Как сделать мини ветряной генератор своими руками: Самодельный мини ветрогенератор | Строительный портал

Самодельный мини ветрогенератор | Строительный портал

При наличии дома, старого кулера от компьютера, можно соорудить отличную ветровую установку, которая будет производить электричество. Мини ветрогенератор — отличная вещь, особенно для местности с частыми и сильными ветрами. Об особенностях и технологии его изготовления узнаем далее.

Оглавление:

  1. Как сделать мини ветрогенератор своими руками
  2. Мини ветрогенератор своими руками из моторчика
  3. Делаем мини ветрогенератор своими руками
  4. Технология изготовления мини ветрогенератора своими руками

Как сделать мини ветрогенератор своими руками

Начинать работу над мини ветрогенератором следует с изготовления чертежей будущей ветровой установки. Кроме того, следует подготовить материалы в виде:

  • толстой бутылки из пластика;
  • старого охладительного кулера или вентилятора, от его размеров и мощности, напрямую зависит мощность самого генератора;
  • слаботочный провод в количестве 5-8 метров;
  • деревянный брус, сечение и размеры которого определяются индивидуально;
  • две стальные трубы, которые заходят одна в одну;
  • диоды;
  • клей на эпоксидной основе и супер клеевой состав;
  • крепежные элементы в виде затяжных галстуков;
  • старый СД диск.

Прежде всего, начать работу нужно с поиска подходящего охладительного механизма. Предлагаем использовать кулер от старого компьютера. Изначально кулер разбирается, пропеллерная его часть находится на электрическом двигателе. Чаще всего, он фиксируется на стопорном кольце, оно находится под уплотнителем из резины. После демонтажа кольцевого уплотнителя, снимите лопасти на вентиляторе.

Далее следует процесс пайки кабелей, обеспечивающих работу генераторной установки. На медных катушках вентилятора находятся два соединения для проводов, они являются коннекторами на катушках. Один из участков отличается наличием подсоединяемого провода из меди, а второй имеет два провода. Два провода соединяются с ножками одного провода методом пайки.

На следующем этапе создания небольшого ветрогенератора, выполняется создание выпрямителя. Основной функцией данного прибора является преобразование переменного тока в постоянный. Для этих целей потребуется наличие четырех диодов, они обрезаются таким образом, чтобы одна пара от черной отметки осталась с 10 см отрезком. Длинный конец диода загибается, таким образом, получится п-образное соединение. Все диоды соединяются между собой методом спаивания. Для тестирования ветрового генератора, подсоедините к нему диоды, если светодиод работает, то ветрогенератор функционирует правильно. Наружная пластиковая часть кулера удаляется, для обработки всех неровностей, используйте нож.

Далее следует процесс изготовления лопасти ветрогенератора. Для изготовления лопастей, используйте старую бутылку, например, из-под шампуня. Верхняя и нижняя части бутылки срезаются. Получится изделие цилиндрической формы, его нужно разрезать вдоль. Предварительно изготовьте чертеж в виде лопастей, согласно ему, вырежьте из бутылки лопасти для ветрогенератора. Учтите, что конечная часть лопастей должна быть срезана под углом в сто двадцать градусов. Далее следует процесс фиксации лопастей на кулере.

На следующем этапе выполняется изготовление хвостовика ветряка. Для фиксации мотора используется брус, выполненный из дерева. Его вращение выполняется с помощью стальных трубок. Для изготовления хвостовика используйте ненужный диск. Деревянный брусок оборудуется сквозным отверстием, его диаметр должен быть чуть больше диаметра стальной трубы. При не плотной установке трубки, зафиксируйте ее с помощью клея на эпоксидной основе. На конечной части бруска обустраивается пропил для монтажа диска. Место, на котором соединяется мотор с бруском, необходимо также обработать клеевым составом. Провода и пайку, рекомендуется также покрыть клеем, для предотвращения появления коррозии.

Далее следует процесс, на котором изготавливается опора. Для ее сооружения используйте две трубки. Одна из них зафиксирована на деревянном бруске, а вторая устанавливается в соотношении с вращением. Для их соединения можно использовать подшипники, а для улучшения скольжения воспользуйтесь фторопластом.

Мини ветрогенератор своими руками из моторчика

Предлагаем вариант изготовления ветрогенератора от мотора из старого принтера.

Данная модель отличается средней производительностью и работает, даже при малейшем ветре. Для работы ветрогенератора потребуется также аккумулятор, максимальная мощность прибора составляет 100мА.

В качестве основной детали ветряка используется моторчик, от неработающего принтера струйного типа. Предварительно принтер необходимо разобрать и вынуть из него мотор.

Для фиксаторов лопастей используется транзистор. Его необходимо просверлить в соотношении с размером устанавливаемого вала. Далее все детали фиксируются с помощью клеевого состава на эпоксидной основе. Кроме того, с помощью данного состава обеспечивается защита особо важных частей устройства от влаги и непогоды.

Используя отрезок пластиковой трубы, диаметром около 12 см, вырежьте лопасти для ветряка. Для этих целей используется отрезная машинка. Оптимальное значение ширины детали составляет 90 мм, отверстия сооружаются специальным приспособлением, а затем вал устанавливается на генераторный мотор с помощью винтовых соединений.

В качестве основы для изготовления ветряка используется труба диаметром 55 мм. Для изготовления хвоста используйте фанеру. Мотор устанавливается внутри трубы, Далее выполняется сооружение выпрямителя. Так как мотор не воспроизводит большое количество электричества при небольшом ветре. Таким образом, удается применить схему удвоения, включаемую последовательно.

Схему устанавливается в полиэтиленовый пакет и устанавливается во внутрь трубы вместе с выпрямителем. Далее выполняется фиксация мотора с помощью проволоки. Кроме того, все отверстия заделываются силиконовым пистолетом. Одно отверстие используется для стока воды, а второе для испарения конденсатных масс.

Для фиксации хвоста ветрового генератора используется болт и проволока. Таким образом, удастся надежно зафиксировать установку. Следите за жесткостью полученных соединений.

Для того, чтобы соорудить мачту для установки ветряка используйте брусья, соединенные между собой с помощью саморезов. Зафиксируйте ветряк на мачте и установите на предварительно отведенное место. С помощью такой установки удается зарядить мобильный телефон или организовать подсветку.

Делаем мини ветрогенератор своими руками

Перед началом работы над ветровым генератором, необходимо определиться с количеством ветров в вашем климатическом регионе. Серо-зеленые — безветренные зоны подразумевают использование исключительно ветрогенераторов парусного типа. При необходимости в обеспечении постоянного тока, к ним добавляется прибор в виде бустрера. Данное устройство выполняет функцию выпрямителя, а также стабилизирует напряжение. Также потребуется наличие зарядного устройства, высокомощной батареи, преобразователя. Стоимость изготовления данной установки запредельно высокая и не всегда оправдывается.

В зонах со слабыми ветрами, обозначенных желтым цветом, возможен вариант изготовления ветрогенератора тихоходного типа. Данные устройства отличаются хорошей производительностью.

Для ветреных регионов подойдут любые ветровые установки. Чаще всего, используются приборы вертикального типа — лопастники или парусники.

Для того, чтобы выполнить расчеты по определению мощности ветровой установки, необходимо учесть такие факторы как:

  • постоянная скорость ветра в том или ином регионе;
  • воздух является сплошной средой, поэтому от качества и производительности ротора зависит мощность ветрогенератора;
  • воздушные потоки обладают кинетической энергией.

Предлагаем рассмотреть особенности парусных ветрогенераторов. Данные устройства изготавливают из износостойкого материала, которые отлично противостоят ветрам. Если вы решили изготовить такую установку самостоятельно, то необходимо прежде всего, провести ряд подсчетов, связанных с данными приборами.

В качестве материалом для изготовления ветрогенератора, можно использовать различные железки, которые завалялись у вас дома. Самый дорогостоящий элемент — аккумулятор. Его мощность определяет размеры установки и ее производительность.

Самодельный ветрогенератор аксиального типа изготовить в домашних условиях довольно просто. Начинать работу следует с мачты. Для ее изготовления чаще всего используют трубы, по диаметру они должны быть разными. Для соединения труб между собой используется сварочный аппарат. Мачта устанавливается на забетонированную площадку. При этом, несколько ее метров углубляются в землю, для получения устойчивой конструкции. На отдельных деталях установки нужно наклеить два магнита, Для более прочной фиксации они дополнительно заливаются с помощью эпоксидной смолы.

Далее следует процесс изготовления формы и фанеры. Для этих целей используются катушки, соединенные между собой фазой. Процесс изготовления статора выглядит таким образом: на ранее вырезанный квадрат из фанеры устанавливается вощеная бумага. Далее следует монтаж фанеры, на которой предварительно вырезаны отверстия под монтаж статора. Далее следует процесс монтажа кружка из стеклоткани и устанавливаются катушки.

После этого, производится извлечение готового статора из ранее подготовленной формы. Для изготовления винта используется дюралюминиевая труба. Винт изготавливается диаметром в один метр. Для вырезания лопастей используйте электрический лобзик. В центральной части установки оборудуйте отверстие, с помощью которого будет фиксироваться винт на генераторе.

Ветрогенератор имеет смещенный по отношению к оси хвостовой элемент. При сильных порывах ветра происходит давление на поверхность ветрового генератора и он смещается в сторону. Данная схема позволяет защитить устройство от сильных ветров. Данная модель ветрогенератора позволяет вырабатывать достаточное количество энергии для обеспечения уличной подсветки дома. Сделать ветрогенератор не сложно, главное условие получения качественного прибора — сопоставление силы ветра в вашем регионе с его мощностью.

Технология изготовления мини ветрогенератора своими руками

Для ветрогенератора изготовления необходим минимальный запас инструментов и материалов. Предлагаем вариант сооружения мини ветрогенератора для дачи. Данный прибор способен обеспечить небольшой дом с минимальным количеством электроприборов — электричеством.

Для изготовления такого ветрогенератора потребуется прежде всего диск, на котором устанавливаются магниты. Далее следует процесс наматывания медных катушек, которые заливаются с помощью смолы. Для осуществления вращения, генератор устанавливается на ранее предусмотренном основании.

Данные ветрогенераторы отличаются хорошей производительностью и качественной работой. Соотношение магнита с полюсами составляет два к трем, если ветрогенератор имеет две фазы, для однофазного устройства достаточно соотношение один к трем. Все полюса соотносятся между собой в зависимости от используемых вариантов катушек.

Мощность ветрового генератора определяется прежде всего размерами используемых в его конструировании магнитов. В качестве мачты под генератор достаточно использования стальной трубы или бревна. Аккумуляторы не обязательно использовать новые, сгодятся и любые, подходящие по мощности приборы.

Возможен вариант изготовления сразу нескольких ветрогенераторов, при этом, каждый из них будет выполнять определенные функции — один обеспечивает жилище светом, второй отвечает за работу телевизора, а третий — за ночное освещение.

Изготовление мини-ветрогенератора из кулера своими руками: материалы, инструкция, советы

Компьютерный «системник», пылящийся на балконе, заслуживает более достойного применения. Например, очень интересны возможности старого кулера, еще недавно охлаждавшего процессор. Немного смекалки и терпения – и на его основе можно изготовить мини ветрогенератор своими руками. Конечно, для электроснабжения всего дома его не хватит, но для питания небольших приборов или устройств – вполне. Обычный ветер скоростью 12км/ч легко заставит генератор давать около 2В для небольшого радиоприемника, лампы или часового механизма.

Почему выгодно сделать мини ветрогенератор из кулера от компьютера

Здесь обязательно стоит отметить следующие преимущества:

  • устройство полностью собрано, и вам не придется возиться с мелкими деталями;
  • кулер по умолчанию адаптирован на вращение, и в его дополнительной настройке нет необходимости;
  • вы экономите на покупке дополнительных деталей;
  • достать старый кулер от компьютера не составляет никакого труда, и вы сможете сразу приступить к сборке устройства.

Перечень необходимых материалов

Помимо старого кулера сравнительно крупных размеров, для работы потребуется:

  • плотная пластиковая бутылка;
  • провод, рассчитанный на работу под слабым напряжением;
  • небольшой деревянный брусок 1,5 дюйма диаметром;
  • металлические трубки, входящие одна в другую;
  • эпоксидный и суперклей;
  • ненужный диск CD;
  • затягивающиеся хомуты.

Все перечисленное можно легко найти в домашней кладовой или приобрести на ближайшем рынке.

Собираем ветрогенератор своими руками из кулера: последовательность работы

Чтобы быстро изготовить работоспособное устройство и не тратить время на его исправление и ремонт, постройте сборку генератора в такой последовательности:

  • Компьютерный кулер «заточен» под свои основные задачи. Поэтому для его волшебной трансформации в генератор лишние детали необходимо удалить. Снимите резиновый уплотнитель и скрытое под ним стопорное кольцо. Так удастся снять «лишние» лопасти кулера, поскольку они будут заменены более крупными.
  • На медных катушках обмотки кулера найдите места соединения проводов. Это коннекторы. У одного из них два провода, у других – по одному. К последним нужно добавить по одному дополнительному проводу, аккуратно припаяв их к соединению.
  • Переменный ток, который будет образовываться в новом генераторе, должен быть преобразован в постоянный. Для этого потребуется 4 диода. Их попарно обрезают до расстояния в 1см: одну пару – у края с черными штрихами, другую – на противоположной стороне. Длинные концы загибаются таким образом, чтобы форма диода напоминала букву П. Обрезанные диоды припаиваются. Одновременно к вентилятору подсоединяют провод нужной длины.
  • Теперь можно протестировать устройство. Для этого потребуется бытовой тестер или светодиоды. Подсоедините их к кулеру, раскрутите его и посмотрите, удается ли ему выработать электрическую энергию.

После того как электрическая часть полностью готова, можно приступать к изготовлению лопастей мини ветрогенератора:

  1. Основа конструкции лопастей – плотный пластик чистой бутылки из-под воды, шампуня или бытовой химии. После обрезки дна и верха с крышкой получившийся цилиндр обрезается вдоль.
  2. На бумаге рисуем чертеж лопасти. Ее длина зависит от длины пластикового цилиндра, полученного из бутылки. На конце лопасти для последующего удобного соединения вырезается угол 120 градусов.
  3. При вырезании лопастей обратите внимание на их полное совпадение по размерам. В противном случае, необходимо подровнять элементы, чтобы они работали в одинаковом режиме.

На следующем этапе лопасти соединяют с кулером. К его пластиковой стороне с помощью суперклея поочередно приклеивают детали. Изогнутая форма лопастей обеспечит отличную аэродинамику и эффективность вращения. Поэтому выравнивать детали не стоит. В качестве опоры готовой конструкции с лопастями будет служить деревянный брусок.

Для изготовления хвостовика следует использовать компакт-диск. В бруске делается сквозное отверстие по диаметру металлической трубки. Если отверстие получилось больше, его можно заделать эпоксидным клеем. Также с помощью клеевого состава можно обработать места пайки проводов и точку соединения бруса и кулера. Хвостовик из диска вставляется в небольшой пропил на конце бруска и затем фиксируется тонкими шурупами через сквозные отверстия в месте пропила.

На завершающем этапе монтажа металлическую трубку большего диаметра вставляют в меньшую, уже присоединенную к конструкции генератора. В качестве подшипника, обеспечивающего вращение внутренней трубки можно использовать фторопласт.

Чтобы убедиться в работоспособности мини ветрогенератора, сделанного своими руками из моторчика, проведите заключительное тестирование. Остается найти подходящее место для нового устройства и выполнить его монтаж.

Мини ветрогенератор из электромотора своими руками. Ветровые условия эксплуатации. Самодельный анемометр

 

Идеален вариант установки ветрогенератора на вершине холма, где с позиции аэродинамики, воздушный поток уплотняется с соответствующим увеличением скорости ветра.

Установка ветроэлектростанции на крыше дома приводит к стойкому дискомфорту внутри жилища. Даже небольшой ветрогенератор весом 5-10 кг гарантированно обеспечит вибрацию, шум, инфразвуковые колебания, радиопомехи.

И никуда от этого не деться.

 

Не смотря на всю привлекательность метода: «Один раз отрежь, затем мерей сколько хочешь», перед покупкой ветрогенератора, очень рекомендуем несложную конструкцию нагруженного анемометра.

Если он будет работать, хотя бы два часа в сутки, есть шанс оправданной установки и использования мини ветроэлектростанции.

 

Примитивно, это электромотор постоянного тока от любого струйного принтера и крыльчатки обдува магнетрона из микроволновой печки.

В качестве визуального контроля и нагрузки используется светодиод или лазерная читающая / пишущая головка из любого соответствующего устройства (дисковод, лазерная указка и т.п.).

В качестве кока, обтекателя центральной части пропеллера, используем полусферу из киндер-сюрприза.

Напряжение электромотора, в нашем случае электрогенератора, 35 вольт. Это позволяет генерировать необходимый электрический ток при невысоких скоростях ветра.

Электромоторчик от детской игрушки рассчитан на питание 3 – 12 вольт. Для генерирования необходимого напряжения его необходимо раскрутить до 2400 об./мин., что нереально в разумных ветровых условиях.

Все предложенные детали хорошо сопрягаются по типоразмеру.

 

Итак:

 

Извлекаем необходимые детали из указанного металлолома, и собираем как лего.

Осевые диаметры генератора и ветроколеса совпадают и обеспечивают жёсткую посадку без дополнительных мер.

При отсутствии указанного вентилятора, можно вырезать из жести и придать необходимую форму лопастям. В этом случае для монтажа рекомендуем воспользоваться эпоксидным клеем. Размер ветроколеса не должен быть более 150 мм в диаметре, в противном случае затруднён выход на заданные обороты и необходима балансировка пропеллера.

Соблюдая полярность, припаиваем к клеммам нагрузку и сглаживающий пульсации конденсатор  ёмкостью ~ 10 мкф. Можно добавить диод, но это не обязательно.

Прибор практически готов.

С помощью заводского крепежа из принтера крепим конструкцию не любую плоскость адекватных размеров (фанера, текстолит, пластик). Предварительно вбиваем гвоздь, определив центр тяжести. Накрываем разрезанной вдоль половиной пластиковой бутылки («Активия» или т.п.) и клеим герметиком.

Изобретаем управляющее оперение (хвост), красим, холим и лелеем.

Как вариант можно использовать пластиковую авиамодель в качестве корпуса флюгера. Хорошо подходит модель советского истребителя 40-х годов И-16. Хотя гражданский вариант самолёта ПО-2 выглядит изящнее и не столь агрессивно. Правда купить его сложнее.

В крыльях можно разместить красный и зелёный светодиоды.

Вставляем в подходящий шток, подложив предварительно пару фторопластовых скользящих прокладок.

Помимо объективной картины ветровых условий в конкретном месте установки, он вносит свою развлекательную и охранную лепту, бегающей по участку красной, лазерной точкой.

 

Закуриваем и пару суток ждём подходящего ветра.

Надеемся Вам повезет более, чем автору на Северо-Западе, несмотря на близость Балтики и Ладоги.

Спасибо.

Из доступных материалов без токарных работ. Мини-ветряк с генератором, установка за окно. Из доступных материалов без токарных работ Мини ветрогенератор своими руками из моторчика принтера

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

Поиск альтернативных источников энергии непрерывно год от года становиться всё более актуальным. И ветровые электростанции являются одним из таких способов добычи электроэнергии. Многие страны уже на протяжении долгих лет успешно реализуют программу ветровой энергетики и некоторые неплохо в этом преуспели. К примеру, Германия сейчас может производить более 9000 МВт в год. Не отстаёт от неё и Дания.

  • За что платить?
Государство производит электроэнергию и продаёт её населению, а излишки экспортирует. Понятно, что маленькую гидроэлектростанцию на реке возле дома не смонтируешь, да и комнатных ядерных реакторов пока не придумали, но ветер! Ведь он не требует масштабных капиталовложений или же государственного планирования. Почему же тогда нельзя установить у себя на участке мини ветрогенератор и хотя бы частично компенсировать затраты на энергоносители?
  • Основная проблема
Если говорить о воде, солнце или же атоме, то эти стихии относительно постоянны и по большому счёту регулируемые. Ветер же «гражданин» довольно ветреный и капризный. Поэтому стационарные большие ветряки принято устанавливать на открытых площадях, прериях или вдоль береговой линии – в местах, где, как правило, преобладает ветряная погода. Вырабатывать электроэнергию такие установки начинают при ветре, который достигает 3-4 м/с. Но, ведь редко встретишь дом, стоящий в поле или просто на свободно продуваемом месте.

Стало быть, обычная ветряная установка не подходит для частного пользования: ветер должен быть не менее 4 м/с, да и размеры у такой ветряной мельницы весьма внушительны.

Но, прогресс не стоит на месте, и мини ветрогенераторные электростанции постепенно начинают входить в быт граждан. Они пока не такие мощные, как их старшие братья (от 600 Вт до 10 кВт) поэтому в основном, их используют, как дополнительный источник энергии.

  • Как работают подобные ветряки
Ветровые мини электростанции устроены довольно просто. Лопасти ротора (их бывает две или три) движимые ветром через шестерёнчатую систему передают вращательное движение на генератор. Далее трёхфазный переменный ток, который вырабатывает генератор, проходя через контроллер, преобразовывается в постоянный ток и поступает в аккумулятор. Для того чтобы постоянный ток стал переменным он проходит через инвертор и уже можно подключать к розетке торшер или утюг.

Пока дует попутный ветер, мини ветрогенераторная электростанция продолжает вырабатывать ток, который идёт на потребительские нужды и в свою очередь заряжает аккумулятор. Когда погода безветренна – в работу включаются уже аккумуляторные батареи.

Подключать ветряные мини электростанции в доме можно по нескольким схемах. Можно на «попечение» такой станции отдать поливочный насос или овощерезку. При таком подключении электромоторы данных агрегатов будут работать полностью автономно, и диск электросчётчика не будет похож на весёлую детскую карусель.

Или же установить коммутатор и через него «завязать» домашний ветряк и центральную электросеть. В безветренную погоду и при полностью разряженном аккумуляторе будет работать центральная сеть. Или же наоборот – автомат переведёт все электроприборы на работу от мини ветряного генератора, если где-то произойдёт обрыв сети.

  • Передовые решения в данной области
Американская фирма WindTronic, которая уже не первый год занимается разработкой и модернизацией портативных ветровых электростанций, недавно представила свою новую разработку. Назвали они свой ветряк Windgate. По своей конструкции он скорее напоминает вентилятор. Главной особенностью является то, что такие мини ветрогенераторные электростанции не имеют привычного ротора. Дело в том, что на концах каждой лопасти закреплены постоянные магниты, которые при вращении и выполняют роль ротора. Но, и это ещё не всё – такой компактный ветрогениратор благодаря своей конструкции начинает вращаться при 0,40 м/с, а генерировать электроэнергию начинает уже при 0,9 м/с. Граничная максимальная скорость ветра, которую может выдержать этот малыш (вес его чуть больше 40 кг) составляет 20 м/с.

Единственный весомый недостаток такого ветрового генератора – это его цена. Дело в том, что на сегодняшний день купить мини ветрогениратор Windgate можно за 4,5 тыс.$ и это, увы, очень прискорбно.

  • Самодельные устройства
Да, цены на миниатюрные ветрогенераторы сегодня очень кусаются, и многие домашние мастера пытаются конструировать такие агрегаты своими силами.

К тому, как сделать мини ветрогенератор одни доходят своим умом, методом проб и ошибок доходят до той конструкции, которая хоть что-то способна вырабатывать, другие же пользуются услугами всемирной сети, находя в ней чертежи и советы по монтажу и обслуживанию установки.

Лопасти могут быть выполнены как из кровельного железа, так и из дерева или фанеры. В качестве накопителя энергии подходит и обычный автомобильный аккумулятор. Генератор можно купить, но некоторые считают, если уж взялся мастерить мини ветрогенератор своими руками, то и сам генератор можно сделать самому, к примеру, из старого электродвигателя. Главное было бы желание.

Определить плюсы и минусы ветровых электростанций можно только после испытания. Но, если агрегат сделан собственными руками, то несколько плюсов будет однозначно: во-первых, освободится сарай от давно лежавших «нужных» вещей, а во-вторых, хорошее настроение от сделанной работы ещё никому не мешало.

Сборка портативного Ветрогенератора из подручных средств.

Данное весьма полезное приспособление сможет быть полезным вам в походе, на охоте или рыбалке. Оно позволяет пополнить заряд батареи на вашем мобильном телефоне телефон, плеере или фонарике. Так же данная модель ветрогенератора достаточна легка и компактна, что делает ее чрезвычайно мобильной и незаменимой в путешествиях.

Набор материалов, полезных для разработки нашего портативного ветрогенератора:
1) Шаговый двигатель(автор использовал из старого сканера)
2) Выпрямляющие диоды (понадобилось 8 диодов 1N4007 для реализации задумки)
3) Конденсатор 1000 мкФ
4) LM7805 (это стабилизатор, он же регулятор напряжения)
5) Обыкновенная труба на основе ПВХ
6) Некоторое количество пластиковых деталей (более подробное описание будет в процессе создания ветрогенератора)
7) Так же будут необходимы пластины из алюминия или другого метала (желательно полегче весом).

Собственно начнем с шагового двигателя. Автор достал такой из обычного старого сканера, который уже отслужил свое и в принципе был ему не нужен. Собственно его вы и можете лицезреть на фотографии, которая предоставлена ниже. Вот он — четырехфазный шаговый двигатель.


Кстати подобный агрегат можно получить не только из старого сканера, но так же и из дисковода магнитных дисков например. Так что, если у вас завалялся ненужный дисковод, искать сканер не обязательно.

Собственно получив необходимые компоненты из списка материалов указанного в статье, вы смело можете приступать к полномасштабной сборке выпрямителя. Как уже было сказано нам потребуется восемь диодов, то есть по две штуки на каждый шаг двигателя.


Напряжение на выходе мы стабилизируем при помощи конденсатора емкостью не менее чем в 1000мкФ и стабилизатора напряжения LM7805.


Сделанный генератор способен легко выдавать напряжение от пяти вольт и даже больше. Но в рамках именно этого проекта, так как в целях будет зарядка мобильного телефона и других устройств вполне себе достаточно даже пяти вольт.


Следующим шагом будет сбор лопастей. Они то и будут ловить энергию воздуха для нашего генератора.


Вырезая лопасти будьте аккуратны, постарайтесь сделать их наиболее плавными и обтекаемыми. Ведь чем легче и ровнее они будут, тем проще будет поймать ветер необходимой силы, чтобы наш генератор выдавал нужное напряжение.

После изготовления лопастей можно приступить к полной сборке аппарата. Лопасти крепим в трубе из пвх, с другой стороны ставим пластинку для баланса и координации винта по ветру. Собственно подключив ветряк к генератору мы получим готовое устройство.


Самое время его испытать в действии. Ниже представлена фотография работы собранного ветрогенератора.

У вас завалялись старые и ненужные компьютерные комплектующие? Загляните и поищите там вентилятор для охлаждения процессора, так называемый кулер. Есть? Отлично. Сейчас я вам расскажу как заставить его работать не в совсем привычном для него режиме. Теперь он будет не поглощать энергию для последующего охлаждения процессора, а наоборот — вырабатывать. Да, я не оговорился. В своем ветряном мини-генераторе я использовал его как основной элемент. При ветре 12 км/ч, или привычных для метеорологии 3,3 м/с, он позволяет вырабатывать электричество напряжением 1,5 — 2 вольта и силой тока 20 миллиампер.

Какие нам понадобятся материалы?

Старый вентилятор для охлаждения процессора (кулер), чем больше тем лучше

Несколько метров слаботочного провода

Деревянный брусок круглого сечения диаметром 1,5 дюйма и длинной 20 см.

Две металлические трубки с заходом одна в другую

Итак рассмотрим пошагово этапы изготовления мини-ветрогенератора.

Пропеллер обычно удерживаются на валу электродвигателя с помощью стопорного кольца. Зачастую оно скрыто под резиновым уплотнителем. После его снятия вы увидите стопорное кольцо, которое вы можете снять маленькой плоской отверткой. Получилось? Если да, то штатные лопасти вентилятора можно спокойно снять.

Взгляните на медные катушки вентилятора, там может быть два или три проводных соединения, это и есть коннекторы катушек. У одного из участков два подсоединенных медных провода, в то время как у других двух только по одному. Вы должны подпаять два провода к ножкам, имеющие только один медный провод.

Выпрямитель превращает переменный ток в постоянный. Нужно 4 диода. Обрезаем их таким образом, чтобы на одной паре с одной стороны (с черными штрихами) осталось по 1 см, аналогично на другой паре, только с противоположной стороны. Длинные концы загибаем. Должна получится фигурка в виде буквы «П». Паяем все вместе. Подпаиваем выходящие с вентилятора провода нужной вам длины.

Вы можете протестировать работает ли генератор подсоединив светодиоды к выходу, ну или тестер. Хорошенько раскрутите и посмотрите работает ли он.

Удаляем весь ненужный пластик

Удаляем наружный пластик, защищающий лопасти, и собственно сами лопасти. Можно просто отломать лопасти и потом доработать неровности ножом.

Делаем лопасти будущего ветрогенератора

Лопасти вырезаются из толстой пластиковой бутылки, обычная пластиковая бутылка с тонкими стенками не подойдет. Отлично подойдёт бутылка от отбеливателя или шампуня. Срезаем верхушку и донышко бутылки. Получаем цилиндр. Разрезаем его вдоль.

Далее лучше сделать шаблон лопастей на бумаге и начертить на пластике. Будьте внимательны, чтобы лопасти были одинаковыми по размеру. Здесь нет особенно точных размеров. Длинна лопастей задается длинной бутылки. Для удобной дальнейшей состыковки конец стыка лопастей вырезается под углом 120 градусов.

Склеивания лопастей и кулера

Три лопасти приклеиваем с помощью суперклея к пластиковой стороне кулера. Кстати, если вы думаете о кривизне лопастей, то уверяю вас, натуральный изгиб пластиковой бутылке работает отлично. Как правило, не требуется большего угла изгиба.

Мотор приклеивается к деревянному бруску круглого сечения, который вращается на металлических трубках.

Хвостовик делаем из старого CD диска. Сверлим в деревянном бруске отверстие насквозь, диаметром металлической трубки. Если трубка села не плотно вы можете заклеить эпоксидным клеем. Затем делам пропил на конце бруска для вставки CD диска. Просверливаем пару отверстий через брусок и CD и закручиваем шурупами.

Место соединения моторчика и бруска по краям можно обработать эпоксидным клеем. Также можно обработать места соединения проводов и пайки для защиты от коррозии.

Опору хорошо бы изготовить из двух трубок. Одна в нашем случае уже уже прикреплена к деревянному бруску, а вот вторая должна быть организована с вращением относительно первой. Можно выполнить с помощью подшипников скольжения в трубе более большего диаметра. В качестве материала подшипника скольжения можно использовать фторопласт.

Строим мини-ветрогенератор из старого компьютерного кулера, Сделай Сам на


Строим мини-ветрогенератор из старого компьютерного кулера У вас завалялись старые и ненужные компьютерные комплектующие? Загляните и поищите там вентилятор для охлаждения процессора, так

Сложно не заметить, насколько стабильность поставок электроэнергии загородным объектам отличается от обеспечения городских зданий и предприятий электроэнергией. Признайтесь, что вы как владелец частного дома или дачи не раз сталкивались с перебоями, связанными с ними неудобствами и порчей техники.

Перечисленные негативные ситуации вместе с последствиями перестанут осложнять жизнь любителей природных просторов. Причем с минимальными трудовыми и финансовыми затратами. Для этого нужно всего лишь сделать ветряной генератор электроэнергии, о чем мы детально рассказываем в статье.

Мы подробно описали варианты изготовления полезной в хозяйстве системы, избавляющей от энергетической зависимости. Согласно нашим советам соорудить ветрогенератор своими руками сможет неопытный домашний мастер. Практичное устройство поможет существенно сократить ежедневные расходы.

Альтернативные источники энергии – мечта любого дачника или домовладельца, участок которого находится вдали от центральных сетей. Впрочем, получая счета за электроэнергию, израсходованную в городской квартире, и глядя на возросшие тарифы, мы осознаём, что ветрогенератор, созданный для бытовых нужд, нам бы не помешал.

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

Ветрогенератор – отличное решение для обеспечения загородного объекта электроэнергией. Причем в ряде случаев его установка является единственным возможным выходом

Чтобы не потратить зря деньги, силы и время, давайте определимся: есть ли какие-либо внешние обстоятельства, которые создадут нам препятствия в процессе эксплуатации ветрогенератора?

Для обеспечения электроэнергией дачи или небольшого коттеджа достаточно , мощность которой не превысит 1 кВт. Такие устройства в России приравнены к бытовым изделиям. Их установка не требует сертификатов, разрешений или каких-либо дополнительных согласований.

принципы работы, схемы, какой и как делать

Сложно не заметить, насколько стабильность поставок электроэнергии загородным объектам отличается от обеспечения городских зданий и предприятий электроэнергией. Признайтесь, что вы как владелец частного дома или дачи не раз сталкивались с перебоями, связанными с ними неудобствами и порчей техники.

Перечисленные негативные ситуации вместе с последствиями перестанут осложнять жизнь любителей природных просторов. Причем с минимальными трудовыми и финансовыми затратами. Для этого нужно всего лишь сделать ветряной генератор электроэнергии, о чем мы детально рассказываем в статье.

Мы подробно описали варианты изготовления полезной в хозяйстве системы, избавляющей от энергетической зависимости. Согласно нашим советам соорудить ветрогенератор своими руками сможет неопытный домашний мастер. Практичное устройство поможет существенно сократить ежедневные расходы.

Альтернативные источники энергии – мечта любого дачника или домовладельца, участок которого находится вдали от центральных сетей. Впрочем, получая счета за электроэнергию, израсходованную в городской квартире, и глядя на возросшие тарифы, мы осознаём, что ветрогенератор, созданный для бытовых нужд, нам бы не помешал.

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

Ветрогенератор – отличное решение для обеспечения загородного объекта электроэнергией. Причем в ряде случаев его установка является единственным возможным выходом

Чтобы не потратить зря деньги, силы и время, давайте определимся: есть ли какие-либо внешние обстоятельства, которые создадут нам препятствия в процессе эксплуатации ветрогенератора?

Для обеспечения электроэнергией дачи или небольшого коттеджа достаточно , мощность которой не превысит 1 кВт. Такие устройства в России приравнены к бытовым изделиям. Их установка не требует сертификатов, разрешений или каких-либо дополнительных согласований.

С каждым годом люди ведут поиски альтернативных источников. Самодельная электростанция из старого автомобильного генератора будет кстати в отдалённых участках, где нет подключения к общей сети. Она сможет свободно заряжать аккумуляторные батареи, а также обеспечит работу нескольких бытовых приборов и освещения. Куда использовать энергию, что будет вырабатываться решаете вы, а также собрать его своими руками или приобрести у производителей, которых на рынке предостаточно. В этой статье мы поможем вам разобраться со схемой сборки ветрогенератора своими руками из тех материалов которые всегда есть у любого хозяина.

Рассмотрим принцип работы ветро-электростанции. Под быстрым ветровым потоком активируется ротор и винты, после в движение приходит основной вал, вращающий редуктор, а потом происходит генерация. На выходе мы получаем электричество. Следовательно, чем выше скорость вращения механизма, тем больше производительности. Соответственно, при расположении конструкций учитывайте местность, рельеф, знать участки территорий, где большая скорость вихря.


Инструкция сборки из автомобильного генератора

Для этого вам потребуется заранее приготовить всё комплектующие. Самым важным элементом является генератор. Лучше всего брать тракторный или автобусный, он способен выработать намного больше энергии. Но если такой возможности нет, то вероятнее стоит обойтись и более слабыми агрегатами. Для сборки аппарата вам понадобится:
вольтметр
реле аккумуляторной зарядки
сталь для изготовления лопастей
12 вольтовый аккумулятор
коробка для проводов
4 болта с гайками и шайбами
хомуты для крепления

Сборка устройства для дома на 220в

Когда все потребное готово переходите к сборке. Каждый из вариантов может иметь дополнительные детали, но они чётко оговариваются непосредственно в руководстве.
Первым делом соберите ветряное колесо — главный элемент конструкции, ведь именно эта деталь будет преображать энергию ветра в механическую. Лучше всего, чтобы у него было 4 лопасти. Запомните, что чем меньше их количество, тем больше механической вибрации и тем сложней будет его сбалансировать. Делают их из листовой стали или железной бочки. Форму они должны носить не такую, как вы видели в старых мельницах, а напоминающие крыльчатый тип. У них аэродинамическое сопротивление намного ниже, а эффективность выше. После того как вы с помощью болгарки, вырежете ветряк с лопастями диаметром 1.2-1.8 метра, его вместе с ротором требуется прикрепить с осью генератора, просверлив отверстия и соединив болтами.


Сборка электрической схемы

Закрепляем провода и подключаем их непосредственно к аккумулятору и преобразователю напряжения. Требуется использовать все, что в школе на уроках физики вас учили мастерить при сборке электрической схемы. Перед началом разработки подумайте, какие кВт вам нужны. Важно отметить, что без последующей переделки и перемотки статора вовсе не пригодны, рабочие обороты составляют 1,2 тыс-6 тыс. об/м, а этого недостаточно для производства энергии. Именно по этой причине требуется избавится от катушки возбуждения. Чтобы поднять уровень напряжения, перемотайте статор тонким проводом. Как правило, в результате мощность будет при 10 м/с 150-300 ватт. После сборки ротор хорошо будет магнитить, будто к нему подключили питание.

Роторные самодельные ветрогенераторы очень надёжны в работе и экономично выгодны, единственным их несовершенством является страх сильных порывов ветра. Принцип работы имеет простой — вихрь через лопасти заставляет механизм крутиться. В процессе этих интенсивных вращений вырабатывается энергия, необходимого вам напряжения. Такая электростанция – это очень удачный способ обеспечить электричеством небольшой дом, конечно, чтобы выкачивать воду из скважины его мощности будет недостаточно, но посмотреть телевизор или включить свет во всех помещениях с его помощью возможно.

Из домашнего вентилятора

Сам вентилятор может быть в нерабочем состоянии, но из него требуется всего несколько деталей — это стойка и сам винт. Для конструкции понадобиться небольшой шаговый двигатель спаянный диодным мостиком для того, чтобы он выдавал постоянное напряжение, бутылочка от шампуня, пластиковая водопроводная трубка длиной примерно 50 см, заглушка для неё и крышка от пластикового ведра.



На станке делают втулку и фиксируют в разъёме от крыльев разобранного вентилятора. В эту втулку будет крепиться генератор. После закрепления, нужно заняться изготовлением корпуса. Срезают с помощью станка или в ручном режиме дно от бутылки шампуня. Во время отрезания, требуется также оставить отверстие на 10, чтобы в него вставить ось, выточенную из алюминиевого прута. Прикрепляют её с помощью болта и гайки к бутылочке. После того как была выполнена припайка всех проводов, в корпусе бутылочки проделывают ещё одно отверстие для вывода этих самых проводов. Протягиваем их и закрепляем в бутылочке сверху на генераторе. По форме они должны совпадать и корпус бутылки должен надёжно скрывать все его части.

Хвостовик для нашего устройства

Чтобы в будущем он улавливал потоки ветра с разных сторон, соберите хвостовик, использовав заранее подготовленную трубку. Хвостовая часть будет крепиться с помощью откручиваемой крышки от шампуня. В ней тоже делают отверстие и, предварительно надев на один конец трубки заглушку, протягивают её и закрепляют к основному корпусу бутылочки. С другой стороны, трубку пропиливают ножовкой и вырезают ножницами из крышки пластикового ведра крыло хвостовика, оно должно иметь круглую форму. Все что вам нужно, это попросту обрезать края ведра, которыми оно прикреплялось к основной ёмкости.


На заднюю панель подставки прикрепляем USB выход и складываем все полученные детали в одну. Крепить радио или подзаряжать телефон можно будет через этот вмонтированный USB порт. Конечно, сильной мощностью он от бытового вентилятора не обладает, но все же освещение одной лампочки может обеспечить.

Ветрогенератор своими руками из шагового двигателя

Устройство из шагового двигателя даже при небольшой скорости вращения вырабатывает около 3 Вт. Напряжение может подниматься выше 12 В, а это позволяет заряжать небольшой аккумулятор. В качестве генератора можно вставить шаговый двигатель от принтера. В таком режиме у шагового двигателя вырабатывается переменный ток, а его без труда преобразовать в постоянный, используя несколько диодных мостов и конденсаторы. Схему вы можете собрать собственноручно. Стабилизатор устанавливают за мостами, в следствии получим постоянное выходное напряжение. Чтобы контролировать зрительно напряжение, можно установить светодиод. С целью уменьшения потери 220 В, для его выпрямления, применяются диоды Шоттки.


Лопасти будут из трубы ПВХ. Заготовку рисуют на трубе, а затем вырезают отрезным диском. Размах винта должен составлять около 50 см, а ширина — 10 см. Нужно выточить втулку с фланцем под размер вала ШД. Она насаживается на вал двигателя и крепится с помощью винтов, непосредственно к фланцам будут крепиться пластиковые “винты”. Также проведите балансировку – от концов крыльев отрезаются кусочки пластика, угол наклона изменить посредством нагрева и изгиба. В само устройство вставляют кусок трубы, к которому его тоже прикрепляют болтами. Что касается электрической платы, то её лучше разместить внизу, а к ней вывести питание. С шагового двигателя выходят до 6 проводов, которые соответствуют двум катушкам. Для них потребуются токосъёмные кольца для передачи электроэнергии от подвижной части. Соединив все детали между собой переходим к тестированию конструкции, которая будет начинать обороты при 1 м/с.

Ветряк из мотор-колесо и магнитов

Не каждый знает, что ветрогенератор из мотор-колеса можно собрать своими руками за короткое время, главное заранее запастись нужными материалами. Для него лучше всего подходит ротор Савониуса, его можно приобрести готовый или же самостоятельно. Он состоит из двух полуцилиндрических лопастей и перекрытия, из которых и получаются оси вращения ротора. Материал для их изделия выбирайте самостоятельно: дерево, стеклоткань или пвх-трубу, что является самым простым и оптимальным вариантом. Изготовляем место соединения деталей, на котором нужно проделать отверстия для крепления в соответствии с количеством лопастей. Потребуется стальной поворотный механизм, чтобы устройство могло выдерживать любую погоду.

Из ферритовых магнитов

Ветрогенератор на магнитах будет сложно освоить малоопытным мастерам, но все же можно попробовать. Итак, должны быть четыре полюса, в каждом будет находиться по два ферритовых магнита. Покрывать их будут накладки из металла толщиной чуть меньше миллиметра для распределения более равномерного потока. Основных катушек должно быть 6 штук, перемотаны толстым проводом и должны находиться через каждый магнит, занимая пространство, соответствующее длине поля. Крепление схем обмотки может быть на ступице от болгарки, в середину которой установлен заранее выточенный болт.

Регулируется поток подачи энергии высотой закрепления статора над ротором, чем он выше, тем меньше залипаний, соответственно мощность понижается. Для ветряка нужно сварить опору-стойку, а на диске статора закрепить 4 больших лопасти, которые вы можете вырезать из старой металлической бочки или крышки от пластикового ведра. При средней скорости вращения выдаёт примерно до 20 ватт.

Конструкция ветряка на неодимовых магнитах

Если вы хотите узнать о создании, нужно сделать основой ступицу автомобиля с дисками тормоза, такой выбор вполне оправдан, ведь она мощная, надёжная и хорошо сбалансированная. После того как вы отчистите ступицу от краски и грязи, переходите к расстановке неодимовых магнитов. Их потребуется по 20 штук на диске, размер должен составлять 25х8 миллиметров.

Магниты нужно размещать, учитывая чередование полюсов, перед склейкой лучше создать бумажный шаблон либо прочертить линии, делящие диск на сектора, чтобы не перепутать полюса. Очень важно, чтобы они, стоящие друг напротив друга, были с разными полюсами, то есть притягивались. Клеят их супер-клеем. Поднимите бордюрчики по краям дисков, и в центре намотайте скотч или залепите пластилином для недопущения растекания. Чтобы изделие работало с максимальной отдачей, катушки статора следует рассчитать правильно. Увеличение количества полюсов приводит к росту частоты тока в катушках, благодаря этому, устройство даже при низкой частоте оборота даёт большую мощность. Намотка катушек осуществляется более толстыми проводами, с целью снижения сопротивления в них.

Когда основная часть готова, изготовляют лопасти, как в предыдущем случае и закрепляют их к мачте, что может быть изготовлена из обыкновенной пластиковой трубы с диаметром- 160 мм. В конце концов наш генератор, работающий на принципе магнитной левитации, с диаметром в полтора метра и шестью крыльями, в 8м/с, способен обеспечить до 300 Вт.

Цена разочарования или дорогой флюгер

Сегодня существует множество вариантов как сделать устройство для преобразования энергии ветра, каждый способ по-своему эффективен. Если вы ознакомлены с методикой изготовления оборудования вырабатывающего энергию, то будет неважно на базе чего его делать, главное, чтобы он отвечал задуманной схеме, и на выходе давал хорошую мощность.

Нами была разработана конструкция ветрогенератора с вертикальной осью вращения. Ниже, представлено подробное руководство по его изготовлению, внимательно прочтя которое, вы сможете сделать вертикальный ветрогенератор сами.

Ветрогенератор получился вполне надежный, с низкой стоимостью обслуживания, недорогой и простой в изготовлении. Представленный ниже список деталей соблюдать не обязательно, вы можете внести какие-то свои коррективы, что-то улучшить, что-то использовать свое, т.к. не везде можно найти именно то, что в списке. Мы постарались использовать недорогие и качественные детали.

Используемые материалы и оборудование:

Наименование Кол-во Примечание
Список используемых деталей и материалов для ротора:
Предварительно вырезанный лист металла 1 Вырезан из стали толщиной 1/4″ при помощи гидроабразивной, лазерной и др. резке
Ступица от авто (Хаб) 1 Должна содержать 4 отверстия, диаметр около 4 дюймов
2″ x 1″ x 1/2″ неодимовый магнит 26 Очень хрупкие, лучше заказать дополнительно
1/2″-13tpi x 3″ шпилька 1 TPI — кол-во витков резьбы на дюйм
1/2″ гайка 16
1/2″ шайба 16
1/2″ гровер 16
1/2″. -13tpi колпачковая гайка 16
1″ шайба 4 Для того, чтобы выдержать зазор между роторами
Список используемых деталей и материалов для турбины:
3″ x 60″ Оцинкованная труба 6
ABS пластик 3/8″ (1.2×1.2м) 1
Магниты для балансировки Если нужны Если лопасти не сбалансированы, то магниты прикрепляются для балансировки
1/4″ винт 48
1/4″ шайба 48
1/4″ гровер 48
1/4″ гайка 48
2″ x 5/8″ уголки 24
1″ уголки 12 (опционально) В случае, если лопасти не держат форму, то можно добавить доп. уголки
винты, гайки, шайбы и гроверы для 1″ уголка 12 (опционально)
Список используемых деталей и материалов для статора:
Эпоксидка с затвердителем 2 л
1/4″ винт нерж. 3
1/4″ шайба нерж. 3
1/4″ гайка нерж. 3
1/4″ кольцевой наконечник 3 Для эл. соединения
1/2″-13tpi x 3″ шпилька нерж. 1 Нерж. сталь не является ферромагнетиком, поэтому не будет «тормозить» ротор
1/2″ гайка 6
Стеклоткань Если нужна
0.51мм эмал. провод 24AWG
Список используемых деталей и материалов для монтажа:
1/4″ x 3/4″ болт 6
1-1/4″ фланец трубы 1
1-1/4″ оцинк. труба L-18″ 1
Инструменты и оборудование:
1/2″-13tpi x 36″ шпилька 2 Используется для поддомкрачивания
1/2″ болт 8
Анемометр Если нужен
1″ лист алюминия 1 Для изготовления проставок, если понадобятся
Зеленая краска 1 Для покраски держателей пластика. Цвет не принципиален
Голубая краска бал. 1 Для покраски ротора и др. частей. Цвет не принципиален
Мультиметр 1
Паяльник и припой 1
Дрель 1
Ножовка 1
Керн 1
Маска 1
Защитные очки 1
Перчатки 1

Ветрогенераторы с вертикальной осью вращения не настолько эффективны, как их горизонтальные собратья, однако вертикальные ветрогенераторы менее требовательны к месту их установки.

Изготовление турбины

1. Соединяющий элемент — предназначен для соединения ротора к лопастям ветрогенератора.
2. Схема расположения лопастей — два встречных равносторонних треугольника. По данному чертежу потом легче будет расположить уголки крепления лопастей.

Если не уверены в чем то, шаблоны из картона помогут избежать ошибок и дальнейших переделываний.

Последовательность действий изготовления турбины:

  1. Изготовление нижней и верхней опор (оснований) лопастей. Разметьте и при помощи лобзика вырежьте из ABS пластика окружность. Затем обведите ее и вырежьте вторую опору. Должны получиться две абсолютно одинаковые окружности.
  2. В центре одной опоры вырежьте отверстие диаметром 30 см. Это будет верхняя опора лопастей.
  3. Возьмите хаб (ступица от авто) и разметьте и просверлите четыре отверстия на нижней опоре для крепления хаба.
  4. Сделайте шаблон расположения лопастей (рис. выше) и разметьте на нижней опоре места крепления уголков, которые будут соединять опору и лопасти.
  5. Сложите лопасти в стопку, прочно свяжите их и обрежьте до требуемой длины. В данной конструкции лопасти длиной 116 см. Чем длинее лопасти, тем больше энергии ветра они получают, но обратной стороной является нестабильность в сильный ветер.
  6. Разметьте лопасти для крепления уголков. Накерните, а затем просверлите отверстия в них.
  7. Используя шаблон расположения лопастей, который представлен на рисунке выше, прикрепите лопасти к опоре при помощи уголков.

Изготовление ротора

Последовательность действий по изготовлению ротора:

  1. Положите два основания ротора друг на друга, совместите отверстия и напильником или маркером сделайте небольшую метку по бокам. В дальнейшем, это поможет правильно сориентировать их относительно друг-друга.
  2. Сделайте два бумажных шаблона расположения магнитов и приклейте их на основания.
  3. Промаркируйте полярность всех магнитов при помощи маркера. В качестве «тестера полярности» можно использовать небольшой магнит, обмотанный тряпкой или изолентой. Проводя его над большим магнитом, будет хорошо видно, отталкивается он или притягивается.
  4. Приготовьте эпоксидную смолу (добавив в нее отвердитель). И равномерно нанесите ее снизу магнита.
  5. Очень аккуратно поднесите магнит к краю основания ротора и переместите его к своей позиции. Если магнит устанавливать сверху ротора, то большая мощность магнита может его резко примагнитить и он может поломаться. И никогда не суйте свои пальцы и другие части тела между двумя магнитами или магнитом и железом. Неодимовые магниты очень мощные!
  6. Продолжайте приклеивать магниты к ротору (не забудьте смазывать эпоксидкой), чередую их полюса. Если магниты сьезжают под действием магнитной силы, то воспользуйтесь куском дерева, располагая его между ними для страховки.
  7. После того, как один ротор закончили, переходите к второму. Используя ранее поставленную метку, расположите магниты точно напротив первого ротора, но в другой полярности.
  8. Положите роторы подальше друг от друга (чтобы они не примагнитились, иначе потом не отдерете).

Изготовление статора очень трудоемкий процесс. Можно конечно купить готовый статор (попробуй еще найти их у нас) или генератор, но не факт, что они подойдут для конкретного ветряка со своими индивидуальными характеристиками

Статор ветрогенератора — электрический компонент, состоящий из 9-ти катушек. Катушка статора изображена на фото выше. Катушки разделены на 3 группы, по 3 катушки в каждой группе. Каждая катушка намотана проводом 24AWG (0.51мм) и содержит в себе 320 витков. Большее количество витков, но более тонким проводом даст более высокое напряжение, но меньший ток. Поэтому, параметры катушек могут быть изменены, в зависимости от того, какое напряжение вам требуется на выходе ветрогенератора. Нижеследующая таблица поможет вам определиться:
320 витков, 0.51 мм (24AWG) = 100В @ 120 об/мин.
160 витков, 0.0508 мм (16AWG) = 48В @ 140 об/мин.
60 витков, 0.0571 мм (15AWG) = 24В @ 120 об/мин.

Вручную наматывать катушки — это скучное и трудное занятие. Поэтому, чтобы облегчить процесс намотки я бы вам посоветовал сделать простое приспособление — намоточный станок. Тем более, что конструкция его достаточно проста и сделать его можно из подручных материалов.

Витки всех катушек должны быть намотаны одинаково, в одном и том же направлении и обращайте внимание или отмечайте, где начало, а где конец катушки. Для предотвращения разматывания катушек, они обмотаны изолентой и промазаны эпоксидкой.

Приспособа сделана из двух кусков фанеры, изогнутой шпильки, куска ПВХ-трубы и гвоздей. Перед тем, как изогнуть шпильку, нагрейте ее горелкой.

Небольшой кусок трубы между дощечками обеспечивает заданную толщину, а четыря гвоздя обеспечивают необходимые размеры катушек.

Вы можете придумать свою конструкцию намоточного станка, а может у вас уже имеется готовый.
После того, как все катушки намотаны их необходимо проверить на идентичность друг к другу. Это можно сделать при помощи весов, а также нужно померить сопротивления катушек мультиметром.

Не подключайте домашних потребителей напрямую от ветрогенератора! Также соблюдайте меры безопасности при обращении с электричеством!

Процесс соединения катушек:

  1. Зачистите шкуркой концы выводов каждой катушки.
  2. Соедините катушки, как показано на рисунке выше. Должно получиться 3 группы, по 3 катушки в каждой группе. При такой схеме соединений получится трехфазный переменный ток. Концы катушек припаяйте, либо воспользуйтесь зажимами.
  3. Выберите одну из следующих конфигураций:
    А. Конфигурация «звезда «. Для того, чтобы получить большое напряжение на выходе, соедините выводы X,Y и Z между собой.
    B. Конфигурация «треугольник». Для того, чтобы получить большой ток, соедините X с B, Y с C, Z с A.
    C. Для того, чтобы в будущем сделать возможность изменять конфигурацию, нарастите все шесть проводников и выведите их наружу.
  4. На большом листе бумаге нарисуйте схему расположения и подключения катушек. Все катушки должны быть равномерно распределены и соответствовать расположению магнитов ротора.
  5. Прикрепите катушки при помощи скотча к бумаге. Приготовьте эпоксидную смолу с отвердителем для заливки статора.
  6. Для нанесения эпоксидки на стеклоткань используйте малярную кисть. Если необходимо, то добавьте небольшие кусочки стеклоткани. Центр катушек не заполняйте, чтобы обеспечить их достаточное охлаждение при работе. Постарайтесь избегать образования пузырьков. Целью данной операции является закрепление катушек на своих местах и придание плоской формы статору, который будет располагаться между двумя роторами. Статор не будет нагруженным узлом и не будет вращаться.

Для того, чтобы стало более понятно, рассмотрим весь процесс в картинках:

Готовые катушки помещаются на вощеную бумагу с начерченной схемой расположения. Три небольших круга по углам на фото выше — места отверстий для крепления кронштейна статора. Кольцо в центре предотвращает попадание эпоксидки в центральную окружность.

Катушки закреплены на своих местах. Стеклоткань, небольшими кусочками помещается вокруг катушек. Выводы катушек можно вывести внутрь или наружу статора. Не забудьте оставить достаточный запас длины выводов. Обязательно еще раз проверьте все соединения и прозвоните мультиметром.

Статор практически готов. Отверстия для крепления кронштейна, сверлятся в статоре. При сверлении отверстий смотрите не попадите в выводы катушек. После завершения операции, обрежьте лишнюю стеклоткань и если необходимо, шкуркой зачистите поверхность статора.

Кронштейн статора

Труба для крепления оси хаба была обрезана под нужный размер. В ней были просверлены отверстия и нарезана резьба. В дальнейшем в них будут вкручены болты, которые будут удерживать ось.

На рисунке выше показан кронштейн, к которому будет крепиться статор, находящийся между двумя роторами.

На фото выше показана шпилька с гайками и втулкой. Четыре таких шпильки обеспечивают необходимый зазор между роторами. Вместо втулки можно использовать гайки большего размера, либо самому вырезать шайбы из алюминия.

Генератор. Окончательная сборка

Небольшое уточнение: малый воздушный зазор между связкой ротор-статор-ротор (который задается шпилькой с втулкой), обеспечивает более высокую отдаваемую мощность, но возрастает риск повреждения статора или ротора при перекосе оси, который может возникнуть при сильном ветре.

На левом рисунке ниже, показан ротор с 4-мя шпильками для обеспечения зазора и двумя алюминиевыми пластинами (которые в дальнейшем будут убраны).
На правом рисунке показан собранный и покрашенный в зеленый цвет статор, установленный на место.

Процесс сборки:
1. В плите верхнего ротора просверлите 4 отверстия и нарежьте в них резьбу для шпильки. Это необходимо для плавного опускания ротора на свое место. Уприте 4 шпильки в алюминиевые пластины приклеенные ранее и установите на шпильки верхний ротор.
Роторы будут притягиваться друг к другу с очень большой силой, поэтому и нужно такое приспособление. Сразу выровняйте роторы относительно друг-друга по поставленным ранее метках на торцах.
2-4. Поочередно вращая ключом шпильки, равномерно опускайте ротор.
5. После того, как ротор уперся в втулку (обеспечивающая зазор), выкрутите шпильки и уберите алюминиевые пластины.
6. Установите хаб (ступицу) и прикрутите его.

Генератор готов!

После установки шпилек (1) и фланца (2) ваш генератор должен выглядеть приблизительно так (см. рис. выше)

Болты из нержавейки служат для обеспечения электрического контакта. На провода удобно использовать кольцевые наконечники.

Колпачковые гайки и шайбы служат для крепления соедин. платы и опоры лопастей к генератору. Итак, ветрогенератор полностью собран и готов к тестам.

Для начала, лучше всего рукой раскручивать ветряк и измерять параметры. Если все три выходные клеммы закоротить между собой, то ветряк должен вращаться очень туго. Это может быть использовано для остановки ветрогенератора для сервисного обслуживания или в целях безопасности.

Ветрогенератор можно использовать не только для обеспечения дома электричеством. К примеру данный экземпляр, сделан так, чтобы статор вырабатывал большое напряжение, которое затем используется для нагрева.
Рассматриваемый выше генератор выдает 3-х фазное напряжение с различной частотой (зависит от силы ветра), а к примеру в России используется однофазная сеть 220-230В, с фиксированной частотой сети 50 Гц. Это отнюдь не означает, что данный генератор не подойдет для питания бытовых приборов. Переменный ток с данного генератора может быть преобразован в постоянный ток, с фиксированным напряжением. А постоянный ток уже может использоваться для питания светильников, нагрева воды, заряда аккумуляторов, а может быть поставлен преобразователь для преобразования постоянного тока в переменный. Но это уже выходит за рамки данной статьи.

На рисунке выше простая схема мостового выпрямителя, состоящего из 6-ти диодов. Он преобразовывает переменный ток в постоянный.

Место установки ветрогенератора

Ветрогенератор, описываемый здесь, установлен на 4-х метровой опоре на краю горы. Трубный фланец, который установлен снизу генератора обеспечивает легкую и быструю установку ветрогенератора — достаточно прикрутить 4 болта. Хотя для надежности, лучше приварить.

Обычно, горизонтальные ветрогенераторы «любят» когда ветер дует с одного направления, в отличии от вертикальных ветряков, где за счет флюгера, они могут поворачиваться и им не важно направление ветра. Т.к. данный ветряк установлен на берегу скалы, то ветер там создает турбулентные потоки с разных направлений, что не очень эффективно для данной конструкции.

Другим фактором, который необходимо учитывать при подборе места размещения, является сила ветра. Архив данных по силе ветра для вашей местности можно найти в интернете, правда это будет очень приблизительно, т.к. все зависит от конкретного места.
Также, в выборе месторасположения установки ветрогенератора поможет анемометр (прибор для измерения силы ветра).

Немного о механике ветрогенератора

Как известно, ветер возникает из-за разности температур поверхности земли. Когда ветер вращает турбины ветрогенератора, он создает три силы: подьемную, торможения и импульсную. Подьемная сила обычно возникает над выпуклой поверхностью и является следствием разности давлений. Сила торможения ветра возникает за лопастями ветрогенератора, она является нежелательной и тормозит ветряк. Импульсная сила возникает из-за изогнутой формы лопастей. Когда молекулы воздуха толкают лопасти сзади, то им некуда потом деваться и они собираются позади них. В результате, они толкают лопасти в направлении ветра. Чем больше подьемная и импульсная силы и меньше сила торможения, тем быстрее лопасти будет вращаться. Соответственно вращается ротор, который создает магнитное поле на статоре. В результате чего вырабатывается электрическая энергия.

Скачать схему расположения магнитов.

В этой статье мы подробно разберем, как сделать ветрогенератор своими руками. Ведь быт современного человека без электроэнергии – трудно представим. И даже небольшие перебои в подаче электричества становятся порой «парализующим моментом» для нормальной жизни в собственном доме. А такие неполадки, приходится признать, для некоторых загородных поселков или населенных пунктов в сельской местности – увы, не редкость. Значит, необходимо каким-то образом обезопасить себя от неприятностей, обзавестись резервным источником энергии. А если принять в расчет еще и постоянно растущие тарифы, то наличие собственного источника, да еще и работающего практически «забесплатно», становится заветной мечтой многих владельцев домов.

Одним из направлений развития «бесплатной энергетики» в наше время является использование энергии ветра. Многие, наверное, видели впечатляющие картины огромных ветряков, успешно применяемых в некоторых странах Европы – кое-где доля выработанной ветром энергии уже достигает нескольких десятков процентов от общего объема. Вот и возникает соблазн – а не попробовать ли и мне сделать ветрогенератор своими руками, чтобы раз и навсегда получить независимость от электросетей?

Вопрос резонный, но следует сразу несколько охладить пыл «мечтателя». Чтобы создать действительно качественную, производительную установку по выработке электроэнергии, требуются немалые знания в механике и электротехнике. Нужно быть весьма опытным мастером на все руки – предстоит целый ряд операций высокой сложности, требующих точного проектирования и квалифицированного подхода в исполнении. По совокупности этих причин, как можно судить по обсуждениям на форумах, довольно много «соискателей» либо не получили ожидаемого результата, либо и вовсе отказались от задуманного проекта.

Поэтому в данной статье будет дана обзорная картина, показывающая общие проблемы и направления их решения в процессе создания ветрогенераторов. Можно будет примерно оценить масштабность работ и трезво взвесить свои возможности – стоит ли браться самому.

Что это такое – ветрогенератор? Общее устройство системы

Существует несколько способов получения электрической энергии – за счет воздействия потоком фотонов (световой, например, солнечные батареи), за счет определенных химических реакций (широко применяется в элементах питания), за счет разницы температур. Но шире всего в настоящее время используется преобразование кинетической энергии в электрическую. Это преобразование происходит в специальных устройствах, которые как раз и называются генераторами.

Принцип работы генератора преобразователя кинетической энергии в электрическую, раскрыт и описан еще в XIX веке Фарадеем.


Принцип устройства простейшего электрического генератора

Он заключается в том, что если проводящую рамку разместить в изменяющемся магнитном поле, то в ней будет индуцироваться электродвижущая сила, которая при замыкании цепи приведет к появлению электрического тока. А изменение магнитного потока можно добиться вращением этой рамки в магнитном поле, или создаваемом постоянными магнитами, или появляющегося в обмотках возбуждения. При изменении положения рамки меняется величина пересекающего ее магнитного потока. И чем выше скорость изменения, тем больше показатели и наводимой ЭДС. Таким образом, чем больше оборотов передается ротору (вращающейся части генератора), те большего напряжения можно добиться на выходе.

Схема, безусловно, показана с большими упрощениями, просто для уяснения принципа.

Передача вращения на ротор генератора может осуществляться по-разному. И один из путей найти бесплатный источник энергии, который приведет в движение кинематическую часть устройства – это «поймать» силу ветра. То есть примерно так же, как это удалось сделать когда-то создателям ветряных мельниц.

Таким образом, устройство ветрового генератора подразумевает наличие генерирующего устройства и механизма передачи его статору вращательного движения, то есть ветряка. Кроме того, обязательным условием становится конструкция, обеспечивающая надежную установку системы, так как ее часто приходится размещать на немалой высоте, чтобы полноценной «ловле ветра» не мешали естественные или искусственные препятствия. В ряде случаев используется еще и кинематическая передача, предназначенная для повышения количества оборотов ротора.


Один из примеров повышающей передачи вращения от ветряка на генератор

Но и это – еще не все. Наличие и скорость ветра – величины чаще всего крайне непостоянные. И ставить потребление выработанной энергии в зависимость от «капризов погоды» — дело неразумное. Поэтому ветрогенератор обычно работает в связке с системой аккумуляции энергии.


Выработанный ток выпрямляется, стабилизируется и через специальное устройство-контроллер или поступает непосредственно на дальнейшее потребление, или перенаправляется на зарядку включённых в схему мощных аккумуляторов. С аккумуляторов через инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный нужного напряжения и частоты, питание поступает к точкам потребления. Аккумуляторы становятся своеобразным буферным звеном: если текущая нагрузка меньше текущей (очень зависимой от силы ветра) мощности генератора, или если на протяжении какого-то времени и вовсе не подключены приборы потребления, то идет зарядка батарей. Если нагрузка становится выше вырабатываемой мощности – батареи разряжаются.

Интересный момент – именно эта особенность ветровой энергетической установки позволяет планировать мощность самого генератора, не исходя из пиковых показателей нагрузки (за это будет отвечать в большей мере инвертор), а отталкиваясь из прогнозируемого потребления энергии в течение определенного периода (например, месяца).

Безусловно, в быту могут использоваться и более простые схемы. Например, ветровая установка просто обслуживает какое-то низковольтное осветительное оборудование и т.п.


Плюсы и минусы ветровых электростанций

Для примера посмотрим вначале на простейшую конструкцию ветрогенератора, которую сможет собрать даже школьник средних классов. Практическое применение такой «электростанции» – не особо широкое, но просто чтобы расширить свое понимание и обрести некоторые навыки – почему бы и нет?

При наличии дома, старого кулера от компьютера, можно соорудить отличную ветровую установку, которая будет производить электричество. Мини ветрогенератор — отличная вещь, особенно для местности с частыми и сильными ветрами. Об особенностях и технологии его изготовления узнаем далее.

Как сделать мини ветрогенератор своими руками

Начинать работу над мини ветрогенератором следует с изготовления чертежей будущей ветровой установки. Кроме того, следует подготовить материалы в виде:

  • толстой бутылки из пластика;
  • старого охладительного кулера или вентилятора, от его размеров и мощности, напрямую зависит мощность самого генератора;
  • слаботочный провод в количестве 5-8 метров;
  • деревянный брус, сечение и размеры которого определяются индивидуально;
  • две стальные трубы, которые заходят одна в одну;
  • диоды;
  • клей на эпоксидной основе и супер клеевой состав;
  • крепежные элементы в виде затяжных галстуков;
  • старый СД диск.

Прежде всего, начать работу нужно с поиска подходящего охладительного механизма. Предлагаем использовать кулер от старого компьютера. Изначально кулер разбирается, пропеллерная его часть находится на электрическом двигателе. Чаще всего, он фиксируется на стопорном кольце, оно находится под уплотнителем из резины. После демонтажа кольцевого уплотнителя, снимите лопасти на вентиляторе.

Далее следует процесс пайки кабелей, обеспечивающих работу генераторной установки. На медных катушках вентилятора находятся два соединения для проводов, они являются коннекторами на катушках. Один из участков отличается наличием подсоединяемого провода из меди, а второй имеет два провода. Два провода соединяются с ножками одного провода методом пайки.

На следующем этапе создания небольшого ветрогенератора, выполняется создание выпрямителя. Основной функцией данного прибора является преобразование переменного тока в постоянный. Для этих целей потребуется наличие четырех диодов, они обрезаются таким образом, чтобы одна пара от черной отметки осталась с 10 см отрезком. Длинный конец диода загибается, таким образом, получится п-образное соединение. Все диоды соединяются между собой методом спаивания. Для тестирования ветрового генератора, подсоедините к нему диоды, если светодиод работает, то ветрогенератор функционирует правильно. Наружная пластиковая часть кулера удаляется, для обработки всех неровностей, используйте нож.

Далее следует процесс изготовления лопасти ветрогенератора. Для изготовления лопастей, используйте старую бутылку, например, из-под шампуня. Верхняя и нижняя части бутылки срезаются. Получится изделие цилиндрической формы, его нужно разрезать вдоль. Предварительно изготовьте чертеж в виде лопастей, согласно ему, вырежьте из бутылки лопасти для ветрогенератора. Учтите, что конечная часть лопастей должна быть срезана под углом в сто двадцать градусов. Далее следует процесс фиксации лопастей на кулере.

На следующем этапе выполняется изготовление хвостовика ветряка. Для фиксации мотора используется брус, выполненный из дерева. Его вращение выполняется с помощью стальных трубок. Для изготовления хвостовика используйте ненужный диск. Деревянный брусок оборудуется сквозным отверстием, его диаметр должен быть чуть больше диаметра стальной трубы. При не плотной установке трубки, зафиксируйте ее с помощью клея на эпоксидной основе. На конечной части бруска обустраивается пропил для монтажа диска. Место, на котором соединяется мотор с бруском, необходимо также обработать клеевым составом. Провода и пайку, рекомендуется также покрыть клеем, для предотвращения появления коррозии.

Далее следует процесс, на котором изготавливается опора. Для ее сооружения используйте две трубки. Одна из них зафиксирована на деревянном бруске, а вторая устанавливается в соотношении с вращением. Для их соединения можно использовать подшипники, а для улучшения скольжения воспользуйтесь фторопластом.

Мини ветрогенератор своими руками из моторчика

Предлагаем вариант изготовления ветрогенератора от мотора из старого принтера. Данная модель отличается средней производительностью и работает, даже при малейшем ветре. Для работы ветрогенератора потребуется также аккумулятор, максимальная мощность прибора составляет 100мА.

В качестве основной детали ветряка используется моторчик, от неработающего принтера струйного типа. Предварительно принтер необходимо разобрать и вынуть из него мотор.

Для фиксаторов лопастей используется транзистор. Его необходимо просверлить в соотношении с размером устанавливаемого вала. Далее все детали фиксируются с помощью клеевого состава на эпоксидной основе. Кроме того, с помощью данного состава обеспечивается защита особо важных частей устройства от влаги и непогоды.

Используя отрезок пластиковой трубы, диаметром около 12 см, вырежьте лопасти для ветряка. Для этих целей используется отрезная машинка. Оптимальное значение ширины детали составляет 90 мм, отверстия сооружаются специальным приспособлением, а затем вал устанавливается на генераторный мотор с помощью винтовых соединений.

В качестве основы для изготовления ветряка используется труба диаметром 55 мм. Для изготовления хвоста используйте фанеру. Мотор устанавливается внутри трубы, Далее выполняется сооружение выпрямителя. Так как мотор не воспроизводит большое количество электричества при небольшом ветре. Таким образом, удается применить схему удвоения, включаемую последовательно.

Схему устанавливается в полиэтиленовый пакет и устанавливается во внутрь трубы вместе с выпрямителем. Далее выполняется фиксация мотора с помощью проволоки. Кроме того, все отверстия заделываются силиконовым пистолетом. Одно отверстие используется для стока воды, а второе для испарения конденсатных масс.

Для фиксации хвоста ветрового генератора используется болт и проволока. Таким образом, удастся надежно зафиксировать установку. Следите за жесткостью полученных соединений.

Для того, чтобы соорудить мачту для установки ветряка используйте брусья, соединенные между собой с помощью саморезов. Зафиксируйте ветряк на мачте и установите на предварительно отведенное место. С помощью такой установки удается зарядить мобильный телефон или организовать подсветку.

Делаем мини ветрогенератор своими руками

Перед началом работы над ветровым генератором, необходимо определиться с количеством ветров в вашем климатическом регионе. Серо-зеленые — безветренные зоны подразумевают использование исключительно ветрогенераторов парусного типа. При необходимости в обеспечении постоянного тока, к ним добавляется прибор в виде бустрера. Данное устройство выполняет функцию выпрямителя, а также стабилизирует напряжение. Также потребуется наличие зарядного устройства, высокомощной батареи, преобразователя. Стоимость изготовления данной установки запредельно высокая и не всегда оправдывается.

В зонах со слабыми ветрами, обозначенных желтым цветом, возможен вариант изготовления ветрогенератора тихоходного типа. Данные устройства отличаются хорошей производительностью.

Для ветреных регионов подойдут любые ветровые установки. Чаще всего, используются приборы вертикального типа — лопастники или парусники.

Для того, чтобы выполнить расчеты по определению мощности ветровой установки, необходимо учесть такие факторы как:

  • постоянная скорость ветра в том или ином регионе;
  • воздух является сплошной средой, поэтому от качества и производительности ротора зависит мощность ветрогенератора;
  • воздушные потоки обладают кинетической энергией.

Предлагаем рассмотреть особенности парусных ветрогенераторов. Данные устройства изготавливают из износостойкого материала, которые отлично противостоят ветрам. Если вы решили изготовить такую установку самостоятельно, то необходимо прежде всего, провести ряд подсчетов, связанных с данными приборами.

В качестве материалом для изготовления ветрогенератора, можно использовать различные железки, которые завалялись у вас дома. Самый дорогостоящий элемент — аккумулятор. Его мощность определяет размеры установки и ее производительность.

Самодельный ветрогенератор аксиального типа изготовить в домашних условиях довольно просто. Начинать работу следует с мачты. Для ее изготовления чаще всего используют трубы, по диаметру они должны быть разными. Для соединения труб между собой используется сварочный аппарат. Мачта устанавливается на забетонированную площадку. При этом, несколько ее метров углубляются в землю, для получения устойчивой конструкции. На отдельных деталях установки нужно наклеить два магнита, Для более прочной фиксации они дополнительно заливаются с помощью эпоксидной смолы.

Далее следует процесс изготовления формы и фанеры. Для этих целей используются катушки, соединенные между собой фазой. Процесс изготовления статора выглядит таким образом: на ранее вырезанный квадрат из фанеры устанавливается вощеная бумага. Далее следует монтаж фанеры, на которой предварительно вырезаны отверстия под монтаж статора. Далее следует процесс монтажа кружка из стеклоткани и устанавливаются катушки.

После этого, производится извлечение готового статора из ранее подготовленной формы. Для изготовления винта используется дюралюминиевая труба. Винт изготавливается диаметром в один метр. Для вырезания лопастей используйте электрический лобзик. В центральной части установки оборудуйте отверстие, с помощью которого будет фиксироваться винт на генераторе.

Ветрогенератор имеет смещенный по отношению к оси хвостовой элемент. При сильных порывах ветра происходит давление на поверхность ветрового генератора и он смещается в сторону. Данная схема позволяет защитить устройство от сильных ветров. Данная модель ветрогенератора позволяет вырабатывать достаточное количество энергии для обеспечения уличной подсветки дома. Сделать ветрогенератор не сложно, главное условие получения качественного прибора — сопоставление силы ветра в вашем регионе с его мощностью.

Технология изготовления мини ветрогенератора своими руками

Для ветрогенератора изготовления необходим минимальный запас инструментов и материалов. Предлагаем вариант сооружения мини ветрогенератора для дачи. Данный прибор способен обеспечить небольшой дом с минимальным количеством электроприборов — электричеством.

Для изготовления такого ветрогенератора потребуется прежде всего диск, на котором устанавливаются магниты. Далее следует процесс наматывания медных катушек, которые заливаются с помощью смолы. Для осуществления вращения, генератор устанавливается на ранее предусмотренном основании.

Данные ветрогенераторы отличаются хорошей производительностью и качественной работой. Соотношение магнита с полюсами составляет два к трем, если ветрогенератор имеет две фазы, для однофазного устройства достаточно соотношение один к трем. Все полюса соотносятся между собой в зависимости от используемых вариантов катушек.

Мощность ветрового генератора определяется прежде всего размерами используемых в его конструировании магнитов. В качестве мачты под генератор достаточно использования стальной трубы или бревна. Аккумуляторы не обязательно использовать новые, сгодятся и любые, подходящие по мощности приборы.

Возможен вариант изготовления сразу нескольких ветрогенераторов, при этом, каждый из них будет выполнять определенные функции — один обеспечивает жилище светом, второй отвечает за работу телевизора, а третий — за ночное освещение.

KANSAS WIND POWER с 1975 г.

Сделки
Информация, Ссылки
Фотографии
Астрономия
Батареи
, Чарджеры
Утечки кровати
Книги
Выключатели, Силовые центры
Контроль заряда
Часы
Компостальные туалеты
DC Аксессуары
Вентиляторы, Охладители
Технические процедуры
GE Электрические Тракторы
Зерновые Миллс
Добавки
Hydro Electric
инверторы
соковыжималки
огни, DC
светильники, газа
, светодиодные луки
метров
мышиные ловушки
моторные насосы
, DC
насосы, барабан
насосы, погружные насосы
диапазон
холодильников, AC или DC
, Пропан
Информация о доставке
Солнечная батарея Зарядные устройства
Солнечная плита
Солнечные электрические
Солнечные крепления
Вода Фильтры
Ветрогенераторы
Воздушные ветрогенераторы
Бергеев Ветер Генераторы
Б / У ветрогенераторы
Используемое оборудование
Whisper Wind Generators
Ветрогенераторные изображения

Дровяная печь

Канзасская ветровая электростанция
& Астрономия     С 1975 года

Экономьте деньги и энергию 

Сделайте свое собственное электричество с помощью
Солнечная, ветровая, гидроэлектростанция

У нас также есть:

Энергосберегающие продукты, продукты питания, Фильтры для воды, водяные насосы, биотуалеты, зерно Мельницы,  Книги,  Пропановые лампы, Холодильники, Плиты, Обогреватели, дровяные печи, телескопы и многое другое.

Оборудование для Дома, Хижины, Фермы, Лодки, Дома на колесах, Обсерватории

Добро пожаловать!

Мы помогаем людям использовать альтернативные источники энергии, экономить энергию, экономьте деньги и будьте более самостоятельными более чем 45 лет .

Заказы принимаются по телефону, факсу или почте (не онлайн).
Нажмите на форму заказа здесь или вверху большинства страниц.

Историческая справка: Kansas Wind Power помогла установка первого жилого ветряка, подключенного к коммунальной сети компания возле Лоуренса в 1976 году. Она была третьей в США.

Нажмите на картинку с коричневым или окантовка синего цвета чтобы увидеть увеличенный вид. Большинство изображений будут иметь увеличенную версию. Используйте кнопку «Назад» в браузере, чтобы вернуться на предыдущую страницу. Нажмите на коричневый или синий подчеркнутый текст, чтобы получить гиперссылку на страницу с дополнительной информацией об этом. пункт.Ваш курсор мыши изменится на руку, когда он будет над изображением или текстом с гиперссылкой.

 

 

Канзас Ветер Мощность
13569 214th Road, Холтон, Канзас 66436

785-364-4407
с 10:00 до 16:00 по центральному времени, Понедельник четверг

Этот закат Фотография была сделана в 1/2 мили от ветрогенератора Джейкобса, расположенного в Канзасская ветровая энергия.Нажмите на картинку для увеличенный вид. Башня 75 футов в высоту. Диаметр лезвия составляет 13,5 футов. Очень тяжелая, медленная скорость, генератор с прямым приводом рассчитан на: 32-40 вольт постоянного тока, 65 ампер. Устройство весит около 550 фунтов. 1978 Канзасская ветровая электростанция 

 

Домашние электрические системы для включения или выключения сети

Сделайте свое собственное домашнее электричество с помощью ветряные генераторы альтернативной энергии и солнечные электрические модули (также называемые Фотоэлектрические или фотогальванические). Фотоэлектрические модули генерируют электричество при воздействии света, имеют чрезвычайно долгий срок службы, не имеют движущихся частей и почти не требуют технического обслуживания. Установка домашняя энергетическая система находится в пределах досягаемости многих людей. Вы можете начать с малого и добавляйте по мере необходимости. Многие дома в США и во всем мире уже используют ветер и солнечное электричество. Это заявления о сокращении загрязнения, отходов, зависимости от ископаемых видов топлива и растущей независимости и уверенности в своих силах.

Сделайте свой дом, хижину, ферму, кемпер или дом на колесах лучше и больше самостоятельный.Всегда существует риск стихийных бедствий и конфликтов. Быть подготовлены с источниками электроэнергии, воды, продуктов питания, топлива и т. д. Нарушение в коммерция, независимо от причины, заставит многих людей зависеть от других, чтобы выручить их. Станьте более подготовленными, чтобы иметь возможность помогать другим и не быть обузой для своего сообщества.

Базовая система генератора двигателя

Некоторые системы начинают работу только с батареей, инвертором и двигатель генератор. Инвертор спокойно питает дом.Двигатель-генератор используется периодически для подзарядки батареи или питания нагрузок до больших для инвертор. Солнечные модули или ветряной генератор могут быть добавлены для зарядки. аккумулятора и сократить время работы двигателя-генератора. Бензин, пропан или дизель Генератор также можно использовать для резервного питания электросетевого дома.

Домашняя альтернативная энергетическая система

может включать:

Ветряной генератор мощностью 1000 Вт с откидным верхом башня
Четыре фотоэлектрических модуля мощностью 300 Вт на мачте
Усилитель мощности Контроллер заряда (MPPT)
Аккумуляторы глубокого цикла с аккумулятором Desulfator
Инвертор для преобразования энергии аккумулятора в переменный ток электричество
Автоматические выключатели постоянного тока
Нагрузки постоянного тока, такие как водяной насос, освещение, вентиляторы, холодильник


Эта система может обеспечить 3. 7 киловатт-часов в сутки от ветра со скоростью 10 миль в час. средняя ветровая площадь. Солнечная энергия может обеспечить еще 2-6 кВтч/день в зависимости от климата. Небольшая система из 1 или 2 фотоэлектрических модулей обычно используется для жилых автофургонов, кемперов, водных насосной или в качестве стартовой системы. Генератор, работающий от двигателя, можно использовать в качестве резервное копирование для питания больших нагрузок и для зарядки аккумулятора при слабом ветре и солнечной энергии. периоды. Солнечные или дровяные водонагреватели — отличный способ обеспечить горячую воду и не нагружать свою энергетическую систему.

Небольшие системы могут быть на 12 вольт. Средние или большие системы имеют напряжение 24 или 48 вольт.

Мы призываем людей быть более энергичными эффективным, поэтому их система может быть меньше, дешевле и снизить стоимость жить отныне.

 

 

Карта мира Метеостанции

Нажмите на метеостанции чтобы увидеть вашу местную погодную статистику. Доступны тысячи локаций.

 

Как сделать мини-ветряк

Научное шоу Let’s Find Out от RTÉjr предлагает вам еще один отличный эксперимент.

Шоу создано с нашими друзьями из Научного фонда Ирландии и организовано учеными Марком и Эми, которые находятся на борту космического корабля «Кьюриосити» под управлением пушистого по имени Зум!

Подключайтесь к RTÉjr по будням в 7:00 и 14:30 или смотрите в любое время на RTÉ Player!

Зум любит ветер, но хочет знать, как можно «поймать ветер» и получить энергию.Итак, Дайре и Сиофра показывают Zoom, как мини-турбина может производить достаточно электроэнергии, чтобы зажечь свет.

Убедитесь, что вы проводите любой научный эксперимент под присмотром взрослых!

Вам понадобится:

  • Комплект мини-ветряка. Те, что в шоу, принадлежат компании Learn Renewables. Их можно приобрести онлайн.
  • Цветная карта (прилагается)
  • Ножницы — всегда есть в подарок взрослому!
  • Ручка
  • Линейка
  • Сильный фен или вентилятор.

Что делать:

  • Мини-турбина Firefly уже должна быть собрана следующим образом… генератор и светодиод вставляются в зеленую ручку.
  • Во-первых, попробуйте синее пластиковое ветроколесо, наденьте лопасть на конец генератора.
  • Держите ветровое колесо напротив источника ветра, например, фена или вентилятора, и включите его.
  • Светодиодная лампа горит? Если нет, увеличьте источник ветра или попробуйте другой.
  • Затем попробуйте прилагаемое желтое ветроколесо… снимите синее лезвие и замените его красным адаптером и белым колпачком.
  • Снимите белую заглушку, наденьте желтую крыльчатку на красный адаптер и установите на место белую завинчивающуюся крышку.
  • Убедитесь, что каждый правый угол загнут вверх.
  • Держите светлячок прямо на линии источника воздуха (фена или вентилятора) и включите источник воздуха.

Светодиод горит?

Если светодиод не загорается, возможно, вам придется изменить лопасти на ветровом колесе, на этот раз загните левые углы вниз.

Теперь попробуйте еще раз. На этот раз сработает?

После того, как вы справитесь с этой задачей, вы сможете сделать свои собственные клинки из прилагаемой цветной карты. Вы можете сделать их больше или меньше или другой формы. Используйте ручку, линейку и ножницы, чтобы сделать ветряные колеса.

Немного науки:

Эти светлячки используют энергию ветра для выработки электричества, питающего светодиодную лампочку. Вы можете обеспечить энергию ветра от фена или вентилятора.

При достаточной силе ветра и правильной форме лопасти ветроколесо начинает вращаться очень быстро.Это вращение поворачивает стержень внутри генератора, и это движение преобразуется в электрическую энергию внутри генератора, которая используется для зажигания лампочки.

*ПРИМЕЧАНИЕ. Если вам не удается получить достаточное вращение от источника ветра, попробуйте другой источник или замените ветроколесо.

Для получения дополнительной информации о курсах, проводимых Learn Renewables для учителей, НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ

ВРЕМЯ СОРЕВНОВАНИЙ!!!

Вы можете принять участие в конкурсе Let’s Find Out в социальной сети RTÉ Kids

Твиттер/Инстаграм/Фейсбук

Новое изобретение малой ветряной турбины

Изображение: Ветряк с деревянными лопастями. Источник: ЕАЗ Ветер.

Многие имеющиеся в продаже небольшие ветряные турбины с пластиковыми лопастями и стальными башнями печально известны своей низкой надежностью, высокой потребляемой энергией и ограниченной выходной мощностью.

Создание их из дерева может решить эти проблемы. Из-за своей эстетической привлекательности и возможности производить их на месте небольшие деревянные ветряные турбины также могут повысить общественное признание ветровой энергии.

Кроме того, инновации в конструкции башен облегчают установку небольших ветряных турбин, снижая потребность в бетонном фундаменте и тяжелой технике.

Низкая производительность

Испытания показали, что имеющиеся в продаже небольшие ветряные турбины не всегда могут генерировать достаточную мощность в течение своего срока службы, чтобы компенсировать энергию, необходимую для их производства. Есть три причины, почему это так. Во-первых, это законы физики. Энергоотдача ветряной турбины увеличивается быстрее, чем ее высота и размер ротора, а это означает, что по мере того, как ветряная турбина становится меньше, ее выходная мощность уменьшается пропорционально.

Во-вторых, лопасти ветряных турбин обычно изготавливаются из пластика, армированного стекловолокном, производство которого требует больших затрат энергии (и его невозможно переработать). Эта энергия должна «окупаться» в течение всего срока службы ветряной турбины, что может быть проблемой для машин с малым диаметром ротора.

В-третьих, техническое обслуживание малых ветряных турбин зависит от способности производителя оставаться в бизнесе и обеспечивать своих клиентов запасными частями. В отличие от солнечных батарей, ветряные турбины имеют много движущихся частей и, следовательно, с большей вероятностью нуждаются в ремонте.Однако поставщики небольших ветряных турбин, как правило, имеют еще более короткий срок службы, чем их продукция. [1]

Резные деревянные лезвия ручной работы

Законы физики изменить нельзя, но сами по себе они не делают небольшие ветряные турбины неэкономичными и неустойчивыми. Решающими являются два других фактора, и их можно устранить. На самом деле, ими уже более двух десятилетий занимается шотландский инженер Хью Пигготт, который строит небольшие ветряные турбины мощностью 1-2 кВт с диаметром ротора 2-4 метра, используя цельные деревянные лопасти.[2]

Деревянные лезвия ручной работы. Источник: [5]

Лезвия вырезаны вручную на месте с использованием базовых навыков и инструментов по дереву. В отличие от лезвий из стекловолокна, для их производства требуется мало энергии или вообще не используется. Это увеличивает вероятность того, что ветряная турбина будет производить больше энергии за свой срок службы, чем было необходимо для ее производства.

Вопреки обычному стремлению к эффективности ветряные турбины Piggott жертвуют пиковой мощностью ради более надежной работы.В машинах используется система закручивания, которая ограничивает входную мощность турбины при скорости ветра 8 м/с (5 баллов по шкале Бофорта), в то время как большинство коммерческих моделей продолжают работать до более высоких скоростей ветра. Это повышает надежность, ведь чем быстрее вращается машина, тем быстрее изнашиваются ее детали. [3]

Местное производство

Сравнение ветряных турбин Пигготта с имеющимися в продаже моделями показало, что повышенная выработка энергии, генерируемая последними при скорости ветра выше 8 м/с, в значительной степени тратится впустую, поскольку большая часть дополнительной энергии вырабатывается, когда батареи уже полностью заряжены.Исследование также показало, что шотландская конструкция примерно на 20% дешевле с учетом как капитальных, так и эксплуатационных затрат. [3]

Деревянные ветряные турбины в Непале. Источник: [5]

Проект

Piggott с открытым исходным кодом породил тысячи небольших самодельных ветряных турбин по всему миру. Он также стал основой для нескольких инициатив по электрификации сельских районов с использованием ветра в Монголии, Непале, Перу и Никарагуа. [4-7] В «развивающихся» странах возможность производить и обслуживать турбины на месте является большим преимуществом по сравнению с использованием коммерческих ветряных турбин или солнечных батарей.

Коммерческие ветряные турбины с деревянными лопастями

В последнее время возобновился интерес к использованию лопастей из цельного дерева, которые когда-то были обычным явлением для небольших ветряных мельниц и ветряных турбин. [8-9] Наиболее примечательна история успеха голландской компании EAZ Wind, основанной в 2014 году четырьмя молодыми виндсерферами. Фирма, в которой сейчас работает более 40 сотрудников, продает ветряные турбины с цельными деревянными лопастями фермерским хозяйствам и энергетическим кооперативам региона. При диаметре ротора 12 метров и выходной мощности 10 кВт турбины примерно в пять раз больше, чем машины Пигготта.

Ветродвигатель с деревянными лопастями производства EAZ Wind.

Лопасти изготовлены из массивных деревянных балок, склеенных между собой, а затем отшлифованных для придания им формы. Затем они покрываются эпоксидным покрытием для защиты от влаги, а на острую сторону лезвия наносится полоска из армированного стекловолокном пластика для большей прочности.

По данным производителя, ветряные турбины, установленные на башнях высотой 15 м, производят примерно 30 000 кВтч электроэнергии в год, что соответствует потреблению электроэнергии десятью голландскими домохозяйствами.Машина продается за 46 000 евро, что делает ее дешевле, чем солнечная фотоэлектрическая система (4 600 евро на домохозяйство, или менее половины цены солнечной фотоэлектрической системы). Срок финансовой окупаемости — в ветреных северных Нидерландах — составляет от 7 до 10 лет.

Общественное признание

Интересно, что выбор EAZ Wind в пользу деревянных лопастей не обусловлен целью снижения потребляемой энергии ветряной турбины. Скорее, миссия компании состоит в том, чтобы сделать сельскую местность — особенно фермы, а также небольшие деревни — самодостаточными с точки зрения производства электроэнергии, разрабатывая более красивые ветряные турбины местного производства, на которые люди не жалуются.Как и во многих других странах, большие ветряные турбины и связанные с ними линии электропередач вызывают в Нидерландах сильное сопротивление со стороны местных жителей.

Установка ветряной турбины. Изображение: ЭАЗ Ветер.

Подход работает. Когда ферма устанавливает ветряную турбину, ее соседи обычно становятся следующими покупателями. На сегодняшний день EAZ Wind продал более 400 ветряков. Общественное признание ветроэнергетики, по-видимому, поощряется двумя факторами.Во-первых, ветряки с деревянными лопастями имеют более естественный вид, что повышает их эстетическую привлекательность.

Во-вторых, машины производятся на месте, а это означает, что покупка ветряной турбины поддерживает местную экономику. Древесина для лезвий поступает из соседней провинции и обрабатывается местными компаниями.

Деревянные башни

Турбины от EAZ Wind имеют деревянные лопасти, но стальные башни. Шведская компания InnoVentum использует другой подход: у ее ветрогенераторов деревянная башня, а лопасти сделаны из пластика.Башни высотой 12 м или 20 м имеют уникальную конструкцию и состоят из небольших деревянных модулей, которые можно скрепить болтами на земле за несколько часов.

Деревянная башня ветряной турбины Innoventum.

Многоопорные башни не требуют или намного меньше бетона для основания и их можно возводить без использования подъемного крана, используя вместо этого веревку и лебедку. С 2012 года было установлено около пятнадцати. Как и EAZ Wind, компания стремится создать новый эстетический уровень, который может помочь повысить признание ветряных турбин.

Деревянная башня ветряной турбины Innoventum.

Конечно, оба подхода можно было совместить, в результате чего получились небольшие ветряки с деревянными лопастями, башней и другими конструктивными частями. Небольшая ветряная турбина, почти полностью построенная из дерева, за исключением зубчатой ​​передачи и генератора, еще больше снижает энергию, необходимую для ее производства, что делает ее более экономичной и устойчивой на протяжении всего срока службы.

С точки зрения выбросов углерода, небольшой деревянный ветряк можно даже считать поглотителем углерода, потому что древесина улавливает CO2, который деревья поглощают из атмосферы.

Ветродвигатель с деревянными лопастями и башней. Инновентум.

Сочетание ветра и солнца

Новейшие продукты как EAZ Wind, так и InnoVentum включают в себя солнечные панели в основе конструкции. Поскольку ветряная турбина и солнечная фотоэлектрическая система могут иметь одну и ту же опорную конструкцию, электрическую систему и хранилище энергии, этот подход экономит деньги и ресурсы. Сочетание солнечной и ветровой энергии также увеличивает шансы на получение достаточной мощности в любое время, уменьшая потребность в хранении энергии, которая является наиболее неустойчивой частью автономной электростанции.

Солнечные батареи и ветряные турбины используют одну и ту же несущую конструкцию. Изображение: InnoVentum.

В гибридной солнечно-ветровой модели от EAZ Wind мощность ветряной турбины вдвое превышает мощность солнечных фотоэлектрических панелей, что отражает местный климат (ветренный, но не очень солнечный). Добавление солнечных панелей увеличивает выработку электроэнергии до 45 000 кВтч в год, что соответствует потребности в электроэнергии 14 голландских домохозяйств. Однако использование солнечных панелей значительно увеличивает воплощенную энергию системы, так что она больше не может быть поглотителем углерода.

Солнечные батареи и ветряные турбины используют одну и ту же несущую конструкцию. Изображение: InnoVentum.

Децентрализованное производство электроэнергии

Небольшие деревянные ветряные турбины предлагают дополнительные преимущества, присущие всем децентрализованным источникам энергии. Тот факт, что за них платят те же люди, которые пользуются их преимуществами, повышает их общественное признание. Они также устраняют необходимость в линиях электропередачи, и чем больше электроэнергии производится и используется на местном уровне, тем проще становится интегрировать непредсказуемую энергию ветра в центральную сеть. И последнее, но не менее важное: связь между потреблением энергии и потребностью в ней способствует низкоэнергетическому образу жизни.

Часть 2: Можем ли мы снова построить большие ветряные турбины из дерева?

Крис Де Декер


Каталожные номера: [1] Костакис, Василис и др. «Конвергенция цифрового общественного достояния с местным производством с точки зрения замедления роста: два иллюстративных случая». Журнал чистого производства 197 (2018): 1684-1693. [2] Как построить ветряную турбину. Хай Пиггот, 2003.[3] Суманик-Лири, Джон и др. «Небольшие ветряные турбины местного производства: как они соотносятся с коммерческими машинами». Материалы 9-го семинара PhD по ветроэнергетике в Европе. 2013. [4] Мишнаевский, Леон, и др. «Материалы для лопастей ветряных турбин: обзор». Материалы 10.11 (2017): 1285. [5] Мишнаевский-младший, Леон и др. «Прочность и надежность древесины для компонентов недорогих ветроустановок: расчетно-экспериментальный анализ и приложения». Ветроэнергетика 33.2 (2009): 183-196.[6] Мишнаевский-младший, Леон и др. «Небольшие ветряные турбины с деревянными лопастями для развивающихся стран: выбор материалов, разработка, установка и опыт». Возобновляемая энергия 36.8 (2011): 2128-2138. [7] Синха, Ракеш и др. «Выбор непальской древесины для изготовления лопастей малых ветряных турбин». Ветроэнергетика 34.3 (2010): 263-276. [8] Клаузен, П. Д., Ф. Рейнал и Д. Х. Вуд. «Проектирование, производство и испытания лопастей малых ветряных турбин». Достижения в конструкции лопастей ветряных турбин и материалов.Издательство Вудхед, 2013. 413–431. [9] Pourrajabian, Abolfazl, et al. «Выбор подходящей древесины для лопасти небольшой ветряной турбины: сравнительное исследование». Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии 100 (2019): 1-8.

Изображение: InnoVentum.

Энергия ветра | Все, что вам нужно знать

За последнее десятилетие ветровая энергия США увеличилась в три раза, что сделало ветровой энергии крупнейшим источником возобновляемой энергии в стране.  

Сегодня вы найдете более 60 000 ветряных турбин, работающих в 41 штате, Пуэрто-Рико и Гуаме. По данным Американской ассоциации ветроэнергетики (AWEA), их общая мощность составляет впечатляющие 109 919 мегаватт.

Впечатляет, правда?

С таким количеством вопросов о полезности и экономической эффективности возобновляемых источников энергии естественно интересоваться жизнеспособностью возобновляемых источников энергии. Читайте дальше, пока мы обсуждаем энергию ветра (также называемую энергией ветра), а также то, как ветряные турбины вырабатывают электричество для питания домов и других мест по всему миру.

ВЕТЕР  

источник

Ветер. Ветер. Воздушный поток.

Как ни назови, ветер — это движение воздуха, вызванное разницей в атмосферном давлении — это то, что ты не видишь, но определенно чувствуешь. Хотя это может показаться простой частью мира природы, ветер состоит из сложных механизмов.

Как работает ветер?  

Вы могли заметить, что люди используют направление и скорость для описания ветра.Это потому, что ветер — это порыв воздуха, создаваемый газами, движущимися из областей с высоким давлением в области с низким давлением.

Метеорологи называют эту вызывающую ветер силу «силой градиента давления». Чем выше сила градиента давления (также известная как разница между давлениями), тем быстрее возникает ветер и тем мощнее его сила.

Существует также явление, известное как эффект Кориолиса, который заставляет ветер двигаться по кривой, а не по прямой линии. Это эффект, при котором вращающиеся потоки воздуха испытывают силу, известную как сила Кориолиса, которая действует перпендикулярно направлению движения и оси вращения.

Как создается ветер?  

Ветер возникает из-за разницы атмосферного давления.

Солнечные лучи нагревают как поверхность Земли, так и атмосферу. В то время как в некоторых частях планеты климат более теплый, поскольку они получают прямые солнечные лучи, в других частях более холодный, поскольку они получают непрямые солнечные лучи.

Более того, воздух, которым мы дышим, содержит сотни миллионов мельчайших частиц. Вес каждой из этих частиц накладывается друг на друга, оказывая утяжеляющее воздействие на поверхность Земли.Это создает то, что известно как атмосферное давление.

Атмосферное давление — это сила, которая изменяется в зависимости от того, насколько теплая или холодная поверхность Земли. Например, когда поверхность нагревается, ближайший к поверхности воздух также становится теплее. Это, в свою очередь, заставит частицы подниматься вверх и, в конечном итоге, рассеиваться.

Будь лидером.
Экономьте энергию с нашими энергетическими планами и вариантами экологически чистой энергии!
простоэнергия.ком

Когда более теплый воздух начинает подниматься вверх, частицы холодного воздуха начинают опускаться в эти области низкого давления. Именно это движение частиц воздуха и создает ветер.

ВЕТРЯНЫЕ МЕЛЬНИЦЫ  

Вопреки распространенному мнению, человечество веками использовало ветер вместо электроэнергии. По сути, это первый искусственный метод производства чистой энергии. Но как люди начали использовать силу ветра? Ветряные мельницы.

Как работают ветряные мельницы?  

Было время, когда ветряные мельницы просто перемалывали зерно и качали воду.Но сегодня они черпают энергию из ветра.

Ветряные мельницы имеют лопасти с горизонтальной и вертикальной осью, которые могут вращать точильный камень или колесо; они прикреплены к оси, которая соединена либо с шестернями, либо с насосом. Эти лопасти турбины, также известные как паруса, большие и прочные. Как только начинает дуть ветер, они подхватывают воздух и начинают вращаться. Паруса турбины соединены с приводным валом. Следовательно, когда лопасти вращаются, вращается и карданный вал.

Где расположены ветряные мельницы?  

Возможно, вы уже видели ветряные мельницы в кино или в реальной жизни.Вот список некоторых из самых известных ветряных мельниц с указанием их местонахождения:

.
  • Ветряная мельница De Liefde в Сакуре, Япония
  • Ветряная мельница в парке Наганума Футопия в Томе, Япония 
  • Мельница Партингтона в Окленде, Новая Зеландия 
  • Ветряная мельница De Molen в Фокстоне, Новая Зеландия 
  • Ветряная мельница Хортобадь в Дебрецене, Венгрия 
  • Ветряная мельница Kiskundorozsma в Сегеде, Венгрия 
  • Betty’s Hope Mills, Антигуа, Северная Америка 
  • Morgan Lewis Mill в Сент-Эндрю, Барбадос 
  • Moulin du Distrillierier Damoiseau в Ле Муль, Гваделупа 
  • Ветряная мельница Рудес в Отаньки, Латвия

Вы найдете сотни других ветряных мельниц по всему миру, от конструкций, построенных в начале 20-го века, до недавно построенных.

Где находится самая большая в мире ветряная электростанция?  

Ветряная электростанция Ганьсу в Китае является крупнейшей наземной ветряной электростанцией в мире.[2] В 2012 году мощность ветровой энергии составляла более 6000 мегаватт, а в 2020 году планируется увеличить ее до 20000 мегаватт.

Однако вскоре это может измениться.

Строительство ветряной электростанции Dogger Bank началось в Йоркшире, Англия, в январе 2020 года. После завершения она станет крупнейшей ветряной электростанцией в мире.По оценкам, мощность этого зверя ветроэнергетики составляет 3,6 гигаватт (или 3600 мегаватт).[4]

Для справки, ветряные электростанции также известны как ветряные парки, ветряные электростанции или ветряные электростанции. Ветряная электростанция — это группа ветряных турбин, расположенных в одном месте для выработки электроэнергии.

ТУРБИНА ВЕТРЯНОЙ МЕЛЬНИЦЫ  

источник

Если ветряные мельницы являются более старой формой ветровых технологий , то ветряные турбины являются последней инновацией. Многие люди используют термины взаимозаменяемо, но технически ветряная мельница немного отличается от ветряной турбины.

Традиционно ветряные мельницы использовались для измельчения зерна, перекачки воды и выполнения других связанных задач. Хотя ветряные мельницы действительно генерируют механическую энергию, они не могут производить электричество.

С другой стороны, ветряные турбины состоят из более чем 8000 деталей, которые используют кинетическую энергию ветра и преобразовывают ее в электричество.

Что такое ветряная турбина?  

Вы сразу заметите, насколько ветряные турбины отличаются от ветряных мельниц, которые вы обычно видите в учебниках истории.Ветряные турбины — это большие современные ветряные мельницы, используемые для выработки электроэнергии и обеспечения того, чтобы эта энергия вырабатывалась менее расточительно.

Первая электрическая ветряная турбина была изобретена еще в 1888 году и имела высоту всего около 50 футов. Основная цель их создания состояла в том, чтобы уменьшить растущую зависимость мира от ископаемого топлива для получения энергии. Весь смысл использования возобновляемых источников энергии, таких как гидроэнергетика, солнечная энергия и энергия ветра, заключается в сохранении истощающихся ресурсов ископаемого топлива.

Ветряные турбины имеют три лопасти, которые вращаются, направляя кинетическую энергию ветра с роторами большого диаметра. Движущиеся лопасти, в свою очередь, вращают двигатель, который преобразует эту кинетическую энергию в электрическую энергию для дома и офиса.

Этот чистый источник возобновляемой энергии не только экономически эффективен, но и может помочь создать рабочие места, поскольку в ветроэнергетике в настоящее время занято более 100 000 человек.[5]

Какой высоты бывают ветряные турбины?  

Ветряные турбины представляют собой гладкие тонкие конструкции из стали или алюминия.Три лопатки турбины изготовлены из полиэстера, армированного древесно-эпоксидной смолой или стекловолокном.

И они высотой . Очень высокий.

Как правило, оконные турбины могут иметь высоту около 90 метров или 295 футов. Вы также найдете турбины меньшего размера (короче 80 футов), которые обычно используются для жилых и малых предприятий.

Где расположены ветряные турбины?  

Ветроиндустрия наконец-то процветает. Только в Соединенных Штатах ветряные электростанции могут генерировать электроэнергию для 15 миллионов домов.

Ветроэнергетика стремится установить ветряные турбины в одном и том же месте для более эффективного производства электроэнергии. Некоторые из этих ветряных электростанций сгруппированы в ветреной зоне на суше (береговые ветряные электростанции), а некоторые расположены в воде (морские ветряные электростанции).

Вот список крупнейших ветряных электростанций в мире, в которых несколько ветряных турбин размещены вместе для эффективного производства энергии ветра: 

  • База ветряных электростанций Цзюцюань, Китай
  • Джайсалмерский ветряной парк, Индия
  • Центр ветроэнергетики Альта (AWEC), Калифорния, США
  • Ветряная электростанция Муппандал, Индия
  • Ветряная электростанция Shepherds Flat, Орегон, США
  • Ветряная электростанция Роско, Техас, США
  • Ветроэнергетический центр Horse Hollow, Техас, США
  • Ветряная электростанция Capricorn Ridge, Техас, США
  • Оффшорная ветряная электростанция Walney Extension, Великобритания 
  • Оффшорная ветряная электростанция London Array, Великобритания 

Другие страны также проводят эффективную работу по использованию ветроэнергетических технологий. В Дании, например, самая высокая в мире выработка ветровой энергии, достигшая 47% в 2019 году.[65]

Где находится самая большая в мире турбина W ind?  

Расположенная в Роттердаме, Нидерланды, Haliade-X является самой большой и мощной морской ветряной турбиной в мире.

После завершения прототип будет иметь высоту 260 метров или 853 фута от основания до кончиков лопастей и мощность 12 мегаватт. Более того, в рамках своих испытаний он недавно установил мировой рекорд, став первым, кто когда-либо произвел 262 мегаватт-часа чистой энергии за один день (недавно он побил свой собственный рекорд с 288), что может легко привести в действие 30 000 домов.[7]

ЭНЕРГИЯ ВЕТРА  

В отличие от ископаемого топлива энергия ветра является устойчивым возобновляемым источником энергии. Ископаемое топливо, сжигаемое для производства энергии, может способствовать изменению климата из-за выделения углекислого газа. В то время как многие дома уже начали использовать солнечную энергию, энергия ветра (иногда называемая winergy ) также набирает популярность.

Каковы некоторые преимущества и недостатки энергии ветра?

Что такое энергия ветра?

источник

Энергия ветра или энергия ветра — это процесс выработки электроэнергии с помощью ветра.Например, ветряные турбины улавливают кинетическую энергию ветра и преобразуют ее в электричество.

Существует три основных типа энергии ветра: 

  • Промышленный ветер: Это относится к большим ветряным турбинам мощностью от 100 киловатт до нескольких мегаватт. Конечный потребитель получает электроэнергию после ее доставки в энергосистему по линиям электропередачи или операторам энергосистемы.
  • Морской ветер: Это относится к ветряным турбинам, которые устанавливаются в больших водоемах, что делает их больше, чем наземные ветряные турбины (береговые ветряные турбины), что позволяет им генерировать больше энергии морского ветра.
  • Распределенные или малые ветровые установки: Это относится к малым ветряным турбинам мощностью менее 100 киловатт. Это отдельные конструкции, обычно используемые для электроснабжения ферм, домов и малого бизнеса. Турбины не подключены к электросети.

Как работает энергия ветра?  

Ветряные электростанции являются основным источником энергии ветра и имеют от десятков до сотен турбин. Эти турбины могут иметь горизонтальную или вертикальную ось, что влияет на количество производимой ими энергии.

Турбины с горизонтальной осью имеют вал двигателя, расположенный горизонтально вверху. У них более высокий коэффициент преобразования энергии ветра в энергию. Кроме того, их более высокая установка дает им возможность использовать большие скорости ветра. Напротив, турбины с вертикальной осью имеют электрический генератор в основании башни, а не наверху. Это снижает любое избыточное давление на генератор при подхвате ветра.

Процесс выработки электроэнергии аналогичен процессу ветряных турбин, где лопасти турбины захватывают кинетическую энергию лопастей и вращаются. Это преобразует кинетическую энергию в механическую энергию, которая, в свою очередь, вращает присоединенный генератор для производства электроэнергии.

Сделайте следующий шаг, выбрав лучший план энергоснабжения для своего дома!
justenergy.com

ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ ВЕТРА  

Возобновляемая энергия — самый устойчивый источник энергии . Поскольку энергия ветра поступает из природных источников или процессов, она является устойчивой, и на Земле нет шансов на то, что у Земли закончится воздух.

Возобновляемый или невозобновляемый ветер?  

Подобно солнечной энергии, гидроэлектроэнергии, энергии биомассы и геотермальной энергии, энергия ветра является отличной возобновляемой альтернативой для сокращения потребления невозобновляемых ископаемых видов топлива, таких как уголь, нефть и природный газ.

Энергия ветра вращает лопасти современных ветряных турбин, питая электрогенератор, вырабатывающий электроэнергию. Источник энергии также невероятно дешев, поскольку правительства предлагают льготы по налогу на производство в попытке ускорить развитие ветровой энергетики. Кроме того, тот факт, что есть бесконечный запас ветра, исключает возможность дефицита из уравнения.

Кроме того, по данным Министерства энергетики США (DOE), к 2050 году энергия ветра может остановить около 12,3 гигатонн парниковых газов.[8]

По этим причинам энергия ветра является одним из лучших решений для удовлетворения мирового спроса на энергию. Он чистый, доступный и, в отличие от ископаемого топлива, не производит токсичных выбросов.

Энергия ветра — будущее  

источник

Настало время использовать чистые источники энергии и перейти к возобновляемым источникам энергии в будущем для благополучия нашей планеты.

Ветряные электростанции уже создаются для успешного использования кинетической энергии ветра и ограничения использования ископаемого топлива.

Несомненно, существует большой потенциал в том, что касается возобновляемых источников энергии , поэтому, если мы возьмем на себя инициативу по предотвращению использования истощающих природных энергетических ресурсов и продвижению энергоэффективности , мы сможем защитить нашу окружающую среду.

Хотите узнать больше о плюсах и минусах энергии ветра?

Предоставлено вам justenergy.com

 

Источники :
  1. Ветер Факты на Взгляд.Американская ассоциация ветроэнергетики.
    https://www.awea.org/wind-101/basics-of-wind-energy/wind-facts-at-a-glance. По состоянию на 23 октября 2020 г.
  2. Ветры Изменения дуют по Китаю, поскольку расходы на возобновляемые источники энергии стремительно растут. Хранитель.
    https://www.theguardian.com/world/2012/mar/19/china-windfarms-renewable-energy. Обновлено 19 марта 2012 г. По состоянию на 23 октября 2020 г.
  3. Ветряная электростанция Ганьсу. Форбс.
    https://www.forbes.com/pictures/mef45ehmdh/gansu-wind-farm/#5f4074ca7145. По состоянию на 23 октября 2020 г.
  4. Начало строительства Доггер-банка. СЭС Возобновляемые источники энергии.
    https://www.sserenewables.com/news-and-views/2020/01/construction-commences-for-dogger-bank/. По состоянию на 23 октября 2020 г.
  5. 2020 ВВЕДЕНИЕ ДЛЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ.
    https://static1.squarespace.com/static/5a98cf80ec4eb7c5cd928c61/t/5ec31d59dc7b9101c99f9bcf/1589845342903/2020+USEER+EXEC+0517.pdf. По состоянию на 23 октября 2020 г.
  6. Источники в Дании зафиксировали 47% выработки электроэнергии за счет ветра в 2019 году. Reuters.
    https://www.reuters.com/article/us-climate-change-denmark-windpower/denmark-sources-record-47-of-power-from-wind-in-2019-idUSKBN1Z10KE. Загружено 2 января 2020 г. По состоянию на 23 октября 2020 г.
  7. Генератор Haliade-X компании GE вырабатывает рекордные 288 МВтч за 24 часа.
    https://www.renewablesnow.com/news/ges-haliade-x-generates-record-breaking-288-mwh-in-24-hours-686457/.Опубликовано 7 февраля 2020 г. По состоянию на 23 октября 2020 г.
  8. Видение ветра.
    https://www.energy.gov/eere/wind/wind-vision.
    Энергоэффективность и возобновляемые источники энергии. По состоянию на 23 октября 2020 г.

Все изображения предоставлены по лицензии Adobe Stock.
Избранное изображение:

Сборка собственного ветрогенератора

Будьте осторожны при работе с электричеством

Руководство для неспециалистов по созданию собственного ветряного генератора.

Как вы, наверное, уже поняли, необузданные источники энергии буквально окружают нас повсюду. Будь то солнечная энергия от солнца или геотермальная энергия от постоянной температуры ядра Земли, мы определенно тратим деньги и ресурсы впустую, когда полагаемся на энергоснабжающие компании. Еще одним огромным активом, который мы можем использовать и который, возможно, является самым надежным из всех устойчивых ресурсов, является энергия ветра.

Подумайте об этом на секунду, мы не можем создать солнечный свет, а заглубление на 4-8 футов в поверхность Земли и запуск геотермальных труб — очень дорогостоящий и инвазивный процесс.С другой стороны, каждый раз, когда мы едем на велосипеде или размахиваем газетой перед лицом в жаркий день, мы, по сути, создаем ветер. Этот ветер можно использовать для производства электроэнергии, возможно, самого устойчивого из всех ресурсов. Например, вентилятор вращается, вырабатывая электричество, которое затем можно использовать для питания другого вентилятора, чтобы можно было производить больше электроэнергии — идеальный пример идеального энергетического цикла.

Потенциал ветряных генераторов огромен, и крупномасштабные операции могут эффективно обеспечивать электричеством дома и даже промышленные предприятия.Как и любой проект, связанный с самодостаточным строительством, ветряной генератор включает в себя трехсторонний подход: 1) начать с малого, 2) познакомиться и 3) создать базу знаний и расширить ее. Поэтому это руководство покажет вам, как построить скромный ветряной генератор для питания лампочки, чтобы вы могли своими глазами увидеть, как можно создавать энергию бесплатно. Как только вы освоите самое необходимое, вы можете перейти к питанию вашей печи горьким ветром зимы.

Как работают ветряные турбины?

Чтобы добиться максимального успеха при создании ветрогенератора, в первую очередь важно понять, как он работает.Самый простой способ представить себе этот процесс — представить вентилятор, работающий в обратном направлении. Вместо того, чтобы энергия шла к вентилятору, чтобы выдуть ветер, переверните его, чтобы представить, как ветер дует для производства электричества. Генератор, работающий на топливе, использует генератор переменного тока для создания движения между электрическими и магнитными полями для производства тока, но ветрогенератор будет использовать вращающиеся лопасти вентилятора для вращения вала, который, в свою очередь, будет производить ток.

Вентилятор в обратном направлении является основной предпосылкой, которую необходимо помнить при создании собственного ветряного генератора.Как и когда вы подаете электричество в двигатель, он начинает вращаться, но когда вы вращаете двигатель в обратном направлении, он создает обратно электричество. Вы можете подключить двигатель постоянного тока к источнику питания, чтобы запустить его, но когда вы вращаете вал вручную, двигатель постоянного тока может фактически питать другие объекты, такие как свет. В двух словах цель ветрогенератора состоит в том, чтобы вращать этот вал ветерком, а не пальцами.

Основные принципы построения ветряной турбины?

В милой (а иногда и пугающей) деревне, которую мы называем Интернетом, вы найдете множество способов построить свой первый ветряной генератор.В некоторых конструкциях использовались 2-литровые бутылки из-под газировки, чтобы поймать ветер, в то время как в других использовались старые велосипедные шины для вращения вала. В любом случае есть несколько общих знаменателей, связанных почти с каждой адаптацией ветряного генератора, включая:

Лопасти вентилятора — будь то одна лопасть, несколько лопастей или даже бутылка с газом, вам нужно что-то, что дует на ветру, чтобы вращать вал, который в конечном итоге создает ток.
Двигатель – хотя проект в целом считается генератором, двигатель в системе работает как своего рода генератор внутри генератора.Когда лопасти вращаются, они вращают вал двигателя, который генерирует ток.
Башня – для достижения оптимального успеха вам также потребуется максимально поднять лопасти в воздухе с помощью устойчивой башни.

В зависимости от того, насколько сложным вы хотите сделать свой ветряной генератор, вы можете использовать надстройки, такие как несколько батарей для хранения созданной энергии и контроллер для управления различными системами. Однако после того, как вы освоите основы, ваша конкретная система может быть модернизирована и обновлена ​​в зависимости от того, что вы питаете, и от того, как устроена ваша установка.

Лопасти вентилятора

С лопастями вентилятора вы можете быть как креативными, так и простыми, в зависимости от ваших ресурсов. По своей сути лопасти вентилятора должны быть достаточно длинными, чтобы улавливать ветер, а также иметь ступицу, на которой он может вращаться. Нет недостатка в сменных лопастях вентилятора, доступных в Интернете, или их также можно собрать из некоторых незакрепленных деталей в гараже. Еще следует помнить, что вентиляторная часть ветряного генератора может быть установлена ​​либо сверху, как флюгер, либо спереди, как стандартный оконный вентилятор.

Двигатель

Для сборки вашего первого ветрогенератора моторы меньшего размера будут достаточно мощными. В идеале вам понадобится батарея постоянного тока (DC) с постоянным магнитом. Конечно, эти типы двигателей не предназначены для использования в качестве генераторов, хотя они будут работать как таковые. Поэтому поиск идеальной модели включает в себя изучение некоторых деталей, таких как номинальное значение постоянного напряжения, большой ток и работа на низких оборотах. Ищите самые низкие номинальные обороты (300–500) с самым высоким выходным током (24–30 В).

Знать, что искать в двигателе, — это одно, а найти — совсем другое. Многие потребители обнаружили, насколько идеально эти элементы работают для самодельных генераторов, и в значительной степени скальпировали рынок. При этом для небольшого проекта, предназначенного только для изучения основ ветряных генераторов, существует множество доступных вариантов, но, как правило, с очень небольшим напряжением.

Башня

Монтажная башня не является слишком важным или детальным аспектом ветряного генератора, но она выполняет определенную функцию.В конце концов, лучший способ поймать ветер — это быть высоко в воздухе и без препятствий. Вы захотите иметь место для безопасного вращения лопастей, но в то же время держать устройство несколько незаметным или скрытым, особенно если вы собираете генератор из подручных материалов. Конечно, особенности более постоянных ветряных генераторов всегда можно подробно обсудить после того, как вы изучите основы работы системы.

Сборка устройства

В нашем примере мы собираемся показать вам, как построить ветряной генератор для работы лампочки для размещения на открытой террасе.В то время как солнечная энергия была бы основным ресурсом для этого приложения, кто-то может сказать, что кому-то не нужен автоматический дополнительный свет в ветреную ночь?

Строительство Башни

Почему бы не начать проект со сборки башни? На самом деле для постройки башни можно использовать что угодно, но многие люди обнаружили, что трубы из ПВХ — отличный способ настроить башню до нужного вам размера. Трубы и муфты из ПВХ легко доступны в любом сантехническом или хозяйственном магазине и в целом довольно недороги.Кроме того, ПВХ можно легко просверлить, чтобы проложить электрический провод и установить мачту на поверхность под ней.

Что касается конструкции башни, то она полностью гибкая. Поскольку лезвие может довольно интенсивно вращаться в ветреные дни, более широкое основание, вероятно, будет работать лучше всего и предотвратит опрокидывание. Самое замечательное в трубах и соединителях из ПВХ то, что они собираются вместе почти как набор Lego. Вам нужно будет купить как минимум 4 угловых соединителя, а также три Т-образных соединителя, чтобы вставить кусок трубы посередине и направить башню вверх.

Наконец, вам понадобится угловая муфта в верхней части крепления, в которую можно будет вставить узел двигателя и лезвия.

Прокладка проводов

Следующее, что нужно сделать, это проложить провода через башню из ПВХ так, чтобы можно было протянуть их от верхней части крепления через какое-нибудь дно. Это важная причина, по которой ПВХ является отличным выбором для башни, поскольку его очень легко просверлить, и вы можете выпустить провод с любой стороны, которая лучше всего подходит для вашей индивидуальной установки.

Что касается того, какой провод использовать, обычно необходимо учитывать ряд различных факторов. Например, провода бывают разного калибра (толщины) и рассчитаны на разные уровни силы тока и мощности. Поскольку для этого проекта электрический ток будет минимальным, самый простой из 14-го калибра, подойдет провод на 15 ампер, поскольку он часто рассчитан на напряжение до 120 вольт. Этот тип провода очень распространен в бытовых осветительных приборах и розетках, но его необходимо будет переоценить, когда вы начнете увеличивать размер двигателя генератора и работающего оборудования.

Подключение двигателя к проводке

После прокладки проводки пришло время подключить двигатель. Совместите две короткие жилы электропроводки от двигателя с соответствующими разъемами провода, проходящего через ПВХ (плюс к плюсу, нейтраль к нейтрали и т. д.). Некоторые люди предпочитают спаивать проводные соединения вместе, чтобы они не отсоединялись, но электрический провод пока должен работать, просто чтобы убедиться, что установка правильная.

Прикрепите зажимы типа «крокодил» к выходному проводу

Одна вещь, которую вы можете сделать сейчас, чтобы убедиться, что ваше проводное соединение и настройка двигателя будут работать, — это прикрепить два зажима типа «крокодил» к обоим концам выходных проводов. Эти зажимы представляют собой уменьшенную версию того, что вы найдете на паре соединительных кабелей аккумулятора, и используются для передачи тока в то, что мы собираемся использовать (радио). Их также можно использовать на этом этапе, чтобы подключить сборку к вольтметру и прокрутить вал двигателя, чтобы увидеть, может ли он на самом деле создавать ток в обратном направлении. Как только это будет подтверждено, завершающие этапы будут готовы к выполнению.

Соединение лопасти вентилятора с двигателем

Небольшой вал, выступающий из передней части двигателя, предназначен для крепления лопасти вентилятора.В зависимости от того, что вы решите использовать для вентилятора и лопасти, он должен иметь по крайней мере ступицу посередине, чтобы прикрепиться к валу двигателя и обеспечить вращение на ветру. Пропеллеры для хобби часто поставляются со спиннерами, которые работают почти так же, как и втулки, но, как всегда, для наилучшей настройки могут потребоваться некоторые пробы и ошибки.

Закрепите двигатель

Последнее, что вам нужно сделать в отношении установки ветрогенератора, — это закрепить двигатель в верхней муфте.Если есть место для маневра, можно использовать изоленту, чтобы увеличить диаметр двигателя и обеспечить надежную посадку.

Подсоедините провода к патрону лампы и проверьте

Заключительный шаг – подсоединение выходных проводов к патрону лампы. Подсоедините положительный провод к соответствующему месту на патроне лампы, а черный или заземляющий провод — к другому винту. Убедитесь, что это соединение надежно, а затем вставьте (светодиодную) лампочку. Затем направьте вентилятор на лопасти ветряка или подождите, пока не наступит безветренная ночь, и наслаждайтесь бесплатным источником света (надеюсь).

Прямое подключение источника созидательной энергии определенно имеет некоторые ограничения, в основном для вещей, излучающих какой-то свет. Как только вы освоите основы работы энергии ветра, вы можете начать развиваться. В конечном итоге вы начнете подключать (более крупные) ветряные турбины к автомобильным батареям на 12 вольт, а затем протянете провод от этой батареи к розетке. С добавлением небольшого инвертора переменного тока вы можете использовать энергию ветра так же, как обычную домашнюю розетку, для зарядки мобильных телефонов на пляже или прослушивания радио Air Supply на улице.

По сути, подача воздуха приносит вам подачу воздуха.

Мифы о малых ветряных турбинах

Вы когда-нибудь замечали энергетические блоги или статьи о небольших ветряных турбинах, сравнивающих их напрямую с большими ветровыми и солнечными технологиями? Я пишу эту статью, чтобы предоставить небольшую информацию о том, где маленькие ветряные турбины могут быть очень успешными, а где они не имеют абсолютно никакого смысла. Это также объясняет, почему рынок «малого ветра» сильно отличается от рынка «большого ветра».

Прежде всего, Американская ассоциация ветроэнергетики (AWEA) определила «малый ветер» как любые турбины номинальной мощностью менее 100 кВт. Как мы все знаем, ветряки мощностью 100 кВт не маленькие! Поэтому другие решили определить их как мощность до 10 кВт. В этой статье мы используем то же определение, что и AWEA, до 100 кВт.

Начнем с паспортных данных ветряков. Всемирно признанным стандартом является оценка мощности турбины при скорости ветра 11 м/с (24.75 миль в час или 39,6 км/ч). Как известно большинству инсайдеров, мощность ветра (и, следовательно, мощность ветряных турбин) увеличивается на куб скорости ветра (удвоение скорости ветра означает восьмикратное увеличение мощности). Мы заметили, что многие «изобретательные» продавцы небольших турбин оценивают свой продукт при скорости ветра выше 11 м/с (мы видели оценки до 15 м/с), что фактически означает, что они завышают производительность турбины. Чтобы проиллюстрировать, насколько «эффективным» (или вводящим в заблуждение) может быть этот маркетинг, вы можете произвести простую математику с кубической зависимостью мощности от скорости ветра.Мощность ветра 13,86 м/с примерно вдвое больше по сравнению с 11 м/с, а это означает, что если кто-то заявляет номинальную мощность 10 кВт при 13,86 м/с, он эффективно продает турбину мощностью 5 кВт.

Для получения дополнительных сведений об основах ветряных турбин, вот довольно хорошее резюме из Массачусетского технологического института: MIT-Wind-Power-Basics.PDF

Есть несколько распространенных убеждений, которые мы заметили, разговаривая с заинтересованными покупателями со всего мира.

Распространенное мнение №1: «Малый Ветер дороже Большого Ветра.В целом это верное утверждение, если сравнить только установленную стоимость на номинальную мощность Вт. Для наземных крупных ветряных электростанций стоимость обычно составляет около 2 долл. США/Вт номинальной мощности (морские крупные ветряные электростанции — до 9 долл. США/Вт), а для наземных малых В настоящее время ветер колеблется от 3 до 7 долларов за Вт. Тем не менее, для Big Wind требуется масштабная сетевая инфраструктура и долгосрочные соглашения о покупке электроэнергии (PPA), которые должны быть согласованы с коммунальными предприятиями (или определены в соответствии с законодательством), тогда как Small Wind обычно компенсирует полную розничную стоимость электроэнергии для клиента, которая может быть до 5 раз. выше, чем долгосрочные ставки PPA.Моя родина, Германия, является хорошим примером, где пропускная способность коммунальных сетей создает серьезные препятствия для развития «Energiewende» (в вольном переводе «Переход к чистой энергии»), а более распределенная мощность может снизить нагрузку на существующую сеть. Льготные тарифы для «Большого ветра» постоянно снижались, в то время как потребительская стоимость электроэнергии (которую может компенсировать «Малый ветер») почти удвоилась за последние 10 лет.

Распространенное мнение №2: Малый Ветер не стоит затраченных усилий, учитывая сложности с зонированием и получением разрешений на строительство.Ну, это действительно зависит от того, насколько мала турбина. Вообще говоря, большинство турбин мощностью менее 5 кВт (при скорости 11 м/с), установленных на небольшой высоте в жилых районах с множеством препятствий, оставляют своих владельцев разочарованными годовой выработкой энергии (AEP). В большинстве случаев это связано с низким «качеством» ветра в конкретном месте (участок выбран не из-за его ветровых свойств, а просто потому, что там живет хозяин…). Ветряная турбина мощностью 5 кВт может стоить от 15 000 долларов (общая стоимость с доставкой, установкой, инвертором, мачтой, разрешениями на строительство и электромонтажными работами) до 25 000 долларов.В плохих жилых районах AEP может составлять всего 5 МВтч, что приведет к очень длительному ROI (окупаемость инвестиций), до 25 лет и более, в зависимости от стоимости электроэнергии. Однако, если посмотреть на более высокий уровень малого ветра (т.е. 25 кВт), расположение выбрано с умом и выбрана эффективная турбина по цене 3 доллара за Вт, окупаемость инвестиций может составлять всего 3-4 года.

Распространенное мнение №3: Малый ветер не может конкурировать с (в настоящее время низкой) стоимостью солнечной энергии. Что ж, это верно во многих районах, даже в некоторых районах с низким уровнем инсоляции.Однако из-за кубической зависимости мощности от скорости ветра, как объяснялось выше, AEP для ветра имеет неодинаково больший диапазон в зависимости от местоположения.

Вот пример сравнения солнечной установки на крыше мощностью 25 кВт по цене 3 доллара США за ватт (установленной, с разрешением на строительство, инвертором и всеми электромонтажными работами) и ветряной установки мощностью 25 кВт по цене 3 доллара США за ватт (которая, как мы убедились, осуществима). , хотя диапазон цен может существенно возрасти).

  • Сценарий A: Солнечная батарея мощностью 25 кВт установлена ​​на крыше в Аризоне, производя более 5 кВтч/день на установленную пиковую мощность (среднегодовой показатель), в результате чего AEP составляет примерно 43 МВтч.Если ветряная турбина установлена ​​в слабоветренном месте со среднегодовой скоростью ветра, скажем, 5 м/с, AEP составит только 31 МВтч при 95% доступности системы. В этом случае инвестиции в солнечную энергию явно принесут большую отдачу.
  • Сценарий B: Точно такой же солнечный и ветровой продукт будет установлен в довольно хорошем ветровом месте в Японии со среднегодовой скоростью ветра 7,5 м/с (таких мест много, особенно в прибрежных районах, горных хребтах и ​​на островах). ), цифры будут следующими: Solar будет давать в среднем около 2 в год.7 кВтч/день на установленный кВт-пик, в результате чего AEP составляет примерно 23,4 МВтч. Однако ветряная турбина будет производить AEP 74 МВтч при 95% доступности системы. В этом случае инвестиции в ветер будут давать в 3 раза больше годовой энергии, чем солнечная.

Следует отметить, что эти сценарии сравнивают только годовую выработку энергии эквивалентной суммы инвестиций (ветер/солнечная энергия) в разных местах. Тем не менее, любой инвестор в распределенную чистую энергию рассмотрит существующие федеральные, государственные и местные стимулы, а также конкретные льготные тарифы (FIT) на объекте.Например, нынешний FIT для малых ветряных электростанций в Японии примерно в два раза больше, чем для малых солнечных электростанций, что делает инвестиции в ветроэнергетику по сценарию B примерно в 6 раз более прибыльными в Японии.

С другой стороны, следует отметить, что производство солнечной энергии более предсказуемо соответствует типичному среднему дневному пику потребления энергии между 14:30 и 18:30 (который является комбинированным пиком для промышленного, коммерческого и бытового использования). , по крайней мере летом. Таким образом, в зависимости от доступной схемы чистого измерения, солнечная энергия обеспечит преимущество пиковых цен, чего Small Wind может достичь только с использованием хранилища.Во многих схемах чистого измерения компенсация потребительских розничных затрат будет зависеть от того, когда произведена энергия и насколько точно она соответствует схемам использования. Солнечная энергия, очевидно, не очень подходит для схемы использования системы освещения парковки, но она определенно более предсказуема, чем ветер.

Из-за огромных размеров ветряная турбина мощностью 25 кВт не совсем подходит для среднего дома на одну семью в городских районах, а также для средней жилой крыши. Целевое применение (хороший ветер, очевидно, всегда дан) будет на пригородных или сельских объектах, коммерческих и промышленных зданиях, автономных объектах (только в США их более 500 000), сельском хозяйстве, больших рекламных щитах, парковках, удаленных телекоммуникациях. оборудование, освещение автострады и островки. Во многих из этих случаев он может очень хорошо взаимодействовать с солнечными батареями и разумным объемом памяти, чтобы обеспечить полную автономность сети. Япония, конечно, представляет исключительную возможность с ее в настоящее время непревзойденными FIT для малого ветра (гарантированные центральным правительством в течение 20 лет), но следует ожидать, что они в конечном итоге последуют траектории снижения FIT для солнечной энергии в течение следующих 10 лет.

В целом, успех Small Wind не был таким последовательным, как у Solar, главным образом потому, что его гораздо сложнее понять и оценить.Мы рекомендуем любому владельцу недвижимости, владельцу бизнеса, застройщику или инвестору, заинтересованному в малом ветре, обратиться за советом к профессионалу и провести исследование ветра на месте, чтобы улучшить прогноз AEP и успех установки.

Наш вывод: Несмотря на более высокую сложность, во всем мире существует множество мест и приложений, в которых малый ветер превосходит любую другую доступную в настоящее время распределенную технологию экологически чистой энергии. А для тех, кто выберет любой из более эстетичных дизайнов турбин, о ваших вложениях приятно напомнят не только ежемесячные отчеты об энергопотреблении…

Об авторе: Хаген Рафф является основателем и генеральным директором Chava Wind LLC и Chava Energy LLC.

Дополнительная информация: www.chavawind.com или www.linkedin.com/in/hagenruff

Два верхних изображения и последнее изображение Chava Wind/Hagen Ruff; ветряная турбина в горах, небольшая ветряная турбина и небольшие ветряные турбины за солнечными панелями на крыше через Shutterstock

Цените оригинальность CleanTechnica? Подумайте о том, чтобы стать участником, сторонником, техническим специалистом или послом CleanTechnica – или покровителем на Patreon.


Реклама
Есть совет для CleanTechnica, хотите разместить рекламу или предложить гостя для нашего подкаста CleanTech Talk? Свяжитесь с нами здесь.

SUNY Potsdam создает первую ветряную турбину в кампусе

«Эта ветряная турбина, произведенная на месте компанией Ducted Wind Turbines, которая стремится внедрить доступную малую ветровую энергию для всех, будет действовать как образовательная живая лаборатория, куда классы SUNY Potsdam смогут приходить, наблюдать и оценивать функциональность ветряной турбины и ее воздействие.Эта ветряная турбина не только послужит целям высшего образования, но и послужит символом сообщества, олицетворяющим рост и значимость возобновляемых источников энергии для устойчивого развития сейчас», — сказал Ромер.

Университет SUNY в Потсдаме входит в рейтинг «Зеленых» колледжей 2022 года в Принстонском обзорном справочнике и является членом Ассоциации содействия развитию устойчивого развития в высшем образовании. Его программа экологических исследований действительно междисциплинарна и включает в себя курсы 14 различных факультетов для подготовки лидеров-экологов к будущему.

О SUNY Potsdam:  
Государственный университет Нью-Йорка в Потсдаме, основанный в 1816 году, является одним из первых 50 колледжей Америки и старейшим учебным заведением SUNY. Университету SUNY Potsdam уже третий век, и он отличается наследием новаторских программ и передовым образованием. В настоящее время в колледже обучается около 3 000 студентов бакалавриата и магистратуры. Университет SUNY Potsdam, где находится всемирно известная музыкальная школа Crane School of Music, известен своим сложным ядром гуманитарных и естественных наук, отличной подготовкой учителей и культурой творчества.Чтобы узнать больше, посетите сайт www.potsdam.edu.

Об Университете Кларксона:  
Являясь частным национальным исследовательским университетом, Кларксон является лидером в области технологического образования и устойчивого экономического развития посредством обучения, научных исследований, исследований и инноваций. Мы устанавливаем личные связи в академических областях и отраслях, чтобы создать предпринимательский образ мышления, знания и интеллектуальное любопытство, необходимые для инновационных решений, актуальных для всего мира, и взращивания лидеров завтрашнего дня. Благодаря своему основному кампусу, расположенному в Потсдаме, штат Нью-Йорк, а также дополнительным программам для выпускников и исследовательским центрам в столичном регионе Нью-Йорка, Биконе, штат Нью-Йорк, и Нью-Йорке, Кларксон обучает 4300 студентов по 95 строгим программам обучения в области инженерии, бизнеса и искусства. , образование, науки и медицинские профессии. Наши выпускники получают зарплату, которая входит в 2% лучших в стране, и реализуют ускоренный карьерный рост. Каждый пятый уже является генеральным директором, руководителем высшего звена или владельцем компании. Чтобы узнать больше об Университете Кларксона, посетите сайт www.Кларксон.edu.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.