в последнюю очередь.

5. Аккумулятор

Последняя система, которую мы рассмотрим, — это система батарей.Это система, которая будет хранить всю вашу чистую энергию, произведенную ветряной турбиной, и преобразовывать ее в полезную электроэнергию, которую вы можете использовать. Создать систему довольно просто, все, что вам нужно сделать, это установить нужные батареи и подключить их друг к другу, подключить один конец к контроллеру заряда, а на другом — к инвертору мощности, чтобы преобразовать накопленную энергию в полезную электроэнергию, а затем у тебя есть это. Этот раздел поможет вам с более сложной частью, например, какой тип батареи использовать, какое напряжение и емкость использовать и в какой ориентации их расположить.

Давайте начнем с того, какой тип батареи вам следует использовать. Вы можете рассмотреть различные типы хранения химической энергии: свинцово-кислотные, литий-ионные, водородные и проточные. Вот краткий обзор каждой из различных технологий /

Литий-ионный

Литий-ионные батареи

сегодня являются одними из самых популярных вариантов накопления энергии, и они все чаще используются в мобильных электронных устройствах и электромобилях. Они имеют высокий КПД в оба конца около 99%, плотность энергии в диапазоне 250 Втч / кг и способны выдерживать чуть менее 2000 циклов до замирания.Однако популярность литий-ионных аккумуляторов привела к технологическим достижениям, благодаря которым теперь они превосходят другие типы аккумуляторов по плотности энергии, мощности и эффективности приема-передачи.

Однако литий-ионные батареи

являются одними из самых дорогих типов батарей, поскольку они почти в шесть раз дороже свинцовых, поэтому, если вы выберете этот вариант, ваши инвестиционные затраты будут большими. Более высокие затраты связаны с используемыми материалами, производственным процессом и вспомогательными системами, необходимыми для их работы.Есть также опасения по поводу утилизации использованных литиевых батарей, что может привести к выделению токсичных материалов, поэтому, если вы пытаетесь быть экологически сознательными в своем проекте, это нужно учитывать.

Свинцово-кислотный

Свинцово-кислотная батарея — это старейшая, дешевая и наиболее зрелая форма хранения химической энергии. Свинцово-кислотные батареи глубокого цикла идеально подходят для приложений по интеграции возобновляемых источников энергии с малым циклом; эти батареи могут многократно разряжаться до 80% своей емкости и, следовательно, подходят для подключенных к сети систем, где пользователи продают электроэнергию обратно в сеть через чистые измерения.В сочетании с низкими инвестиционными затратами и относительно низкими затратами на обслуживание батареи они могут стать одними из наиболее подходящих батарей для небольших проектов в области ветроэнергетики.

Ограниченный срок службы и низкая производительность при низких и высоких температурах окружающей среды — это подводные камни этой технологии. Но это самый дешевый и широко доступный аккумулятор, и его можно купить в местном магазине Motor Factor. Как и в случае с литий-ионными батареями, опасения по поводу свинцовых кислот, экологически вредных и токсичных материалов, делают его опасным продуктом, который нужно утилизировать, когда он израсходован.

Накопитель водородной энергии

Водородный топливный элемент использует процесс электролиза воды для производства водорода и кислорода. Избыточное электричество от источника энергии поступает в электролизер (обратный топливный элемент), разделяя воду на h3 и O2. Затем h3 можно хранить в сжатом газе или в жидкой форме. Когда требуется электричество, h3 подается в топливный элемент, который преобразует водород и кислород обратно в электричество и воду или непосредственно в генератор или газовую турбину в качестве горючего топлива.

Водородным системам хранения энергии сегодня уделяется все больше внимания, особенно в связи с их интеграцией с возобновляемыми источниками энергии. Водородные топливные элементы имеют несколько преимуществ, в том числе высокую плотность энергии, большую емкость хранения, тот факт, что излишки отходящего газа водорода можно использовать для удовлетворения потребностей транспорта в энергии, и их экологическая безопасность. Это по-прежнему дорогостоящий метод накопления энергии, он имеет один из самых низких диапазонов эффективности в оба конца — 20-50%, и его трудно найти для маломасштабной системы накопления энергии, но его можно рассмотреть и использовать. если вы можете их найти.

Проточные батареи

Батареи

Flow можно охарактеризовать как «нечто среднее между батареей и топливным элементом». Эта технология накопления энергии может иметь КПД в оба конца до 80% и срок службы до 25 лет. Их способность полностью цикл и оставаться на уровне 0% заряда (SOC) делает их подходящими для приложений хранения энергии ветра, где батарея должна начинать каждый день пустой и наполняться в зависимости от нагрузки и погоды. Этот тип батареи состоит из двух резервуаров с электролитом, из которых электролиты циркулируют (с помощью насосов) через электрохимический элемент, состоящий из катода, анода и мембранного сепаратора.При протекании двух электролитов в электрохимической ячейке химическая энергия преобразуется в электричество. Оба электролита хранятся отдельно в больших резервуарах для хранения вне электрохимической ячейки.

Батареи

Flow отличаются высокой мощностью, длительным сроком службы, номинальной мощностью и разделением по энергопотреблению, электролиты могут быть легко заменены, быстро откликаются и могут переходить из режима заряда в режим разряда менее чем за 1 секунду. Тем не менее, низкая эффективность и высокая стоимость делают эту технологию более подходящей для крупномасштабных проектов, и достижения в этой области широко направлены на замену традиционных свинцово-кислотных аккумуляторов.Если вы можете найти дешевый аккумулятор, это, безусловно, аккумулятор, на который стоит обратить внимание.

После того, как вы определились с технологией аккумуляторов, вам нужно сразу обратить внимание на то, какое напряжение и силу тока получить. Наиболее простые размеры батарей — 12 В и 24 В, которые идеально подходят для вашего проекта ветряной турбины на заднем дворе. Теперь давайте посмотрим на силу тока. Батареи могут иметь разную емкость, которая измеряется в ампер-часах. Скажем, если у вас есть аккумулятор на 12 вольт и емкостью 10 ампер-часов, вы, вероятно, захотите подключить 10 вместе параллельно, чтобы увеличить емкость хранения до 100 ампер-часов, что идеально подходит для вашего небольшого размера. проект.Очевидно, что чем выше емкость вашей системы, тем больше энергии вы будете иметь под рукой, поэтому на самом деле не должно быть никаких ограничений на емкость хранения вашей системы.

Батареи должны быть подключены положительным полюсом к положительному, а отрицательный к отрицательному с помощью соединительных кабелей, которые можно приобрести в Интернете или в хозяйственных магазинах. Последний положительный и отрицательный выход в серии должен быть подключен к инвертору, чтобы преобразовать напряжение постоянного тока в полезную мощность переменного тока. Убедитесь, что вы используете инвертор с выходом адаптера, чтобы можно было проложить удлинительный кабель с адаптером с несколькими разъемами от системы туда, где вы хотите его использовать.Инверторы могут быть довольно дорогими и, скорее всего, будут самым дорогим элементом для этого проекта. Но вам нужен инвертор хорошего качества для безопасности себя и продуктов, в которых вы используете чистую энергию.

Стоимость

Итак, давайте примерно разберем стоимость самодельной ветряной турбины. Очевидно, это приблизительные оценки, и быстрый поиск в Google может предложить более дешевые товары, чем перечисленные здесь. Вы можете легко найти некоторые из этих предметов в своем доме, что поможет вам сэкономить несколько долларов здесь и там, например, использование старого автомобильного аккумулятора может сэкономить вам немного денег, если он не полностью разрядился.Металлолом и дерево также можно использовать для создания более экономичной самодельной ветряной турбины. В таблице ниже представлены приблизительные данные о затратах и ​​источниках их получения.

Таблица 1: Таблица затрат на самодельную ветряную турбину

Часть	Источник	Стоимость
Генератор	Amazon	20 долларов.00
Фитинги ступицы лезвия	Домашний магазин	15,00
Трубка для ножей	Домашний магазин	$ 10,00
Разное. Оборудование	Домашний магазин	5 долларов США.00
Дерево и алюминий	Домашний магазин	50,00
Удлинительный и соединительный кабель	Старый удлинитель плюс новые кабели	30,00
Веревка и колышки	Домашний магазин	20 долларов.00
Контроллер заряда	Amazon	$ 20,00
Свинцово-кислотная батарея	Факторы двигателя	40,00
Инвертор	Amazon	70 долларов.00
Итого		280,00 $

Стоимость небольшого проекта немного возрастает, но это неплохо, если сравнить его с коммерчески производимой небольшой ветряной турбиной на заднем дворе с аналогичной выходной мощностью. Добавьте сюда коммерческий контроллер заряда и промышленную вышку, необходимую для выполнения работы, и это в сумме составит менее 750-1000 долларов.

Таким образом, вы можете сэкономить более 750 долларов, построив свое собственное здание, не говоря уже об экономии за счет сокращения счета за электроэнергию, который даже в течение одного года начнет накапливаться.