Вітрогенератори своїми руками на 220 4квт. Технологія виготовлення домашньої вітроелектростанції (простий вітряк)

Суми, які доводиться платити за комунальні послуги, зростають з кожним роком. Особливо це стосується електроенергії. Але не всі знають, що видобути її можна в буквальному значенні з повітря, а точніше за допомогою сили вітру.

Завдяки яким це можливо, називаються вітрогенераторами. Купівля такого обладнання коштуватиме недешево. Однак, можна заощадити, зробивши вертикальний вітряк своїми руками.

На відміну від інших способів отримання енергії, вітряки мають масу переваг, таких як:

• екологічність
• робота без палива
• економія електроенергії
• нескладне обслуговування
• використання невичерпного джерела енергії

Крім того, добре вітряк дозволить зробити будинок автономною точкою з видобутку електрики.

Мінусів у вітряних генераторів практично немає, однак у них є незначні недоліки:

• висока вартість установок (заводські моделі)
• галасливість
• надмірна енергія потребує додаткових акумуляторів.
• мінливість потужності

Останній недолік є найбільш істотним, проте, його можна позбутися, доповнивши установку батареями. Крім того, ефект роботи вітряних генераторів залежить від мінливості погодних умов.

Як видно, переваг у вітряного генераторабільше, що говорить про вигідність його використання.

Кому це вигідно

Видів вітряних генераторів дуже багато, а підвидів тим паче. Те, яке пристрій слід встановити на тому чи іншому, залежить від наступних факторів:

• швидкість вітрів біля
• призначення пристрою
• передбачувана сума витрат

Перед безпосередньою установкою вітряка потрібно кілька разів обміркувати: чи окупляться витрати. Спочатку слід визначити швидкість і напрямок вітру на передбачуваної для установки місцевості.

Отримати цю інформацію можна двома способами: самостійно або звернутися до місцевої метеослужби. Для першого варіанта знадобиться портативна станція, яку можна взяти в оренду або придбати.

Плюс самостійних вимірів у їх точності, однак, на повноцінне дослідження знадобиться не менше одного року. Дані, отримані в метеослужбі будуть мати приблизні значення, але не вимагатимуть витрат на час і на додаткові розрахунки.

Для встановлення вітряка показник швидкості вітру за рік повинен бути не меншим за 4,5 м/с-5м/с.

При значеннях близько 4-5 м/с енергія, що виробляється генератором середньої потужності, дорівнюватиме 250 кВт-годин на місяць. Цього достатньо, щоб забезпечити електрикою будинок на 3-4 особи з опаленням та гарячою водою. За рік вітряк може виробляти до 3 тис. кВт-годин. Вартість установки такого вітрогенератора дорівнює приблизно 180 тис. рублів.

створення власної установкиобходиться в рази дешевше. При цьому варто зважити на постійне зростання тарифів на електроенергію. Таким чином, вітрогенератор може стати добрим альтернативним джерелом електроенергії.

Де встановлювати

Вибір місця для встановлення вітряка – один із найважливіших етапів. Найкращим варіантом буде вільна висока точка. Важливо, щоб вітрогенератор не розташовувався нижче за рівень найближчих і будівель, які перешкоджатимуть потокам вітру.

Найбільш відповідні місцядля встановлення вітряних генераторів: степу, берега водойм, пустелі та височини. На подібних територіях найчастіше дмуть сильні та постійні вітри.

У багатоквартирних чи міському середовищі помістити генератор можна на даху. Цю процедуру слід погодити з відповідними інстанціями. Щоб переконатися, що вібрації вітряка не завдадуть шкоди даху, варто вивчити її конструкцію.

Щоб шум від генератора не докучав, слід встановлювати його з відривом 15-25 м від житлових будинків.

Один із головних параметрів вітряка – розташування обертального механізму (валу) щодо земної поверхні. За цією ознакою пристрої поділяються на горизонтальні та вертикальні.

Перші працюють за принципом вітряка: механізм обертається в пошуках вітру і лопаті від найменших повітряних потоків починають рухатися.

Такий тип пристрою виробляє велика кількістьелектроенергії, якою буде багато для приватного будинку.

Вітряки з вертикальною віссю обертання будуть ідеальним рішеннямдля забезпечення електроенергією невеликої ділянкичи приватного виробництва.

Крім того такий пристрій має наступні переваги:

• незалежно від напрямку вітру
• не піддається впливу погодних умов
• працює навіть на низьких швидкостях
• площа лопатей у 2 рази більша, ніж у горизонтальних вітряків

Вертикальний вітрогенератор має недоліки: низький ККД і високий рівень шуму. Але ці мінуси незначні, порівняно з загальною користюпристрої.

Отже, горизонтальний вітряк можна встановити прямо на даху, а вертикальний слід тримати на відстані.

Як перетворити вітер на тепло

Навіть від вітряка невисокої потужності можна отримати тепло для цілого будинку. Однією з найлегших у виконанні є система опалення із природною циркуляцією.

Встановивши вертикальний вітряк своїми руками для обігріву, можна заощадити чималу суму. Крім того, при використанні системи природної циркуляціїразом із вітряним генератором не потрібно витрачатися на насос.

Схема опалення включає:

• Бойлер
• Провідна пряма труба (для доставки нагрітої води)
• Радіатори
• Зворотна труба (для доставки води, що остигнула, назад)

Бойлер встановлюється нижче рівня всієї системи. Це необхідно для забезпечення природної подачі до нього води.

За допомогою прямих та зворотних труб радіатори послідовно з'єднуються, відповідно, з верхньою та нижньою частиною бойлера. Вода, що нагрівається в ньому, буде видавлюватися вгору, потрапляючи по черзі в радіатори.

Така система дозволить суттєво заощадити на обігріві будинки. Крім того, вона регулюватиме температуру у приміщенні.

Комплектуючі вітряного генератора

Щоб сконструювати навіть найпростіший вертикальний вітряк своїми руками (220 В), потрібно придбати основні складові:

• ротор – рухома частина генератора
• лопаті
• щогла – може мати різну конструкцію (тринога, піраміда)
• статор - на ньому розташовані котушки з мідним дротом
• акумулятор
• інвертор – переводить постійний струм у змінний
• контролер – призначений для «гальмування» генератора, коли його потужність перевищить встановлене значення

Для виготовлення лопат найкраще використовувати листовий пластик. Інші матеріали схильні до сильної деформації та пошкоджень. Чим більша площа передбачуваної деталі, тим щільнішим має бути пластик.

Вибираючи матеріал, важливо переконатись, що це саме якісний ПВХ, інакше доведеться знову витрачатися на нові складові та робити складні розрахунки.

Таким чином, для створення власного вітряка не потрібно дорогих або рідкісних деталей.

Вертикальний вітряк проти горизонтального

Щоб зрозуміти, яка конструкція вітряка працює ефективніше, варто розглянути особливості кожної з них. Горизонтальний генератор має такі переваги:

• ефективний за будь-якого напрямку повітряних потоків
• займає набагато менше місцяв порівнянні з вертикальним
• працює на високих оборотах навіть за незначної швидкості вітру
• має просту конструкцію
• не видає шуму

До того ж вітрогенератори горизонтального типувиконуються з легких матеріалів і можуть бути встановлені навіть на ліхтарний стовп. При розміщенні вздовж дороги такі конструкції працюють навіть у безвітряну погоду.

Термін служби вітрогенераторів обох типів приблизно однаковий. Правильний догляд та обслуговування дозволяють їм ефективно працювати протягом 25 років. У горизонтальних вітряках основне навантаження посідає маточину і підшипниковий вузол. Вертикальні вироби зазнають більшого тиску на лопаті.

Найбільшою різницею між цими видами вітряків є їхня ціна. Горизонтальні коштують власникам подібних конструкцій набагато дорожче.
Такий вітряк краще використовувати в зонах з підвищеною турбулентністю і частою зміною напряму вітру. Вертикальні більше підходять для місцевості відкритого типуіз постійною швидкістю вітру понад 4,5 м/с.

Виходячи з результатів порівняння, багато дачників вибирають вертикальний тип вітряного генератора.

Підготовка деталей вертикального вітряка

Лопаті виконуються з різних матеріалів. Головна умова – вони мають бути легкими.

Найбільш простим варіантом стане виготовлення лопатей із труби ПВХ.

Вони менш схильні до впливу сонячних променіві є досить міцними.

Для вертикального вітряка створюється 4 деталі з ПВХ та 2 з жерсті. Останні вирізуються у формі півколів і кріпляться по обидва боки труби.

Кріплення лопат відбувається на каркас по колу. Радіус обертання лопатей дорівнюватиме 690 мм. Висота кожної лопаті – 700 мм.

При складанні ротора знадобляться такі деталі:

• 6 неодимових магнітів та 2 феритових
• диски діаметром 230 мм (2 штуки)

На одному диску слід розмістити неодимові магніти, при цьому не забуваючи змінювати їхню полярність, чергуючи при установці. Між ними потрібно дотримати кут 60 градусів, при діаметрі 165 мм. На 2 диск слід прикріпити за такою самою схемою феритові магніти. Потім їх потрібно залити клеєм.

Для того, щоб розпочати виготовлення статора, потрібно намотати 9 котушок по 60 витків. Зазвичай для цього використовується мідний дрітдіаметром 1 мм. Потім котушки спаюють один з одним наступним чином:

• початок 1 з'єднується кінцем 4
• 4 – з 7

Друга фаза збирається точно так само, тільки спаювання відбувається з другої котушки, і, відповідно, третя фаза спивається з 3 котушкою. З фанери потрібно виготовити спеціальну форму. У неї укладається шматок скловолокна, а потім котушки.

Завершальним етапом стає заливання конструкції клеєм. За добу статор готовий до роботи.

Тепер, коли всі частини генератора зроблено, їх потрібно лише з'єднати:

• У верхньому згодом будуть присутні шпильки. Для них потрібно зробити отвори (4 штуки). Вони призначені для плавної посадки ротора на місце.
• У статорі також роблять отвори – для кронштейна.
• На нього лягає нижній ротор (магнітами догори).
• Потім укладається статор.
• Зверху розміщується другий ротор магнітами донизу. Деталі фіксуються один з одним за допомогою гайок.

Докладного розгляду вимагає конструкція вертикального генератора. До його основних недоліків відноситься низький ККД та більша кількість деталей у порівнянні з горизонтальним. З іншого боку, такий виріб може ефективно працювати навіть за малого вітру.

Горизонтальний генератор надійніший, оскільки здатний витримувати сильні пориви вітру. Безшумність такого типу конструкції – також одна з найважливіших його переваг. Встановлювати горизонтальний вітряк можна навіть на даху житлового будинку.

Таким чином, зібрати основні деталі вітряка не складає великої складності.

Конструкція вітрогенератора

Вітрогенератор є колесом з приєднаними до нього лопатями, редуктор (перетворює і передає крутний момент), батарею та інвертор.
Складання конструкції виробу здійснюється наступним чином:

• Підготовка триточкового армованого фундаменту.
• Щогла виготовляється з міцних труб(Можна взяти водопровідні). Вона повинна виносити ротор вище горища.
• Прикручування генератора до готової щогли.
• Приєднання каркаса з лопатями до генератора.
• Кріплення щогли до фундаменту та додаткова фіксація за допомогою розтяжки.

Збір електричної мережітакож здійснюється у певній послідовності.

Вітряк повинен видавати трифазний змінний струм, що перетворюється на постійний за допомогою мостового випрямляча. Для контролю заряду використовується стандартне автомобільне реле. До батареї підключається інвертор, який видає 220 В змінного струму.

Таким чином, виходять наступні результати роботи готового вітряка за різної швидкості вітру:

• 5 м/с - 15Вт
• 10,4 м/с – 45 Вт
• 15,4 м/с – 75 Вт
• 18 м/с – 163 Вт

Існує кілька способів підвищення вироблення енергії генератором. Наприклад, якщо збільшити висоту щогли до 26 метрів, середньорічна швидкість вітру підвищується до 30%. У цьому електрики виробляється у 1,5 разу більше. Це забезпечується усуненням впливу будівель та дерев на швидкість повітряних потоків.

Отже, щоб вітряк працював ефективно, потрібно заздалегідь розрахувати його конструктивні характеристики.

Догляд за вітряком

Як регулярного догляду за конструкцією проводяться такі процедури:

• змащування частин, що рухаються (не рідше 2 разів на рік)
• підкручування болтів та електричних з'єднань
• перевірка механізмів на іржу та ослаблені розтяжки
• контроль поломки лопатей

Найбільш частим ушкодженням вітряка є відрив лопаті. Взимку на них утворюється кірка льоду. Часте їх очищення продовжить термін служби конструкції.
Фарбування деталей проводиться у разі потреби. Щороку необхідно повністю оглядати конструкцію щодо пошкоджень.

Саморобний вітряк сильно відрізняється за значенням потужності заводських виробів. Це неточними розрахунками. Горизонтальний вітряк за теоретичної потужності 101 Вт видаватиме лише 90, а вертикальний за 69 Вт — близько 60.

Щоб не розчаруватись у низьких показниках саморобної конструкції, варто виготовляти її з розрахунковими параметрами в 2 рази вище за необхідні.

Таким чином, складання вертикального вітряка є простим варіантом забезпечення житлового будинку електроенергією. Це пояснюється простотою складання конструкції, дешевизною проекту та високою ефективністю роботи пристрою. До того ж обслуговування він вимагає мінімальне, а електрику виробляє постійно. Про те, як зробити вітряк самостійно, представлено на відео:

Потужності саморобного вітрогенератора буде достатньо для заряджання акумуляторних батарей різноманітної техніки, забезпечення освітлення та в цілому роботи побутових електроприладів. Встановивши вітрогенератор, ви позбавите себе витрат на електроенергію. За бажання аналізований агрегат можна зібрати своїми руками. Потрібно лише визначитися з основними параметрами вітрогенератора та зробити все відповідно до інструкції.

Конструкція вітрогенератора включає кілька лопатей, що обертаються під впливом вітряних потоків. Внаслідок такого впливу створюється енергія обертання. Енергія, що утворилася, за допомогою ротора надходить на мультиплікатор, який у свою чергу передає енергію на електрогенератор.

Також є конструкції вітрогенераторів без мультиплікаторів. Відсутність мультиплікатора дозволяє істотно підвищити продуктивність установки.

Вітрогенератори можна встановлювати як окремо, так і групами, об'єднаними у вітропарк. Також вітродвигуни можна комбінувати з дизельними генераторами, що дозволить економити паливо та забезпечити максимально ефективну роботу системи електрозабезпечення будинку.

Що потрібно знати до початку збирання вітрогенератора?

Перед початком збирання вітрогенератора вам потрібно визначитися з рядом основних моментів.

Перший крок. Виберіть відповідний тип конструкції вітродвигуна. Установка може бути вертикальною та горизонтальною. У разі самостійного складання краще віддавати вибір на користь вертикальних моделей, т.к. вони більш прості у виготовленні та балансуванні.

Другий крок. Визначте відповідну потужність. У цьому моменті все індивідуально – орієнтуйтесь на потреби. Для більшої потужності потрібно збільшувати діаметр і масу робочого колеса.

Збільшення цих характеристик призведе до виникнення певних складнощів на етапі закріплення та балансування колеса вітрогенератора. Враховуйте цей момент та об'єктивно оцінюйте свої можливості. Якщо ви новачок, розгляньте варіант з установкою декількох вітрогенераторів середньої потужності замість одного дуже продуктивного агрегату.

Третій крок. Подумайте, чи зможете ви самостійно виготовити всі елементи вітрогенератора. Кожна деталь повинна бути точно прорахована та зроблена у повній відповідності до заводських аналогів. За відсутності необхідних навичок краще придбати готові елементи.

Четвертий крок. Виберіть відповідні акумулятори. Від автомобільних акумуляторівкраще відмовитися, т.к. вони недовговічні, вибухонебезпечні та вимогливі у догляді та обслуговуванні.

Найкращим варіантом є герметичні акумулятори. Вони коштують у кілька разів дорожче, зате служать у кілька разів довше і загалом відрізняються вищими характеристиками.

Окрему увагу приділіть вибору потрібної кількості лопатей. Найпопулярнішими є вітрогенератори з двома і трьома лопатями. Однак у подібних установок є низка недоліків.

При роботі генератора з двома або трьома лопатями мають місце потужні відцентрові та гіроскопічні сили. Під впливом згаданих сил суттєво зростає навантаження на основні елементи вітрогенератора. При цьому в деяких моментах сили діють на противагу одна одній.

Щоб нівелювати навантаження, що надходять, і зберегти конструкцію вітрогенератора в цілісності, потрібно виконати грамотний аеродинамічний розрахунок лопатей та виготовити їх у точній відповідності до розрахункових даних.Навіть мінімальні похибки у кілька разів зменшують ККД установки та підвищують ймовірність швидкої поломки вітрогенератора.

При роботі швидкохідних вітродвигунів створюється багато шуму, особливо, якщо йдеться про саморобні установки. Чим більший розмір матимуть лопаті, тим сильнішим буде шум. Цей момент накладає низку обмежень. Наприклад, встановити таку галасливу конструкцію на даху будинку вже не вийде, якщо, звичайно, власнику не подобається відчуття життя в умовах аеродрому.

Враховуйте, що зі збільшенням кількості лопатей підвищуватиметься рівень вібрації, що утворюється під час роботи вітрогенератора. Дволопатеві установки складніші в балансуванні, особливо для недосвідченого користувача. Отже, шуму та вібрації від вітряків із двома лопатями буде дуже багато.

Віддайте вибір на користь вітрогенератора на 5-6 лопат.Практика показує, що такі моделі є найбільш оптимальними для самостійного виготовленнята використання в домашніх умовах.

Гвинт рекомендується робити діаметром близько 2 м-коду.З роботою з його складання та балансування впорається практично будь-хто. Набравшись досвіду, можете спробувати зібрати та встановити колесо з 12-ма лопатями. Складання такого агрегату вимагатиме більше зусиль. Витрата матеріалів та тимчасові витрати теж збільшаться. Однак 12 лопат дозволять навіть при несильному вітрі в 6-8 м/с отримувати потужність на рівні 450-500 Вт.

Зважайте на те, що при 12 лопатях колесо буде досить тихохідним, а це може призвести до різних проблем.Наприклад, вам доведеться зібрати спеціальний редуктор, складніший і найдорожчий у виготовленні.

Таким чином, найкращим варіантом для початківця домашнього майстрає вітрогенератор із колесом діаметром 200 см, оснащеним лопатями середньої довжини в кількості 6 штук.

Комплектуючі та інструменти для збирання

Складання вітряка вимагатиме наявності безлічі різних комплектуючих і додаткових пристроїв. Зберіть та купіть все необхідне заздалегідь, щоб вам не довелося відволікатися на це у майбутньому.

Залежно від умов конкретної ситуаціїСписок необхідних інструментів може трохи змінюватися. У цьому моменті ви самостійно зорієнтуєтеся під час виконання роботи.

Покроковий посібник зі збирання вітрогенератора

Складання та встановлення саморобного вітрогенератора виконується в кілька етапів.

Перший етап. Підготуйте триточкове бетонна основа. Глибину та в цілому потужність фундаменту визначайте відповідно до типу ґрунту та кліматичних умов у місці будівництва. Дайте бетону набрати міцність протягом 1-2 тижнів і встановіть щоглу. Для цього зарийте опорну щоглу на землю приблизно на 50-60 см і зафіксуйте за допомогою розтяжок.

Другий етап. Підготуйте ротор та шків. Шків є фрикційним колесом. По колу такого колеса розташована канавка чи обід. При виборі діаметра ротора необхідно орієнтуватися на середньорічне значення швидкості вітру. Так, при середній швидкості 6-8 м/с ротор діаметром 5 м буде більш ефективний, ніж ротор на 4 м.

Третій етап. Виготовте лопаті майбутнього вітрогенератора. Для цього візьміть бочку і розділіть її на кілька однакових частин відповідно до вибраної кількості лопатей. Розмітте лопаті за допомогою маркера, а потім виріжте елементи. Для різання чудово підійде болгарка, також можна використовувати ножиці по металу.

Четвертий етап. Скріпіть днище бочки зі шківом генератора. Для кріплення використовуйте болти. Після цього вам потрібно відігнути лопаті на бочці. Не переборщіть, інакше готова установка працюватиме нестабільно. Встановіть потрібну швидкість обертання вітрогенератора шляхом зміни вигинів лопатей.

П'ятий етап. Підключіть дроти до генератора та зберіть їх у ланцюг у дозі. Закріпіть генератор на щоглі. Провід підключіть до генератора та щогли. Зберіть генератор у ланцюг. Також підключіть акумулятор до ланцюга. Враховуйте той факт, що максимально допустима довжина проводів у разі такої установки становить 100 см. Підключіть навантаження за допомогою проводів.

На складання одного генератора йде в середньому 3-6 годин, залежно від наявних навичок і в цілому працездатності та майстра.

Вітрогенератор вимагає регулярного догляду та обслуговування.

1. Через 2-3 тижні після встановлення нового генератора потрібно демонтувати прилад та переконатися у надійності наявних кріплень. З метою власної безпеки перевіряйте кріплення виключно за слабкого вітру.
2. Змащуйте підшипникищонайменше 1 раз на 6 місяців. При появі перших ознак порушення балансування колеса відразу ж зніміть його та усуньте несправності. Найчастішою ознакою розбалансування є нехарактерне тремтіння лопатей.
3. Не менше ніж раз на 6 місяців перевіряйте щітки струмоприймача. Кожні 2-6 років фарбуйте металеві елементиустановки. Регулярне фарбування захистить метал від руйнування під впливом корозії.
4. Слідкуйте за станом генератора. Регулярно перевіряйте, чи не перегрівається генератор під час роботи. Якщо поверхня установки нагрівається до такого стану, що на ній стає дуже важко тримати руку, віднесіть генератор до майстерні.
5. Контролюйте стан колектора. Будь-які забруднення потрібно в найкоротший термінвидаляти з контактів, т.к. вони значно знижують ефективність роботи установки. Слідкуйте за механічним станом контактів.Перегрів агрегату, обмотки, що згоріли та інші подібні дефекти – все це повинно відразу ж усуватися.

Таким чином, у збиранні вітрогенератора немає нічого складного. Достатньо лише підготувати всі необхідні елементи, зібрати установку за інструкцією та підключити готовий агрегат до електромережі. Правильно зібраний вітрогенератор для дому стане надійним джерелом безкоштовної електроенергії. Дотримуйтесь отриманого керівництва і все вийде.

Вдалої роботи!

Відео – Вітрогенератори для дому своїми руками

У плані вітроенергетичних ресурсів Росія займає досить двояке становище. З одного боку, її частку припадає величезна площа, багата рівнинними місцями. З іншого боку, вітри тут повільні, мають низький потенціал. Вони можуть бути досить буйними в місцях, де мешкає мало людей. Відповідно до цього стає актуальним завданняоблаштування саморобного вітрогенератора.

Джерело електрики

Щонайменше 1 раз на рік збільшуються тарифи на послуги електроенергії, найчастіше – у кілька разів. Це б'є по кишені громадян, зарплата яких не росте так само стрімко. Домашні умільці раніше вдавалися до простого, але досить небезпечного та незаконного способу економії на електроенергії. Вони прикріплювали до поверхні витратоміра неодимовий магніт, після чого той припиняв роботу лічильника

Якщо зазначена схема спочатку працювала злагоджено, то надалі з нею виникали проблеми. Пояснювалося це кількома причинами:

Все це підштовхнуло людей до пошуку альтернативних джерелелектроенергії, наприклад, вітрогенераторів. Якщо людина проживає в областях, де регулярно дмуть вітри, такі пристрої стають для нього «паличкою-виручалочкою». Пристрій використовує силу вітру для одержання енергії.

Корпус оснащений лопатями, що приводять у рух ротори. Електроенергія, одержана таким чином, трансформується в постійний струм. Надалі вона переходить до споживачів або накопичується в акумуляторі.

Саморобний вітрогенератор може виступати як головне або додаткове джерело енергії. Як допоміжний пристрій може гріти воду в бойлері або підживлювати домашні світильники, тоді як вся інша електроніка працює від головної мережі. Можлива робота таких генераторів і як головне джерело там, де будинки не підключені до електрики. Тут пристрої підживлюють:

• лампи та люстри;
• опалювальне обладнання;
• побутову електроніку.

Вітрова електростанція здатна підживлювати низьковольтні та класичні прилади. Перші працюють від напруги 12-24 Вольт, а вітрогенератор здатний забезпечувати потужність на 220 Вольт. Він виготовляється за схемою із використанням інверторних перетворювачів. Електрика накопичується в акумуляторі. Є модифікації на 12-36 Вольт. Вони відрізняються більш простою конструкцією. Для них застосовуються стандартні контролери заряду акумулятора. Щоб забезпечити обігрів житла, достатньо зробити вітрогенератори своїми руками на 220 В. 4 кВт - це потужність, яку забезпечить їхній двигун.

Особливості виробу

Створювати вітряк своїми руками вигідно. Достатньо дізнатися, що заводські вироби потужністю не більше 5 кВт коштують до 220000 р., як зрозуміло, наскільки краще використовувати доступні матеріалиі зробити їх самостійно, адже завдяки цьому вдасться заощадити чимало коштів.

Безперечно, заводські модифікації рідко ламаються і є надійнішими. Але якщо поломка трапиться, доведеться витратити величезні суми на купівлю запасних вузлів.

Магазинні моделі часто недоступні для більшості громадян. Щоб окупити витрати на покупку такого пристрою, потрібно від 10 до 12 років, хоча окремі види пристроїв відбивають ці витрати трохи раніше. Зробивши вітрогенератор 2 кВт своїми руками, можна отримати далеко не найдосконалішу конструкцію, але у разі поломки її вдасться легко відремонтувати самостійно. Мініатюрний вітряк малої потужностіздатна зібрати без проблем будь-яка людина, яка вміє поводитися з інструментами.

Ключові вузли

Як говорилося, вітряний генератор можна зробити в домашніх умовах. Потрібно підготувати певні вузли для його надійного функціонування. Вони включають:

1. Лопаті. Виготовляти їх можна із різних матеріалів.
2. Генератор. Його теж можна зібрати власноруч або купити готовий.
3. Хвостова зона. Використовується для руху лопат у напрямку вектора, забезпечуючи гранично можливий ККД.
4. Мультиплікатор. Збільшує швидкість обертання ротора.
5. Щогла для кріплення. Вона грає роль елемента, у якому зафіксовані всі зазначені вузли.
6. Натяжні троси. Необхідні для фіксації конструкції в цілому та захисту від руйнування під впливом вітру.
7. Акумулятор, інвертор та контролер заряду. Сприяють перетворенню, стабілізації енергії та її накопиченню.

Початківцям слід розглядати прості схеми роторного вітрогенератора.

Інструкція з виготовлення

Вітряк можна виготовляти навіть із пластикових пляшок. Він крутитиметься під дією вітру, видаючи при цьому шум. Можливих схем облаштування таких виробів є багато. Вісь обертання допустимо розташовувати у них вертикально чи горизонтально. Ці пристрої використовуються переважно для боротьби зі шкідниками на присадибній ділянці.

Саморобний вітрогенератор схожий на пляшковий вітряк по конструкції, але розміри його більші, і він відрізняється більш ґрунтовною конструкцією.

Якщо до вітряка для боротьби з крітами на городі приробити двигун, він зможе давати електроенергію і підживлювати, наприклад, світлодіодні світильники.

Складання генератора

Для складання вітряної електростанції обов'язково знадобиться генератор. У його корпус необхідно поставити магніти, які забезпечуватимуть електроенергію в обмотках. Такий тип пристрою мають окремі види електродвигунів, наприклад, встановлені в шуруповертах. Але виготовити із шуруповерта генератор не вдасться. Він не забезпечить потрібну потужність. Його вистачить хіба що на підживлення невеликої світлодіодної лампи.

З автомобільного генератора вітряну електростанцію теж навряд чи вдасться зробити. Пояснюється це тим, що в даному випадку застосовується обмотка збудження, що отримує живлення від акумулятора, чому він і не підходить для цього. Слід підбирати генератор, що самозбуджується. оптимальної потужностіабо купити готову модель. Експерти рекомендують купувати його в готовому вигляді, тому що цей пристрій забезпечить високий ККДале ніхто не заважає зробити його своїми руками. Гранична потужність у нього буде на рівні 3,5 кВт.

Що потрібно взяти:

Ставлять ротор та статор і на дистанції 2 мм. Обмотки об'єднують таким чином, щоб вийшло 1-фазне джерело змінного струму.

Створення лопатей

У вітряну погоду з готового пристроюможна видобувати 3,5 кВт потужності. При середній інтенсивності повітряного потоку цей показник становить трохи більше 2 кВт. Пристрій безшумний, якщо порівнювати з моделями на електродвигуні.

Слід подумати про місце монтажу лопат. У цьому прикладі виготовляється проста модифікаціявітрогенератора горизонтального типу із трьома лопатями. Можна спробувати виготовити вертикальний варіант, але ККД у нього буде зниженим. У середньому він становитиме 0,3. Єдиною перевагою такої конструкції буде можливість роботи за будь-якого напрямку вітру. Прості лопаті виготовляються за допомогою таких матеріалів:

Одна справа – виготовити своїми руками лопаті для вітрогенератора, і зовсім інша – забезпечити збалансованість конструкції. Якщо всі нюанси не будуть враховані, сильний вітер без особливих зусиль зруйнує щоглу. Як тільки лопаті будуть виготовлені, разом із ротором їх встановлюють на монтажний майданчик, де буде закріплено хвостову частину.

Запуск та оцінка ефективності

Навіть якщо вітрогенератор був виготовлений за всіма правилами, помилковий вибір місця для розміщення щогли може зіграти злий жарт із майстром. Елемент має стояти вертикально. Генератор разом із лопатями краще розмістити якомога вище - там, де «гуляють» сильні вітри. Поблизу не повинно розташовуватися будинків, будь-яких великих будівель, дерев, що окремо ростуть. Все це загороджуватиме потоки повітря. Якщо виявлено будь-які перешкоди, слід розмістити генератор на певній відстанівід них.

Після того, як установка почне працювати, слід під'єднати мультиметр до гілки генератора і перевірити, чи є напруга. Систему можна вважати готовою до повноцінної експлуатації. Після цього залишається з'ясувати, яка напруга надійде в житло і як це відбуватиметься.

Процес підключення у будинку

Після облаштування практично безшумного вітряка з гарною потужністю необхідно підключити до нього побутові прилади. Збираючи власноруч такий пристрій, слід подбати про покупку інверторного перетворювача з ефективністю 99%. У такому разі втрати на перехід постійного струму в змінний будуть найменшими, а у корпусі будуть присутні три вузли:

1. Акумуляторний блок Здатний про запас накопичувати енергію, яка генерується пристроєм.
2. Контролер заряду. Забезпечує триваліший термін служби акумуляторних батарей.
3. Перетворювач. Трансформує постійний струм змінний.

Можна встановлювати обладнання для живлення освітлювальних приладів та побутової техніки, які можуть працювати на напрузі 12-24 Вольт. Потреба інверторному перетворювачі у разі відсутня. Для приладів, що дозволяють готувати їжу, краще використовувати газове обладнання з харчуванням від балона.

Зміст:

Повітряні маси мають невичерпні запаси енергії, яку людство використовувало ще в давнину. В основному сила вітру забезпечувала рух суден під вітрилами та роботу вітряків. Після винаходу парових двигунів цей вид енергії втратив свою актуальність.

Лише у сучасних умовах вітрова енергіязнову стала затребуваною як рушійну силу, що прикладається до електричних генераторів. Вони ще не набули широкого поширення в промислових масштабах, але стають все більш популярними в приватному секторі. Іноді просто неможливо підключитися до лінії електропередачі. У таких ситуаціях багато господарів конструюють та виготовляють вітрогенератор для приватного будинку своїми руками із підручних матеріалів. Надалі вони використовуються як основні або допоміжні джерела електроенергії.

Теорія ідеального вітряка

Ця теорія розроблялася у різний час вченими та фахівцями у галузі механіки. Вперше вона була розроблена В.П. Ветчинкіна в 1914 році, а в якості основи використовувалася теорія ідеального гребного гвинта. У цих дослідженнях було вперше виведено коефіцієнт використання вітряної енергії ідеальним вітряком.

Роботи у цій галузі було продовжено Н.Є. Жуковським, який вивів максимальне значення даного коефіцієнта, що дорівнює 0,593. У пізніших роботах іншого професора - Сабініна Г.Х. уточнене значення коефіцієнта становило 0,687.

Відповідно до розроблених теорій, ідеальне вітряне колесо повинно мати наступні параметри:

• Вісь обертання колеса має бути паралельна зі швидкістю вітрового потоку.
• Кількість лопатей нескінченно велика, з дуже малою шириною.
• Нульове значення профільного опору крил за наявності постійної циркуляції вздовж лопатей.
• Вся поверхня вітряка, що змітається, володіє постійною втраченою швидкістю повітряного потоку на колесі.
• Прагнення кутової швидкості до нескінченності.

Вибір вітроустановки

Вибираючи модель вітрогенератор для приватного будинку, слід враховувати необхідну потужність, що забезпечує роботу приладів та обладнання з урахуванням графіка та періодичності включення. Вона визначається шляхом щомісячного обліку споживаної електроенергії. Додатково значення потужності може визначатися відповідно до технічними характеристикамиспоживачів.

Слід враховувати і той фактор, що живлення всіх електроприладів здійснюється безпосередньо від вітрогенератора, а від інвертора і комплекту акумуляторних батарей. Таким чином, генератор потужністю 1 кВт здатний забезпечити нормальне функціонування акумуляторів, що живлять чотирикіловатний інвертор. В результаті побутові прилади з аналогічною потужністю забезпечуються електроенергією в повному обсязі. Велике значення має правильний вибірбатарей. Особливу увагу слід звернути на такі параметри, як струм зарядки.

При виборі конструкції вітряного двигуна враховуються такі фактори:

• Напрямок обертання вітряного колеса – вертикальний або горизонтальний.
• Форма лопаток для вентилятора може бути у вигляді вітрила з прямою або криволінійною поверхнею. У деяких випадках застосовуються комбіновані варіанти.
• Матеріал для лопаток та технологія їх виготовлення.
• Розміщення вентиляторних лопатей з різним нахилом, щодо потоку повітря, що проходить.
• Кількість лопатей, включених у вентилятор.
• Необхідна потужність, що передається від вітрового двигуна до генератора.

Крім того, необхідно врахувати середньорічну швидкість вітру для конкретної місцевості, уточнену у метеослужбі. Уточнювати напрямок вітру не потрібно, оскільки сучасні конструкції вітрогенераторів самостійно повертаються в інший бік.

Для більшості місцевостей Російської Федераціїнайбільш оптимальним варіантом буде горизонтальна орієнтація осі обертання, поверхня лопаток криволінійна увігнута, яку повітряний потік обтікає під гострим кутом. На величину потужності, що забирається від вітру, впливає площа лопаті. Для звичайного будинку цілком достатньо площі 1,25 м2.

Число оборотів вітряка залежить від кількості лопатей. Найшвидше обертаються вітрогенератори з однією лопаттю. У таких конструкціях для врівноваження використовують противагу. Слід враховувати і той факт, що при низькій швидкості вітру нижче 3 м/с вітряні установки стають нездатними забирати енергію. Для того щоб агрегат сприймав слабкий вітер, площа його лопат має бути збільшена як мінімум до 2 м 2 .

Розрахунок вітрогенератора

Перед вибором вітрогенератора необхідно визначити швидкість та напрям вітру, найбільш характерні у місці передбачуваного монтажу. Слід пам'ятати, що обертання лопатей починається за мінімальної швидкості вітру 2 м/с. Максимального ККД вдається досягти, коли цей показник досягає значення від 9 до 12 м/с. Тобто для того, щоб забезпечити електрикою невеликий заміський будинок, Потрібен генератор з мінімальною потужністю 1 кВт/год і вітер зі швидкістю не менше 8 м/с.

Швидкість вітру і діаметр гвинта безпосередньо впливають на потужність, що виробляється вітряною електроустановкою. Точно розрахувати експлуатаційні характеристикитієї чи іншої моделі можливо за допомогою наступних формул:

1. Розрахунки відповідно до площі обертання виконуються наступним чином: P = 0,6 х S х V 3 ,де S - площа, перпендикулярна напрямку вітру (м 2), V - швидкість вітру (м/с), Р - потужність генераторної установки ( кВт).
2. Для розрахунків електроустановки діаметром гвинта застосовується формула:Р = D 2 х V 3 /7000, у якій D є діаметром гвинта (м), V - швидкість вітру (м/с), Р - потужність генератора (кВт).
3. При складніших обчисленнях враховується щільність повітряного потоку. Для цих цілей існує формула: P = ? ? ? ? радіус ротора (м), V - швидкість повітряного потоку (м/с), ρ - щільність повітря (кг/м 3), ред - ККД редуктора (%), η ген - ККД генератора (%).

Таким чином, електроенергія, вироблена вітрогенератором, зростає кількісно в кубічному співвідношенні з швидкістю, що підвищується, вітрового потоку. Наприклад, при підвищенні швидкості вітру в 2 рази, вироблення ротором кінетичної енергії зросте у 8 разів.

При виборі місця встановлення вітрогенератора необхідно віддавати перевагу ділянкам без великих будівель та високих дерев, які створюють перешкоду для вітру. Мінімальна відстань від житлових будинків становить від 25 до 30 метрів, інакше шум під час роботи буде створювати незручності та дискомфорт. Ротор вітряка має бути розташований на висоті, що перевищує найближчі споруди не менше ніж на 3-5 м.

Якщо підключення заміського будинку до спільної мережі не планується, можна скористатися варіантами. комбінованих систем. Робота вітряної установки буде значно ефективнішою при використанні її спільно з дизель-генератором або сонячною батареєю.

Як зробити вітрогенератор своїми руками

Незалежно від типу та конструкції вітрогенератора, кожен пристрій як основа обладнується схожими елементами. У всіх моделях є генератори, лопаті з різних матеріалів, витяги, що забезпечують необхідний рівень установки, а також додаткові акумулятори та система електронного керування. Найбільш простими виготовлення вважаються агрегати роторного типу чи аксіальні конструкції з допомогою магнітів.

Варіант 1. Роторна конструкціявітрогенератора.

У конструкції роторного генератора вітряного використовується дві, чотири або більше лопатей. Подібні вітрогенератори не в змозі повністю забезпечити електроенергією великі. заміські будинки. Вони використовуються переважно як допоміжне джерело електрики.

Залежно від розрахункової потужності вітряка підбираються необхідні матеріалита комплектуючі:

• Генератор з автомобіля на 12 вольт та автомобільний акумулятор.
• Регулятор напруги перетворює змінний струм з 12 до 220 вольт.
• Місткість з великими розмірами. Найкраще підійде алюмінієве відро або каструля з нержавіючої сталі.
• Як зарядний пристрій можна скористатися реле, знятим з автомобіля.
• Потрібний вимикач на 12 В, лампа заряду з контролером, болти з гайками та шайбами, а також металеві хомути з прогумованими прокладками.
• Трижильний кабель з мінімальним перетином 2,5 мм 2 та звичайний вольтметр, знятий з будь-якого вимірювального пристрою.

Насамперед виконується підготовка ротора з наявної металевої ємності - каструлі або відра. Вона розмічується на чотири рівні частини, на кінцях ліній проробляють отвори, щоб полегшити поділ на складові частини. Потім ємність розрізається ножицями по металу чи болгаркою. З заготовок, що вийшли, вирізаються лопаті ротора. Всі виміри повинні ретельно перевірятися на відповідність розмірам, інакше конструкція працюватиме неправильно.

Далі визначається сторона обертання шківа генератора. Як правило, він обертається за годинниковою стрілкою, але краще це перевірити. Після цього роторна частина з'єднується із генератором. Щоб уникнути дисбалансу в русі ротора, отвори для кріплень в обох конструкціях повинні розташовуватися симетрично.

Щоб збільшити швидкість обертання краю лопат слід трохи вигнути. Зі зростанням кута вигину потоки повітря будуть більш ефективно сприйматися роторною установкою. Як лопаті використовуються не тільки елементи розрізаної ємності, а й окремі деталі, що з'єднуються з металевою заготовкою, що має форму кола.

Після кріплення ємності до генератора всю отриману конструкцію потрібно повністю встановити на щоглі за допомогою металевих хомутів. Потім монтується проводка і збирається. Кожен контакт повинен включатись у власний роз'єм. Після підключення проводка кріпиться до щогли дротом.

Після закінчення збирання здійснюється підключення інвертора, акумулятора та навантаження. Акумулятор підключається кабелем з перетином 3 мм 2 для всіх інших підключень цілком достатньо перерізу 2 мм 2 . Після цього вітрогенератор можна експлуатувати.

Варіант 2. Аксіальна конструкція вітрогенератора із застосуванням магнітів.

Аксіальні вітряки для будинку є конструкцією, одним з основних елементів якої є неодимові магніти. За своїми експлуатаційними якостями вони значно випереджають звичайні роторні агрегати.

Ротор є основним елементом усієї конструкції вітрогенератора. Для його виготовлення найкраще підійде маточина автомобільного колеса в комплекті з гальмівними дисками. Деталь, що була в експлуатації, слід підготувати - очистити від бруду та іржі, змастити підшипники.

Далі необхідно правильно розподілити та закріпити магніти. Усього їх знадобиться 20 штук, розміром 25 х 8 мм. Магнітне поле у ​​них розташоване по довжині. Чітні магніти будуть полюсами, вони розташовуються по всій площині диска з чергуванням через один. Потім визначаються плюси та мінуси. Один магніт послідовно стосується інших магнітів на диску. Якщо вони притягуються, то полюс позитивний.

При збільшеній кількості полюсів, необхідно дотримуватися певні правила. У однофазних генераторах кількість полюсів збігається з кількістю магнітів. У трифазних генераторах дотримується пропорція 4/3 між магнітами та полюсами, а також співвідношення 2/3 між полюсами та котушками. Установка магнітів виконується перпендикулярно до кола диска. Для їхнього рівномірного розподілу використовується паперовий шаблон. Спочатку магніти закріплюються сильним клеєм, а потім остаточно фіксуються епоксидною смолою.

Якщо порівнювати однофазні та трифазні генератори, то експлуатаційні якості перших будуть дещо гіршими порівняно з іншими. Це пов'язано з високими амплітудними коливаннями в мережі через нестабільну віддачу струму. Тому в однофазних пристроях з'являється вібрація. У трифазних конструкціях цей недолік компенсується навантаженнями струму з однієї фази до іншої. За рахунок цього у мережі завжди забезпечується постійне значення потужності. Через вібрацію термін експлуатації однофазних систем значно нижчий, ніж у трифазних. Крім того, трифазні моделі під час роботи не мають шуму.

Висота щогли становить приблизно 6-12 м. Вона встановлюється у центр опалубки та заливається бетоном. Потім на щоглу встановлюється готова конструкціяна яку кріпиться гвинт. Кріплення самої щогли здійснюється за допомогою тросів.

Лопаті для вітрогенератора

Ефективність роботи вітрових електроустановок багато в чому залежить від конструкції лопатей. Насамперед, це їх кількість та розміри, а також матеріал, з якого будуть виготовлені лопаті для вітрогенератора.

Чинники, що впливають на конструкцію лопатей:

• Навіть найслабший вітер зможе привести в рух довгі лопаті. Однак, занадто велика довжина може призвести до уповільнення швидкості обертання вітряного колеса.
• Збільшення загальної кількості лопатей робить вітрове колесо більш чуйним. Тобто чим більше лопатей, тим краще запускається обертання. Однак потужність і швидкість знижуватимуться, що робить подібний пристрій непридатним для вироблення електроенергії.
• Діаметр та швидкість обертання вітряного колеса впливає на рівень шуму, створюваного пристроєм.

Кількість лопатей поєднується з місцем встановлення всієї конструкції. У найбільш оптимальних умовахправильно підібрані лопаті здатні забезпечити максимальну віддачу вітрогенератора.

Насамперед, потрібно заздалегідь визначити необхідну потужність та функціональність пристрою. Щоб правильно виготовити вітрогенератор, потрібно вивчити можливі конструкції, а також кліматичні умови, в яких експлуатуватимуться.

Крім загальної потужності, рекомендується визначити значення вихідної потужності, відомої ще як пікове навантаження. Вона є загальною кількістю приладів та обладнання, які включатимуться одночасно з роботою вітрогенератора. За необхідності збільшити цей показник рекомендується використовувати відразу кілька інверторів.

Вітряний генератор своїми руками 24в - 2500ват

Діяльність як окремих людей, так і всього сучасного людства практично неможлива без електроенергії. На жаль, обсяг споживання нафти і газу, вугілля і торфу, що швидко збільшується, веде до зменшення запасів цих ресурсів на планеті. Що ж можна зробити, поки все це ще є у землян? Згідно з висновками фахівців, саме розвитком енергетичних комплексів можна вирішити проблеми світових економічних та фінансових криз. Тому найактуальнішими стають пошук та використання безпаливних джерел енергії.

Відновлювальна, екологічна, «зелена»

Можливо, не варто нагадувати, що все нове – це добре забуте старе. Силу течії річки та швидкість вітру люди навчилися застосовувати для отримання механічної енергії дуже давно. Сонце нагріває воду і рухає автомобілі, живить космічні кораблі. Колеса, встановлені в руслах струмків і невеликих річок, подавали воду на поля ще в середні віки. Одна могла забезпечити борошном кілька навколишніх сіл.

Зараз нас цікавить просте питання: як забезпечити своє житло дешевим світлом і теплом, як зробити вітряк своїми руками? 5 кВт-ної потужності або трохи менше, головне, щоб можна було забезпечити своє житло струмом для роботи електроприладів.

Цікаво, що у світі існує класифікація будівель за рівнем ресурсоефективності:

• звичайні, збудовані до 1980-1995 рр.;
• з низьким та ультранизким рівнем енергоспоживання - до 45-90 кВч на 1 кВ/м;
• пасивні та енергонезалежні, які отримують струм із відновлюваних джерел (наприклад, установивши вітрогенератор роторний (5 кВт) своїми руками або систему сонячних панелей, Можна вирішити це завдання);
• енергоактивні будівлі, що виробляють електрики більше, ніж їм потрібно, одержують гроші, віддаючи її через мережу іншим споживачам.

Виходить, що власні, домашні міні-станції, встановлені на дахах та дворах, можуть згодом скласти своєрідну конкуренцію великим постачальникам струму. Та й уряди різних країнвсіляко заохочують створення та активне використання

Як визначити рентабельність власної електростанції

Дослідники довели, що резервні можливості вітрів набагато більше за всі накопичені багатовікові паливні запаси. Серед способів отримання енергії з відновлюваних джерел вітрякам відведено особливе місце, оскільки їх виготовлення простіше, ніж створення панелей, що сонцеуловлюють. По суті вітрогенератор на 5 кВт своїми руками можна зібрати, маючи потрібні складові, серед яких магніти, мідний дріт, фанера і метал для лопатей.

Знавці стверджують, що продуктивною і відповідно вигідною може стати конструкція не тільки правильної форми, але й збудована у правильному місці. Це означає, що необхідно враховувати наявність, сталість і навіть швидкість повітряних потоків у кожному окремому випадку і навіть у конкретному регіоні. Якщо в місцевості періодично наступають штили, спокійні та безвітряні дні, пристрій щогли з генератором не принесе користі.

Перш ніж починати робити вітряк своїми руками (5 кВт), необхідно продумати його модель та вигляд. Не варто чекати від слабкої конструкції великого виходу енергії. І навпаки, коли потрібно запитати лише пару лампочок на дачі, немає сенсу будувати величезний вітряк своїми руками. 5 кВт – потужність, достатня для забезпечення електроенергією практично всієї системи освітлення та домашніх приладів. Буде постійний вітер – буде й світло.

Як зробити вітрогенератор своїми руками: послідовність дій

На вибраному для високої щогли місці зміцнюють сам вітряк із приєднаним до нього генератором. Енергія, що виробляється, по проводах надходить до потрібного приміщення. Вважається, що чим вища конструкція щогли, більший діаметр вітряного колеса і сильніший повітряний потік, тим вищий ККД всього пристрою. Насправді все не зовсім так:

• наприклад, сильний ураган може запросто поламати лопаті;
• деякі моделі можна встановити на даху звичайного будинку;
• правильно обрана турбіна легко запускається і добре працює навіть при вітрі з дуже слабкою швидкістю.

Основні види вітряків

Класичними вважаються конструкції з горизонтальним розміщенням осі обертання ротора. Зазвичай вони мають 2-3 лопаті та встановлюються на великій висоті від землі. Найбільша ефективність такої установки проявляється при постійному напрямку та його швидкості 10 м/с. Істотним недоліком цієї лопатевої конструкції є збій обертання лопатей при мінливому, рвучкому Це призводить або до непродуктивної роботи, або до руйнування всієї установки. Щоб запустити такий генератор після зупинки, необхідне примусове початкове розкручування лопатей. Крім того, при активному обертанні лопаті видають специфічні, неприємні людському вуху звуки.

Вертикальний вітрогенератор («Дзиґа» 5 кВт або інший) має інше розміщення ротора. Н-подібними чи бочкоподібними турбінами захоплюється вітер будь-якого напрямку. Ці конструкції мають менші розміри, запускаються навіть за найслабших повітряних потоків (при 1,5-3 м/с), не вимагають високих щоглів, їх можна використовувати навіть у міських умовах. Крім того, номінальної потужності вітряки, які своїми руками (5 кВт - це реально) зібрані, досягають при вітрі в 3-4 м/с.

Вітрила не на кораблях, а на суші

Одним із популярних напрямків у вітроенергетиці зараз стало створення горизонтального генератора з м'якими лопатями. Основною відмінністю є як матеріал виготовлення, так і сама форма: створені вітряки своїми руками (5 кВт, вітрильний тип) мають 4-6 трикутних лопатей. До того ж, на відміну традиційних конструкцій, їх перетин збільшується у бік від центру до периферії. Ця особливість дозволяє не тільки "зловити" слабкий вітер, але й уникнути втрат при ураганному повітряному потоці.

Плюсами вітрильників можна назвати такі показники:

• велика потужність при повільному обертанні;
• самостійне орієнтування та підстроювання під будь-який вітер;
• висока флюгерність та мала інерція;
• відсутність необхідності примусового розкручування колеса;
• абсолютно беззвучне обертання навіть за великих обертів;
• відсутність вібрацій та звукових обурень;
• відносна дешевизна конструкції.

Вітряки своїми руками

5 кВт необхідної електроенергії можна отримати кількома способами:

• побудувати найпростішу роторну конструкцію;
• зібрати комплекс із декількох послідовно розташованих на одній осі вітрильних коліс;
• використовувати аксильну конструкцію з неодимовими магнітами.

Важливо пам'ятати, що потужність вітряного колеса пропорційна добутку кубічного значення швидкості вітру на площу турбіни, що омітається. Як зробити вітрогенератор на 5 кВт? Інструкція далі.

За основу можна взяти автомобільну маточину та гальмівні диски. 32 магніти (25 на 8 мм) розташовують паралельно по колу на майбутніх дисках ротора (рухомої частини генератора) на кожен диск по 16 штук, причому плюси обов'язково чергують з мінусами. У протилежних магнітів мають бути різні значення полюсів. Після розмітки та розміщення все, що знаходиться на колі, заливають епоксидкою.

Котушки мідного дротурозташовують на статорі. Їхня кількість повинна бути меншою, ніж число магнітів, тобто 12. Попередньо всі дроти виводять і з'єднують між собою зіркою або трикутником, потім теж заливають епоксидним клеєм. Рекомендується перед заливкою вставити всередину котушок шматочки пластиліну. Після затвердіння смоли та їх вилучення залишаться отвори, які потрібні для вентиляції та охолодження статора.

Як усе це працює

Диски ротора, обертаючись щодо статора, утворюють магнітне поле, і в котушках виникає електрострум. А вітряк, приєднаний за допомогою системи шківів, потрібний для того, щоб рухати ці частини робочої конструкції. Як зробити вітрогенератор своїми руками? Деякі починають виготовлення власної електростанції зі збирання генератора. Інші - зі створення лопатевої обертової частини.

Вал від вітряка зчіплюють з'єднанням з одним з дисків ротора. На сильний підшипник ставиться нижній другий диск з магнітами. Статор розташовують посередині. Всі частини кріпляться до фанерного кола за допомогою довгих болтів та фіксуються гайками. Між усіма «млинцями» обов'язково залишають мінімальні зазори для вільного обертання дисків ротора. У результаті виходить 3-фазний генератор.

"Бочка"

Залишилося виготовити вітряки. Своїми руками 5 кВт-ву конструкцію, що обертається, можна зробити з 3 кіл фанери і листа найтоншого і легкого дюралю. Металеві прямокутні крила кріпляться до фанери болтиками та куточками. Попередньо в кожній площині кола видовбані направляючі канавки у формі хвилі, в які вставляються листи. Двоповерховий ротор, що вийшов, має 4 хвилястих лопаті, прикріплені один до одного під прямим кутом. Тобто між кожними двома скріпленими маточками фанерними млинцями розташовані по 2 вигнуті у формі хвилі алюмінієві лопаті.

Дана конструкція насаджена по центру на сталеву шпильку, яка і буде передавати крутний момент генератору. Вітряки, своїми руками (5 кВт) створені, такої конструкції важать приблизно 16-18 кг при висоті 160-170 см та діаметрі основи 80-90 см.

Що потрібно врахувати

Вітряк-«бочку» можна встановити навіть на даху будівлі, хоча цілком достатньо вишки заввишки 3-4 метри. Однак обов'язково необхідно захистити від природних опадів корпус генератора. Також рекомендується встановити акумуляторний накопичувач енергії.

Для отримання з постійного 3-фазного змінного струму обов'язково в схему потрібно включити і перетворювач.

При достатній кількості вітряних днів у регіоні вітряк, своїми руками (5 кВт) зібраний, може забезпечити струмом не лише телевізор та лампочки, а й систему відеоспостереження, кондиціонер, холодильник та іншу електротехніку.