Як зробити вітрогенератор

Як зробити вітряної генератор своїми руками

Тут ви дізнаєтеся:

  • Вітрогенератор — джерело електроенергії
  • Саморобний вітрогенератор для дому та його особливості
  • Схема саморобного вітрогенератора — основні вузли
  • Покрокова інструкція по збору вітрогенератора
  • Робимо генератор для вітряка
  • Виготовляємо лопаті
  • Запуск і перевірка
  • підключення споживачів

Вітряні електрогенератори продовжують набирати свою популярність. Ними найчастіше цікавляться люди, які проживають в сільській місцевості і мають можливість встановлювати на своїх ділянках настільки значні конструкції. Але, з огляду на високу вартість даного обладнання, дозволити собі його покупку може далеко не кожен. Давайте подивимося, як зробити вітрогенератор своїми руками і заощадити гроші на створення власного альтернативного джерела електричної енергії.

Вітрогенератор — джерело електроенергії

Тарифи на комунальні послуги піднімаються як мінімум один раз на рік. А якщо придивитися, то в деякі роки та ж електроенергія піднімається в ціні удвічі — цифри в платіжних документах ростуть як гриби після дощу. Природно, все це вдаряє по кишені споживача, доходи якого не показують настільки стійкого зростання. А реальні доходи, як показує статистика, показують тенденцію до падіння.

Ще зовсім недавно боротися зі зростанням тарифів на електроенергію можна було одним простим, але незаконним способом — за допомогою неодимового магніту. Це виріб прикладалася до корпусу витратоміра, в результаті чого той зупинявся. Але користуватися цією методикою ми настійно не рекомендуємо — це небезпечно, незаконно, а штраф за упіймання буде таким, що мало не здасться.

Схема була просто чудова, але згодом вона перестала працювати з наступних причин:

контрольний обхід

Почастішали контрольні обходи стали масово виявляти несумлінних господарів.

  • Почастішали контрольні обходи — по хатах ходять представники контролюючих органів;
  • На лічильники стали наклеюватися спеціальні стікери — під дією магнітного поля вони темніють, викриваючи порушника;
  • Лічильники стали несприйнятливими до магнітного поля — тут встановлюються електронні облікові вузли.

Тому люди стали приділяти увагу альтернативним джерелам електроенергії, наприклад, вітрогенераторам.

Вітряки для будинку стають звичним явищем в районах, де часто дмуть вітри. Вітровий електрогенератор використовує для вироблення електроенергії енергію вітрових потоків повітря. Для цього вони оснащуються лопатями, які надають руху ротори генераторів. Отримана електроенергія перетворюється в постійний струм, після чого передається споживачам або запасається в акумуляторних батареях.

Вітрогенератори для приватного будинку, як саморобні, так і заводської збірки, можуть основними або допоміжними джерелами електроенергії. Ось типовий приклад роботи допоміжного джерела — він гріє воду в бойлері або живить низьковольтні домашні світильники, в той час як інша побутова техніка працює від основної електромережі. Також можлива робота як основного джерела електрики в будинках, які не підключені до електричних мереж. Тут вони живлять:

  • Люстри і світильники;
  • Велику побутову техніку;
  • Опалювальні прилади та багато іншого.

вітрогенератор

Відповідно, для того щоб обігрівати своє житло, необхідно зробити або придбати вітряну електростанцію на 10 кВт — цього повинно вистачити на всі потреби.

Вітрова електростанція може живити як традиційні електроприлади, так і низьковольтні — вони працюють від 12 або 24 вольт. Вітряний генератор на 220 В виконується за схемою із застосуванням інверторних перетворювачів з накопиченням електроенергії в акумуляторах. Вітрогенератори на 12, 24 або 36 В влаштовані простіше — тут застосовуються більш прості контролери заряду батарей із стабілізаторами.

Саморобний вітрогенератор для дому та його особливості

Перш ніж ми розповімо, як зробити вітряк для отримання електрики, поговоримо про те, чому не можна скористатися заводський моделлю. Заводські вітрогенератори дійсно більш ефективніше своїх саморобних аналогів. Все, що можна зробити на виробництві, буде надійніше того, що можна зробити в кустарних умовах. Це правило працює і відносно вітрогенераторів.

Самостійне виготовлення вітрогенератора вигідно своєю дешевизною. Заводські зразки потужністю від 3 кВт до 5 кВт обійдуться в 150-220 тис. рублів, в залежності від виробника. Така висока ціна і пояснює відсутність магазинних моделей для більшості споживачів, адже вона впливає і на термін окупності — в деяких випадках він досягає 10-12 років, хоча деякі моделі «відбивають» себе набагато раніше.

Заводські вітряні електростанції для будинку більш надійні і рідше ламаються. Зате кожна поломка може призвести до гігантських витрат на запасні вузли. Що стосується саморобок, то їх легко відремонтувати самостійно, так як збираються вони з підручних матеріалів. Цим і виправдовується далеко не найдосконаліша конструкція.

Схема саморобного вітрогенератора — основні вузли

Зробити саморобний вітрогенератор в домашніх умовах порівняно легко. Нижче ви можете побачити простий креслення, що пояснює розташування окремих вузлів. Згідно з цим кресленням, нам необхідно зробити або підготувати наступні вузли:

схема вітряка

Схема саморобного вітряка.

  • Лопаті — вони можуть бути виготовлені з найрізноманітніших матеріалів;
  • Генератор для вітрогенератора — можна придбати готовий або зробити самостійно;
  • Хвостова частина — направляє лопаті за напрямком вітру, дозволяючи домогтися максимального ККД;
  • Мультиплікатор — підвищує обороти обертання валу (ротора) генератора;
  • Кріпильна щогла — на ній будуть утримуватися всі перераховані вище вузли;
  • Натяжні троси — утримують всю конструкцію і не дають впасти від поривів вітру;
  • Контролер заряду, акумулятори та інвертор — забезпечують перетворення, стабілізацію і накопичення отриманої електроенергії.

Ми спробуємо зробити з вами простий роторний вітрогенератор.

Покрокова інструкція по збору вітрогенератора

деталь генератора

Зробити вітряк з пластикових пляшок зможе навіть дитина. Він буде весело обертатися під подувом вітру, видаючи шум. Існує величезна кількість всіляких схем побудови таких вітряків, в яких вісь обертання може розташовуватися як вертикально, так і горизонтально. Електрики такі штуки не дають, зате чудово розганяють кротів на присадибних ділянках, які шкодять рослинам і всюди риють свої нірки.

Саморобний вітрогенератор для будинку чимось схожий на такий ось пляшковий вітряк. Тільки розмірами він побільше, та й конструкцією серйозніше. Але якщо приробити до такого ветрячку невеликий моторчик, то він зможе стати джерелом електроенергії і навіть живити якусь електричну штуку, наприклад, світлодіод — на більше його потужності не вистачить. Глянувши на схему такої «іграшки», ви зможете зрозуміти, як зробити повноцінний вітрогенератор.

Робимо генератор для вітряка

обмотка

Для того щоб зібрати вітряну електростанцію, нам буде потрібно генератор, причому з самостійним порушенням. Іншими словами, в його конструкції повинні бути присутнім магніти, навідні електроенергію в обмотках. Саме так влаштовані деякі електродвигуни, наприклад, в шуруповертах. Але зробити пристойний вітрогенератор з шуруповерта не вийде — потужність буде просто смішний, вистачить максимум на роботу невеликої світлодіодної лампи.

Зробити вітряну електростанцію з автогенератора теж не вийде — тут використовується обмотка збудження, що живиться від акумулятора, тому він нам не підходить. З вентилятора побутового у нас вийде зробити хіба що пугач для птахів, що атакують город. Тому потрібно пошукати нормальний самозбуджується генератор підходящої потужності. А ще краще витратитися і придбати покупну модель.

Давайте подивимося, як зробити генератор для нашого вітряка своїми руками.

схема обмотки

Його максимальна потужність складає 3-3,5 кВт. Для цього нам знадобляться:

  • Статор — він виготовляється з двох шматків листового металу, розкроєних в формі кіл діаметром 500 мм. На кожну окружність по краю (трохи відступивши від краю) наклеюються 12 неодімових магнітів діаметром 50 мм. Їх полюса повинні чергуватися. Аналогічним чином готуємо другу окружність, але тільки полюса тут повинні розташовуватися із зсувом;
  • Ротор — він представляє собою конструкцію з 9 котушок, намотаних мідним дротом діаметром 3 мм в лакової ізоляції. У кожній котушці робимо по 70 витків, хоча в деяких джерелах рекомендується робити по 90 витків. Для розміщення котушок необхідно зробити основу магнітною;
  • Ось — її необхідно зробити точно по центру ротора. Причому биття бути не повинно, конструкцію потрібно ретельно відцентрувати, інакше її швидко розіб’є вітром.

Розміщуємо статори і ротор — сам ротор обертається між статорами. Між цими елементами витримується відстань 2 мм. Всі обмотки ми з’єднуємо за наведеною нижче схемою, щоб у нас вийшов однофазний джерело змінного струму.

Виготовляємо лопаті

У цьому огляді ми робимо досить потужний вітрогенератор — його потужність складе до 3-3,5 кВт при сильному вітрі або до 1,5 або 2 кВт при вітрі середньої сили. Причому він вийде досить безшумним, на відміну від генераторів на електродвигунах. Далі потрібно подумати про розташування лопатей. Ми з вами задумали зробити простий трилопатевої горизонтальний вітрогенератор. Можна було б подумати і над вертикальним вітрогенератором, але в цьому випадку коефіцієнт використання енергії вітру буде нижчим — в середньому 0,3.

У домашніх умовах простіше всього зробити прості лопаті. Для їх виготовлення можна використовувати різні матеріали:

  • Дерево — правда, з часом воно може потріскатися і розсохтися;
  • Поліпропілен — цей вид пластику підходить для малопотужних генераторів;
  • Метал — надійний і довговічний матеріал, з якого можна зробити лопаті будь-якого розміру (добре підходить дюралюміній, який використовується в авіації).

Таблиця для обчислень

Прикинути діаметр лопатей допоможе невелика таблиця. Уточніть приблизну швидкість вітру в вашій місцевій і дізнайтеся, якого діаметру потрібно зробити лопаті для вітрогенератора.

Зробити лопаті для вітрогенератора не так вже й складно. Набагато складніше зробити так, щоб вся наша конструкція вийшла збалансованою — інакше її швидко розіб’ють сильні пориви вітру. Балансування виконується шляхом корекції довжини лопатей. Після цього об’єднуємо лопаті з ротором нашого вітрогенератора і встановлюємо конструкцію на монтажному майданчику, до якої кріпиться хвостова частина.

Запуск і перевірка

Найголовніше в подальшому — вибрати правильне місце для установки щогли. Вона повинна розташовуватися строго вертикально. Генератор з лопатями розміщується якнайвище, де вітер сильніший. Простежте, щоб поруч не було лісопосадок, окремо стоячих дерев, будинків і великих споруд, що загороджують повітряні потоки — при наявності будь-яких перешкод розмістіть вітрогенератор на видаленні від них.

Як тільки вітрогенератор прийде в рух, необхідно зробити наступне — підключити до відведення генератора мультиметр і перевірити наявність напруги. Тепер система готова до повноцінної експлуатації, залишається тільки визначитися, яка напруга буде подаватися в будинок і як це буде відбуватися.

підключення споживачів

У нас уже вийшло зробити малошумний вітряк, причому досить потужний. Настав час підключити до нього електроніку. Збираючи вітрогенератори своїми руками на 220В, необхідно подбати про придбання інверторних перетворювачів. ККД даних приладів досягає 99%, тому втрати на перетворення подається постійного струму в змінний струм з напругою 220 Вольт будуть мінімальними. Разом в системі будуть три додаткових вузла:

  • Блок акумуляторів — накопичує надлишки генерується електроенергії запас. Ці надлишки використовуються для живлення споживачів в періоди затишшя або в моменти, коли він дме дуже слабо;
  • Контролер заряду — контролює зарядний струм, продовжуючи термін служби акумуляторних батарей;
  • Перетворювач — перетворює постійний струм в змінний.

Також можлива схема, коли в будинку встановлюються побутова техніка та освітлювальні прилади, здатні працювати з напругою 12 або 24 Вольта. У цьому випадку потреба в інверторному перетворювачі відпадає. Що стосується харчування приладів для приготування їжі, то для того щоб не створювати зайвого навантаження на вітрогенератор, радимо використовувати газове обладнання, що харчується від балона зі скрапленим газом.

Як зробити вітрогенератор своїми руками: пристрій, принцип роботи + кращі саморобки

Складно не помітити, наскільки стабільність поставок електроенергії заміських об’єктів відрізняється від забезпечення міських будівель і підприємств електроенергією. Зізнайтеся, що ви як власник приватного будинку або дачі не раз стикалися з перебоями, пов’язаними з ними незручностями і псуванням техніки.

Перераховані негативні ситуації разом з наслідками перестануть ускладнювати життя любителів природних просторів. Причому з мінімальними трудовими і фінансовими витратами. Для цього потрібно всього лише зробити вітряної генератор електроенергії, про що ми детально розповідаємо в статті.

Ми докладно описали варіанти виготовлення корисної в господарстві системи, яка позбавляє від енергетичної залежності. Згідно наших порад спорудити вітрогенератор своїми руками зможе недосвідчений домашній майстер. Практичний пристрій допоможе істотно скоротити щоденні витрати.

Законність установки вітрогенератора

Альтернативні джерела енергії — мрія будь-якого дачника або домовласника, ділянка якого знаходиться далеко від центральних мереж. Втім, отримуючи рахунки за електроенергію, витрачену в міській квартирі, і дивлячись на зрослі тарифи, ми усвідомлюємо, що вітрогенератор, створений для побутових потреб, нам би не завадив.

Прочитавши цю статтю, можливо, ви здійсніть свою мрію в реальність.

Експлуатація турбінних вітрогенераторів в тундрі

Щоб не витратити даремно гроші, сили і час, давайте визначимося: чи є які-небудь зовнішні обставини, які створять нам перешкоди в процесі експлуатації вітрогенератора?

Для забезпечення електроенергією дачі або невеликого котеджу достатньо малої вітроенергетичної установки, потужність якої не перевищить 1 кВт. Такі пристрої в Росії прирівняні до побутових виробів. Їх установка не вимагає сертифікатів, дозволів або будь-яких додаткових погоджень.

Вітроенергетичні ресурси Росії

Ніякого оподаткування виробництва електроенергії, яка витрачається на забезпечення власних побутових потреб, не передбачено. Тому малопотужний вітряк можна сміливо встановлювати, виробляти з його допомогою безкоштовну електроенергію, що не сплачуючи при цьому державі ніяких податків.

Втім, про всяк випадок слід поцікавитися, чи немає яких-небудь місцевих нормативних актів, що стосуються індивідуального енергопостачання, які могли б створити перешкоди в установці і експлуатації цього пристрою.

роторний вітрогенератор

Претензії можуть виникнути у ваших сусідів, якщо вони будуть відчувати незручності, пов’язані з експлуатацією вітряка. Не забувайте, що наші права закінчуються там, де починаються права інших людей.

Тому при покупці або самостійному виготовленні вітрогенератора для будинку потрібно звернути серйозну увагу на наступні параметри:

  • Висота щогли. При складанні вітрогенератора потрібно враховувати обмеження на висоту індивідуальних будівель, які існують в ряді країн світу, а також місцезнаходження своєї ділянки. Знайте, що поблизу від мостів, аеропортів і тунелів будови, висота яких перевищує 15 метрів, заборонені.
  • Шум від редуктора і лопатей. Параметри створюваного шуму можна встановити за допомогою спеціального приладу, після чого зафіксувати результати вимірів документально. Важливо, щоб вони не перевищували встановлені шумові норми.
  • ефірні перешкоди. В ідеалі при створенні вітряка повинен бути передбачений захист від створення телезавад там, де ваш пристрій може такі неприємності забезпечити.
  • Претензії екологічних служб. Ця організація може перешкоджати вам в експлуатації установки тільки в тому випадку, якщо вона заважає міграції перелітних птахів. Але це малоймовірно.

При самостійному створенні і монтажі пристрою вчіть ці моменти, а при покупці готового виробу зверніть увагу на параметри, які стоять в його паспорті. Краще заздалегідь убезпечить себе, ніж згодом засмучуватися.

Зробив вітрогенератор своїми руками (21 фото)

Ідея зробити вітрогенератор своїми руками, виникла, коли було отримано земельну ділянку, де не підведена електрика.

На ділянці не було підведено електрику, і кожен вирішував цю проблему по своєму, в основному за рахунок сонячних панелей і бензогенераторов.

Як тільки був побудований будиночок, то насамперед треба було подумати про освітленні, і була придбана сонячна панель 120 ват. Влітку вона добре працювала, але взимку її ефективність сильно впала і в похмурі дні вона давала струм всього 0,3-0,5А / ч, це ніяк ні влаштовувало, так-як навіть на світло ледве вистачало, а ще треба було живити ноутбук і іншу дрібну електроніку.

Тому було вирішено побудувати вітрогенератор в домашніх умовах, щоб використовувати ще і енергію вітру.

Спочатку було бажання побудувати вітрильний вітрогенератор. Такий тип вітрогенераторів дуже сподобався, і після деякого часу проведеного в інтернеті в голові і на комп’ютері накопичилося багато матеріалів за цими вітрогенераторам. Але будувати вітрильний вітрогенератор досить витратна справа, так-як такі вітрогенератори маленькі не будують і діаметр гвинта для вітрогенератора такого типу повинен бути як мінімум метрів п’ять.
Великий вітрогенератор не було можливості потягнути, але все-таки дуже хотілося спробувати зробити вітрогенератор, хоча б невеликої потужності, для зарядки акумулятора. Горизонтальний пропелерний вітрогенератор відразу відпав так-як вони галасливі, є складнощі з виготовленням токосьемних кілець і захистом вітрогенератора від сильного вітру, а так-же важко виготовити правильні лопаті.

Хотілося чогось простого і тихохідного, подивившись деякі відеоролики в інтернеті дуже сподобалися вертикальні вітрогенератори типу Савоніуса.

По суті це аналоги розрізаної бочки, половинки якої розсунуті в протилежні сторони. У пошуках інформації знайшов більш просунутий вид цих вітрогенераторів — ротор Угрінского.

Звичайні Савоніуса мають дуже маленький КВЕВ (коефіцієнт використання енергії вітру), він зазвичай лише 10-20%, а ротор Угрінского має більш високий КВЕВ за рахунок використання відображеної від лопатей енергії вітру.

Нижче наочні картинки для розуміння принципу роботи даного ротора

Схема розмітки координат лопатей

КВЕВ ротора Угрінского заявлений аш до 46%, а значить він не поступається горизонтальним вітрогенераторам. Ну а практика покаже що і як.

Виготовлення лопатей вітрогенератора

Перш ніж братися за виготовлення ротора, спочатку були виготовлені модельки з пивних банок двох роторів. Одна моделька класичного Савоніуса, а Друга Угрінского. На модельки було помітно що ротор Угрінского працює помітно на більш високих оборотах в порівнянні з Савоніуса, і було прийнято рішення на користь Угрінского.

Вирішено було зробити подвійний ротор, один над другим з розворотом під 90 градусів щоб домогтися більш рівного крутного моменту і кращого старту.

Матеріали для ротора обрані найпростіші і дешеві. Лопаті зроблені з алюмінієвого листа товщиною 0,5 мм. З фанери товщиною 10мм вирізані три кола. Кола були розкреслені по малюнку вище і були зроблені борозенки глибиною 3 мм для вставки лопатей. Кріплення лопатей зроблено на маленьких куточках і стягнуто на болтики. Додатково для міцності всієї збірки фанерні диски стягнуті шпильками по краях і в центрі, вийшло дуже жорстко і міцно.

Розмір отриманого ротора 75 * 160см, на матеріали ротора витрачено приблизно 3600 рублів.

виготовлення генератора

Перед тим як робити генератор було багато пошуків готового генератора, але їх у продажу майже немає, а то що можна замовити через інтернет коштувало пристойних грошей. У вертикальних вітрогенераторів невеликі обороти і в середньому для цієї конструкції близько 150-200 об / м. А для таких оборотів важко знайти щось готове і не потребує мультиплікатора.

У пошуках інформації на форумах виявилося багато людей роблять генератори самі і в цьому немає нічого складного. Рішення було прийнято на користь саморобного генератора на постійних магнітах. За основу була взята класична конструкція осьового генератора на постійних магнітах, зроблена на автомобільній ступиці.

Насамперед були замовлені неодимові магніти шайби для цього генератора в кількості 32 шт розміром 10 * 30мм. Поки йшли магніти виготовлялися інші деталі генератора. Обчисливши всі розміри статора під ротор, який зібраний з двох гальмівних дисків від автомобіля ВАЗ на ступиці заднього колеса, були намотані котушки.

Для намотування котушок зроблений простенький ручний станочек. Кількість котушок 12 по три на фазу, так-як генератор трифазний. На дисках ротора буде по 16 магнітів, це співвідношення 4/3 замість 2/3, так генератор вийде тихохідні і потужніше.

Для намотування котушок зроблений простий станочек.

На папері розмічені місця розташування котушок статора.

Для заливки статора смолою виготовлена ​​форма з фанери. Перед заливанням всі котушки були спаяні в зірку, а дроти виведені назовні по прорізаним канальцям.

вітрогенератор в домашніх умовах

Котушки статора перед заливкою.

Свіжо залитий статор, перед заливкою на дно був постелений гурток з склосітки, і після укладання котушок і заливкою епоксидною смолою поверх них був покладений другий гурток, це для додаткової міцності. В смолу доданий тальк для фортеці, від цього вона біла.

Так-же смолою залиті і магніти на дисках.

А ось уже зібраний генератор, основа теж з фанери.

Після виготовлення генератор відразу був покруче руками на предмет вольт-амперної характеристики. До нього був підключений мотоциклетний акумулятор 12 вольт. До генератора була прироблена ручка і дивлячись на секундну стрілку і обертаючи генератор були отримані деякі дані. На акумулятор при 120 об / м вийшло 15 вольт 3,5 А, швидше розкрутити рукою не дозволяє сильний опір генератора. Максимум в холосту на 240 об / м 43 вольта.

підключення генератора

Для генератора був зібраний діодний міст, який був упакований в корпус, а на корпусі були змонтовані два прилади це вольтметр і амперметр. Так-же знайомий електронник спаяв простенький контролер для нього. Принцип контролера простий, при повному заряді акумуляторів контролер підключає додаткове навантаження, яка з’їдає все надлишки енергії щоб акумулятор не перезарядити.

Перший контролер спаяний знайомим не зовсім влаштовував, з цього був спаяний більш надійний програмний контролер.

установка вітрогенератора

Для вітрогенератора був зроблений потужний каркас з дерев’яних брусків 10 * 5 см. Для надійності опорні бруски були вкопані в землю на 50 см, а так-же вся конструкція була додатково посилена розтяжками, які прив’язувалися до куточків вбитих в землю. Така конструкція дуже практична і швидко встановлюється, а так-же в виготовленні простіше ніж зварена. Тому було прийнято рішення будувати з дерева, а метал дорого і зварювання нікуди включати поки.

вертикальний вітрогенератор

Ось уже готовий вітрогенератор.

На цьому фото привід генератора прямий, але в наслідку був зроблений мультиплікатор для підняття оборотів генератора.

вітрогенератор своїми руками

саморобний вітрогенератор

Привід генератора пасової, передавальне співвідношення можна змінювати заміною шківів.

вітрогенератор

Надалі генератор був з’єднаний з ротором через мультиплікатор. У загальному підсумку вітрогенератор видає 50 ват на вітрі 7-8 м / с, зарядка починається на вітрі 5 м / с, хоча починає обертатися на вітрі 2-3 м / с, але обороти занадто маленькі для зарядки акумулятора.

вітрогенератор своїми руками

Згодом, планується підняти вітрогенератор по вище і переробити деякі вузли установки, а також можливе виготовлення нового більш великого ротора.

Ссылка на основную публикацию