Строительные советы

Як зробити вітрогенератор своїми руками

Как сделать ветрогенератор своими руками

Вітер є самим доступним, чистим безкоштовним джерелом енергії, яку легко отримати з домашніх умовах. Для цієї мети немає більш дієвого і практичного пристрою, як зробити вітрогенератор своїми руками з самих звичайних, підручних матеріалів.

Вітрогенератор - це вітроколесо з великими лопатями, редуктор (спеціальний механізм, який перетворює і передає крутний момент), щогла для установки пристрій, акумуляторна батарея та інвертор (необхідний для перетворення отриманого постійного струму в ефективний змінний струм).

Основний принцип роботи пристрою

Основной принцип работы ветрогенератора

Енергія вітру потоком обертає колесо вітряка з лопатями, через редуктор крутний момент починає передаватися на генераторний вал. Так відбувається перетворення механічної енергії в електричну.

Робоча потужність вітрогенераторів прямо пропорційна параметрами вітроколеса, швидкості вітру (по середньому показнику) і висоти щогли. Зазвичай діаметр лопатей вітрогенераторів може варіювати від 0.5 м до понад 50 метрів.

Економічна вигода використання вітрогенератора

Карта ветроресурсов России

Застосування вітрогенераторів економічно вигідно в тій місцевості, де показник середньорічної швидкості вітру становить не менше 4 м/с. Цей параметр можна уточнити, скориставшись Картою ветроресурсов Росії». Вітрогенератори починають роботу при початковій швидкості вітру від 2 м/с, вже можуть заряджатися батареї і можна в побуті споживати електроенергію.

Вітрогенератор і мережу

Ветрогенератор и сеть

Більшість існуючих вітрогенераторів відносять до мережевих турбін. Це означає, що вони працюють лише при наявності електричної мережі (локальної або централізованої, наприклад, за допомогою дизель генераторів). Це пояснюється нестабільністю потоків вітру. Мережа виконує в даному випадку стабілізуючий ефект. Основна умова використання мережевого вітрогенератора: потужність мережі обов'язково бути вище потужності ветродвигательной установки мінімум в 1.8 рази.

Принцип роботи пристрою

Принцип работы ветрогенератора

При потужних потоках вітру лопаті вітрогенератора починають обертатися. Отримана енергія обертання починає передаватися на мультиплікатор (електричний генератор) через ротор. Існують конструкції вітрогенератора, де не встановлюють мультиплікатор для збільшення продуктивності. Вітродвигуни можуть функціонувати за одним, як єдиний комплекс, або великими групами, утворюючи своєрідний вітропарк.

Тип генератора

Тип генератора

Перед тим як зробити вітрогенератор своїми руками, потрібно визначитися, який тип пристрою буде проводитися - горизонтальний або вертикальний (роторний) тип вітродвигуна. Більш простий і доступний варіант - монтаж вертикального вітрогенератора, так як у цієї системи вище коефіцієнт ефективного впливу вітру, а його балансування пристрою значно легше.

Потужність пристрою

Мощность ветрогенератора

Чим потужнішим буде вибраний генератор, тим більше діаметр і вага вітроколеса. Відповідно значно зростає складність конструкції, її балансування та закріплення.

Комплектуючі деталі та елементи:

  • генератор 12V
  • акумулятор 12V (можна взяти автомобільний, але краще придбати альтернативний, вартість його близько 40.е., але він більш довговічний і безпечний)
  • ротор 1,5-2м
  • велике металеве відро або металева бочка (з нержавіючої сталі або алюмінію)
  • реле для зарядки акумулятора
  • реле заряду лампи (наприклад, автомобільний)
  • напівгерметичний вимикач
  • вольтметр (можна взяти автомобільний чи від будь-якого вживаного вимірювального пристрою)
  • велика доза зовнішня (розподільна коробка)
  • щогла з висотою від 2 до 10 метрів (можна зробити самостійно з труб ПВХ і металевих комплектуючих для заснування)
  • дроти
  • чотири болта марки М6
  • 2 хомута або нержавіюча дріт (для кріплення до щогли)

Основні інструменти:

  • Ключі
  • Викрутка
  • Дриль зі свердлами
  • Кусачки

Щогла

Мачта для ветрогенератора

Перед установкою конструкції щогли заливають фундамент за обсягом перерізу труби та підстави, з урахуванням нюансів клімату і грунту на ділянці. Щоглу з вітродвигунів встановлюють після досягнення бетонної суміші максимальної міцності (не менше тижня). Менш надійним варіантом є просте занурення щогли у грунт на півметра з використанням розтяжок.

Ротор

Ротор для ветрогенератора

Роблять ротор і переробляють шків (фрикційне колесо з канавкою або ободом по колу, що передає рух канату або приводного ременя) генератора. Вибирають діаметр ротора, виходячи із середньостатистичної швидкості вітру. Діаметр ротора підбирають за середньорічним показником швидкості вітру. За фактом, до швидкості 6-7 м/с продуктивна потужність у ротора 3 м буде вище.

Лопаті

Лопасти для ветрогенератора

Бочку треба розділити на 4 абсолютно рівні частини за допомогою маркера і рулетки, і вирізують майбутні лопаті болгаркою або ножицями по металу. Далі кріплять їх до генератора болтами до днища та шківа. Місця для болтів вымеряют дуже точно, щоб надалі не доводилося постійно регулювати обертання. На бочці відгинають лопаті, але розумно, щоб уникнути занадто різких поривів при потоці вітру.

З'єднання елементів

Приєднують провід до генератора і збирають ланцюг в дозі. Кріплять генератор до щогли, фіксують дроти до генератора і щоглі. Потім з'єднують в ланцюг генератор і під'єднують в ланцюг акумулятор. Підключають навантаження за допомогою проводів (перетином до 2.5 кВ). Швидкість обертання пристрою визначається ступенем вигину лопатей. Такого вітрогенератора повинно вистачити для повного енергозабезпечення дачі або заміського будинку.

Збільшення вироблення електроенергії

Врахуйте, що підвищення щогли до 20-25м може підвищити середню швидкість вітру до 30%. При цьому збільшиться вироблення енергії до 1,5 разів. Також до прийому вдаються при зниженій швидкості вітру (менше 4м/с). Висока щогла усуне вплив будівель і дерев.