Как сделать ветрогенератор своими руками в домашних условиях: Ветрогенератор своими руками

Ветрогенератор своими руками: фото и описание изготовления

Подробное описание, как сделать ветрогенератор своими руками в домашних условиях: фото и описание изготовления аксиального генератора.

Приветствую! Понадобилось сделать качественный и надежный ветрогенератор из подручных материалов.

Мне не нужна была большая мощность и много энергии. Но хотелось иметь надежный ветрогенератор, чтобы на обычном ветру он стабильно вырабатывал 30-40 ватт/ч электроэнергии.

От старых ветрогенераторов у меня сохранились 10 катушек, там намотано примерно по 60 витков проводом 1.5мм. Эти катушки я решил применить для этого генератора. После недолгих поисков дешевых магнитов их удалось приобрести всего по 1,5$ за штуку, в количестве 20шт.

Генератор будет однофазный, 10 катушек и на каждую катушку по два магнита на дисках ротора.

Изготовление ветрогенератора начал с рамы, так сказать основы ветрогенератора.

Ветряк решил сделать как и все по классической схеме со складывающимся хвостом. Нашел у себя куски профильной трубы из которой сварил раму со смещением ветроголовки относительно поворотной оси. От старого прицепа нашел ступицу, которую применил. Просверлил отверстие и вставил вал оси, далее приварил с обоих сторон.

Далее на фото можно видеть, как сделано крепление для хвоста и на сколько смещена от центра ось вращения генератора. Ось генератора приварена не совсем горизонтально. Я ее немного задрал в верх, примерно на 2-3градуса, это чтобы лопасти были подальше от мачты, ведь при сильном ветре они сильно прогибаются и могут побиться о мачту.

Штырь для хвоста приварен под углом 45 градусов относительно оси вращения винта, по вертикали отклонение на 20 градусов. Потом готовый хвост просто одевается на этот штырь. Когда ветрогенератор на ветру, то хвост смотрит в сторону, так-как ось вращения винта смещена от центра, таким образом достигается баланс, но если ветер становился сильнее, то винт уходит в сторону и хвост складываетя. Обычно трудно точно рассчитать хвост, его лучше потом подогнать под нужный ветер смотря когда он начинает складываться.

Площадь хвоста должна быть 20% от ометаемой площади винта.

Далее из металла были выточены два диска будущего ротора под магниты. Для дисков я вырезал две восьмиугольные заготовки, которые отнес к своим знакомым и они их них выточили мне на токарном станке два диска. Потом на дисках были размечены и просверлены отверстия для крепления.

Статор изготавливался тоже уже по отработанной всеми схеме. Из фанеры вырезается заготовка, потом кладутся и спаиваются катушки между собой.

Если вы делаете как я, однофазный генератор, то катушки между собой соединяются так, конец первой с концом второй катушки, а начало второй с началом третьей , и конец третьей с концом четвертой и т.д. Если перепутать соединение катушек, то генератор работать не будет.

Для трехфазного катушки в фазах соединяются в одном направлении, то-есть все катушки каждой из трех фаз конец с началом.  (описание трёхфазного генератора здесь)

Вот моя заготовка для заливки статора, стыки и всю форму я промазал клеем ПВА, просто под рукой не оказалось ничего другого. Лучше форму смазывать например вазелином, жиром, воском, в общем тем что не позволит полиэфирной смоле прилипнуть к форме, иначе потом будет трудно выковырять статор из формы.

Чтобы катушки не куда не сдвинулись, я их закрепил на красный скотч, потом аккуратно залил приготовленную смолу и сверху притянул крышкой, которая у меня осталась после вырезания круга в фанере под статор.

Как смола полностью отвердела я извлек статор и сразу решил собрать генератор и проверить что получилось. Сначала покрутил руками без диодного моста, удалось руками раскрутить генератор до 15 вольт. Результат осень обрадовал, потом собрал диодный мост и уже измерения делал по постоянному току.

От руки до 15 вольт так-же, ток короткого замыкания от руки до 5А, генератор сильно сопротивляется, но результат превзошел все ожидания и оказался мощнее.

Пробовал крутить руками и заряжать аккумулятор, удалось получить ток зарядки до 1.1А, это где то при 300об/м, значит на ветру будет гораздо больше так-как винт легко должен раскручивается до 1000 об/м при наличие хорошего ветра.

На фото:  самодельный аксиальный генератор.

Так-же чтобы магниты не отпадали с дисков я их тоже залил, но уже эпоксидной смолой. Чтобы было хорошее сцепление смолы с металлом диски были еще раз зачищены.

Магниты на дисках должны чередоваться полюсами, и два диска должны притягиваться, то-есть магниты на дисках на против друг друга должны быть противоположными полюсами и притягиваться.

 

Лопасти изготовил из сосновой доски, решил сделать на этот раз быстроходные лопасти. Ранее я делал и ставил на свои ветряки много лопастей с большими углами относительно ветра. У них получался большой крутящий момент, но очень маленькие обороты.

Теперь я сделал три лопасти с углом всего 3 градуса. У них низкий стартовый момент, но он не важен так как генератор не имеет залипаний и легко начинает вращаться. Зато у лопастей большая быстроходность, это значит что генератор будет крутится на больших оборотах.

Вот ветрогенератор уже наконец собран и установлен на мачту. Как видно на фото труба одета на трубу, это самый простой вариант. Провод пустил снаружи без всяких токосьемных колец. Потом пущу его внутри трубы. После установки сразу-же подсоединил ветрогенератор напрямую к аккумулятору через амперметр. Ветер в этот день был небольшой и ток зарядки доходил до 5А. Но потом ветер стал сильней и ток бывало переваливал за 10А.

Нашел новый амперметр со шкалой до 30А, в сильные порывы ветра стрелка отклонялась практически до конца. Ниже как-раз запечатлен момент, когда ток зарядки составил 28А. Ток может быть значительно больше, но срабатывает защита от сильного ветра и винт отворачивается от него и сбрасывает мощность и обороты.

Конструкция крепкая и можно защиту сделать на срабатывание на более сильных ветрах, но провод катушек тонковат и будет сильно греться, поэтому лучше так не делать чтобы не перегрелся статор и не расплавился лак в катушках и смола.

Потом попробую поставить на этот ветрогенератор заводские скоростные лопасти, комплект стоит не дорого и должен дать существенную прибавку по оборотам на средних ветрах, а значит и мощность. На этом все, более подробно как это сделать вы можете найти на других страницах сайта.

Как сделать ветрогенератор своими руками: принцип

Оглавление:
Как сделать ветрогенератор своими руками: как работает система
Ветряной генератор своими руками: из чего сделать

Ветрогенератор для дачи своими руками: лопасти

Ветер – это движение воздуха, которого на нашей планете в избытке. Регионов, в которых он отсутствует на Земле, практически нет. Бывают, конечно, затишья, но это редкость, и именно поэтому электростанции, работающие по принципу генерирования энергии из неисчерпаемых природных источников, делают комбинированными. В смысле, объединяют в одну систему солнечные панели и ветрогенератор – когда отсутствует один энергоноситель, обязательно присутствует другой. Но не в этом дело – в данной статье разговор пойдет о ветрогенераторе. Вместе с сайтом moyadacha.org мы разберемся с вопросом, как сделать ветрогенератор своими руками – мы изучим принцип его изготовления и работу системы энергоснабжения с его участием.

Как сделать ветряной генератор в домашних условиях фото

Как сделать ветрогенератор своими руками: как работает система

Генератор – это основной узел любой электростанции, и ветряная система в этом отношении не является исключением. Работает она просто, и по сути, если не учитывать все оборудование ветроэлектростанции, состоит из двух частей – это сам генератор и ветряная установка или, попросту говоря, лопасти. С ними и нужно будет разбираться в первую очередь – именно они и отвечают за выработку электрической энергии. Лопасти, установленные на вал генератора или подключенные к нему посредством специального редуктора, передают вращение валу, в результате чего и происходит выработка электричества. Здесь все просто.

Но дальше, чтобы вырабатываемая ветрогенератором энергия смогла в полной мере служить на благо человека, она должна пройти еще через целый комплекс различного оборудования. В принципе, «целый комплекс» – это громко сказано. По сути, это три основные элемента.

1. Инвертор-преобразователь. Генератор, используемый в ветряных электростанциях, не вырабатывает сразу 220V – 12 или в лучшем случае 24 вольта постоянного тока. Для переработки этого напряжения в привычные для нас 220V переменного тока как раз и используется инвертор – о его выборе можете почитать в статье «Инвертор для дачи».
   Ветрогенератор для дачи фото

2. Блок аккумуляторов. Обеспечивает запас энергии – ветер бывает не всегда, а электричество необходимо все 24 часа в сутки. Оптимальным хранилищем электроэнергии являются гелевые аккумуляторы, которые как нельзя лучше приспособлены выдерживать большое количество циклов разрядки и зарядки. Емкость аккумуляторов – это величина расчетная и определяется она исходя из энергопотребления дачного дома. По большому счету, от этого момента зависит то, будет ли хватать вам энергии или нет.
3. Контроллер. Можно сказать, что это сердце системы – управление. Контроллер решает, куда направлять электрическую энергию, вырабатываемую ветрогенератором для дачи. Если аккумуляторы разряжены, то он заряжает их, если бак заполнен, то энергия поступает непосредственно к потребителю через повышающий инвертор.

Естественно, не следует забывать и о таком сопутствующем оборудовании, как специальные электрические кабели, коммутационные коробки и тому подобные вещи, без которых не работает ни одна система. Кроме всего прочего, следует подумать и об «утилизации» излишков электричества – существует оборудование, которое позволяет выдавать электроэнергию в городскую сеть. Мало того, при заключении соответствующего договора с энергоснабжающими компаниями, вы будете получать еще за это деньги. О простейшем варианте изготовления ветрогенератора смотрите в этом видеоролике.

Ветряной генератор своими руками: из чего сделать

Подходя к решению вопроса, как сделать ветряной генератор, первое, с чем придется столкнуться, это с выбором энергетической установки – самого генератора, который будет вырабатывать электроэнергию. Здесь имеется два варианта.

1. Автомобильный генератор или другие генераторы, не предназначенные для ветроэлектростанций. Использовать их можно только в том случае, когда речь идет об обычном эксперименте – баловстве. На большую мощность в таких ситуациях рассчитывать не получится – максимум, что можно выжать из автомобильного электрогенератора, это несколько десятков ватт, которых может хватить разве что на освещение дачного дома. В принципе, и это уже хорошо, но если нужно больше, то обратить внимание необходимо на специальные генераторы для ветроэлектростанций – обойдутся они дороже, но их использование может подарить вам сотни ватт энергии.
2. Покупные генераторы для ветряных электростанций. Как и говорилось выше, невзирая на стоимость этих изделий, они являются наиболее оптимальным решением, позволяющим собрать своими руками поистине эффективный ветрогенератор. Да, за него придется отдать как минимум 200 долларов, но за эти деньги можно рассчитывать на 250 и более ватт электрической энергии в час. Естественным будет предположить, что такие генераторы могут быть различного типа – особое внимание следует обратить на так называемые генераторы без щеток. Магнитные электрогенераторы, которые в работе оказываются очень неприхотливыми.

   Как сделать ветряной генератор фото

А вообще при выборе энергетической установки для ветроэлектростанции нужно взять во внимание и такие факторы, как выдаваемое напряжение. Здесь есть два варианта. Первый – генератор на 12V и второй – генератор на 24V. В последнем случае можно рассчитывать на большие мощности, чем в первом случае – естественно, в зависимости от вашего выбора, следует подбирать и другое оборудование. Как и генераторы, на работу с этим или иным напряжением могут быть рассчитаны и инверторы, и контроллеры, и даже аккумуляторы. В случае с электрическими емкостями дела обстоят проще – если подключить пару равнозначных аккумуляторов на 12V последовательно друг с другом, получится одна емкость на 24V. Если все-таки нужно увеличивать емкость аккумуляторов, а не напряжение, то подключать их нужно параллельно друг с другом (плюс к плюсу, а минус к минусу).

Ветрогенератор для дачи своими руками: лопасти

Ни для кого не секрет, что современные ветряные электрогенераторы делятся на несколько типов. Они могут быть лопастными и барабанными, горизонтальными и вертикальными. Наиболее простыми в самостоятельном изготовлении являются лопастные генераторы – попросту говоря, вырабатывающая электричество установка приводится в движение обыкновенным пропеллером. Мягко говоря, это не самый эффективный способ преобразования энергии ветра, эффективность которого напрямую зависит от размера лопасти – существуют более эффективные приводы, но следует понимать, что в изготовлении они сложнее. К примеру, барабанная установка с крыльчаткой – наподобие как устанавливаются в мощных вентиляторах систем вентиляции. Таких вариантов достаточно много, и выбирать их нужно исходя из массы факторов.

Ветрогенератор для дачи своими руками фото

Опять простой пример – обычные лопасти будут создавать массу проблем, если ваш дом находится в черте города. По большому счету, их использование в густонаселенных пунктах даже запрещено – для дачи они, конечно, подойдут, но, опять-таки, если говорить о более или менее серьезных электростанциях, то лучше все-таки окажутся барабанные приводы горизонтальной или вертикальной установки. Их вполне реально установить на крыше дома – мало того, если говорить о заводских изделиях этого типа, то они намного тише в работе, чем лопастные приводы ветрогенератора. Для их изготовления придется найти в интернете не только чертежи, но и описание их возможностей.

В общем, выбор типа привода для решения вопроса, как сделать ветряной генератор в домашних условиях, дело ответственное, и уделить ему внимания нужно не меньше, чем генератору. Мало того, если первое устройство вполне реально приобрести в магазине, то вот привод придется изготавливать самостоятельно из подручных материалов. Сделать его можно из различных вещей – к примеру, канализационные трубы, любой (желательно легкий) пластинчатый материал. В общем, думайте и размышляйте – эта область народного хозяйства изучена слишком мало, чтобы останавливаться на достигнутом.

Как сделать ветрогенератор своими руками фото

В заключение темы, как сделать ветрогенератор своими руками, скажу только одно – не стоит думать, что это простая работа, даже несмотря на сравнительно элементарную технологию «добычи» электроэнергии из ветра. На самом деле, придется решать много неразрешимых задач, изготавливать нестандартные детали и делать много других нелегких вещей. В общем, гораздо проще приобрести готовый ветрогенератор и наслаждаться его возможностями.

Vetrogenerator. Как самому сделать ветрогенератор, ветряной двигатель, электростанцию или проще ветряк своими руками из подручных материалов в домашних условиях.

Подробные схемы и чертежи ветряного генератора с наглядными иллюстрациями Сегодня мы поговорим о том, как самому сделать ветрогенератор, ветряной двигатель, электростанцию или проще ветряк своими руками из подручных материалов в домашних условиях. Так же рассмотрим подробные схемы и чертежи ветряного генератора с наглядными иллюстрациями

Ветрогенератор – это ветроколесо с большими лопастями, редуктор (специальный механизм, который преобразует и передает крутящий момент), мачта для установки устройства, аккумуляторная батарея и инвертор (необходим для преобразования полученного постоянного тока в эффективный переменный ток).

 

Предполагается, что рассматриваемая нами конструкция генератора будет состоять из следующих основных частей:

· собственно ветрогенератор, собранный на базе двигателя промышленного изготовления;

· электронный блок управления зарядкой;

· комплект соединительных проводов;

· крепёжная мачта;

· растяжки.

В качестве электрического привода в рассматриваемой конструкции используется двигатель постоянного тока, которым комплектуются некоторые модели так называемых «бегущих дорожек» (260V, 5A). При этом обратный (генераторный) эффект мы получим за счёт того, что любое устройство подобного типа в отношении формируемого им электромагнитного поля является обратимым. При наличии вращательного усилия на валу двигатель автоматически превращается в генератор.

 

Используемые материалы

Большую часть материалов, используемых в этом изделии, вы сможете приобрести в любом хозяйственном магазине. Помимо двигателя от дорожки вам потребуется следующий набор комплектующих изделий и расходных материалов:

· специальная нарезная втулка;

· мост диодный на токи 30-50A;

· кусок полихлорвиниловой трубки.

Кроме того, для изготовления хвостовика и корпуса генератора необходимо подготовить следующие детали и расходный материал:

· Труба квадратная 25х25 мм;

· Фланец маскирующий;

· Патрубок;

· Саморезы;

· Болты;

· Шайбы;

· Скотч.

 

Сборка ветрогенератора своими руками

Изготовление ветрогенератора начинаем с подготовки лопастей, которые можно вырезать из тонких полосок дюралюминия. Примерная форма лопастей генератора приведена ниже.

Перед креплением заготовки следует тщательно обработать шкуркой до получения необходимого профиля, таким образом, чтобы передняя кромка была закруглена, а задняя – оставалась заостренной.

Хвостовик делаем из жести, причём его размер и форма не играют решающей роли – главное, чтобы он был достаточно жёстким.
Затем берём снятый с беговой дорожки двигатель с прикрепленной к нему втулкой и отмечаем на нём места расположения трёх отверстий на расстоянии примерно 10 см от центра (на равном удалении друг от друга). Затем просверливаем по получившейся разметке отверстия и нарезаем резьбу под крепёжные болты.

Рекомендуем пометить место крепления каждой лопасти к втулке, что позволит вам не спутать их при сборке.

Монтаж ветряного генератора

Окончательную сборку ветрогенератора в домашних условиях проводим в следующей последовательности:

1. Разрежьте трубку ПВХ на две части и проложите полученным материалом то место на квадратной трубе, куда вы собираетесь крепить ваш двигатель. Расположите диодный мостик неподалёку от двигателя и закрепите его при помощи саморезов.

2. Соедините выходящий из двигателя провод черного цвета с «плюсом» диодного моста.

3. Присоедините выходящий от двигателя провод красного цвета к «минусу» моста.

4. Положение хвостовика настройте таким образом, чтобы плоскость всей системы была параллельна земле. Прилаживаем хвостовик к трубе и крепим его на ней при помощи заранее приготовленных саморезов.

 

5. Размещаем помеченные ранее лопасти на свои места и крепим их болтами с шайбами на втулку, причём на ближние к оси отверстия устанавливаем по две шайбы (с каждой стороны основания лопасти). Для трех наружных отверстий устанавливаем по одной шайбе (со стороны болта). После этого основательно затягиваем полученные соединения.

6. Надёжно зафиксировав вал двигателя, надеваем на него втулку с лопастями и с помощью плоскогубцев заворачиваем ее до упора, против хода часовой стрелки.

7. Затем проворачиваем патрубок к маскирующему фланцу с помощью газового ключа.

8. После этого проводим балансировку основания трубы с закреплённым на ней двигателем и хвостовиком и отмечаем точку равновесного положения.

9. В этой точке производим крепление несущего основания к мачте (для удобства вам, возможно, придется открутить для этого втулку и хвостовик).

 

10. Закрепляем основание на саморезы и восстанавливаем убранные ранее узлы.

Ветряной генератор может прослужить вам значительно дольше, если вы покрасите не только его лопасти, но также основание, хвостовик и защитный кожух двигателя.

Для включения ветряного устройства в рабочую электрическую сеть вам обязательно понадобится комплект проводов, контроллер зарядки батарей, амперметр и нагрузка (аккумуляторная батарея).

Что касается несущей мачты, то сразу отметим её особое значение для надёжного крепления генератора, что гарантирует его долгую и бесперебойную эксплуатацию. Этот элемент конструкции не только должен быть достаточно прочным, но ещё и обязан иметь хорошую устойчивость. Кроме того, совсем не помешает, если мачта будет оборудована простейшим механизмом опускания и подъёма основания с двигателем.

 

Энергия ветра потоком вращает колесо ветряка с лопастями, через редуктор крутящий момент начинает передаваться на генераторный вал. Так происходит превращение механической энергии в электрическую.

Рабочая мощность ветрогенераторов прямо пропорциональна параметрам ветроколеса, скорости ветра (по среднему показателю) и высоте мачты. Обычно диаметр лопастей ветрогенераторов может варьировать от 0.5м до более 50 метров.

Большинство существующих ветрогенераторов относят к сетевым турбинам. Это означает, что они работают лишь при наличии электрической сети (локальной или централизованной, например, при помощи дизель генераторов). Это объясняется нестабильностью потоков ветра. Сеть выполняет в данном случае стабилизирующий эффект. Основное условие использования сетевого ветрогенератора: мощность сети обязательно быть выше мощности ветродвигательной установки минимум в 1. 8 раза. При мощных потоках ветра лопасти ветрогенератора начинают вращаться. Получаемая энергия вращения начинает передаваться на мультипликатор (электрический генератор) через ротор. Существуют конструкции ветрогенератора, где не устанавливают мультипликатор для увеличения производительности. Ветродвигатели могут функционировать по одному, как единичный комплекс, или большими группами, образуя своеобразный ветропарк.

 

Перед тем как сделать ветрогенератор своими руками, нужно определиться, какой тип устройства будет производиться – горизонтальный или вертикальный (роторный) тип ветродвигателя. Более простой и доступный вариант – монтаж вертикального ветрогенератора, так как у этой системы выше коэффициент эффективного воздействия ветра, а его балансировка устройства значительно легче. Чем мощнее будет выбранный генератор, тем больше диаметр и вес ветроколеса. Соответственно значительно возрастает сложность конструкции, ее балансировка и закрепление.

Комплектующие детали и элементы самодельной ветряной электростанции:

· генератор 12V

· аккумулятор 12V (можно взять автомобильный, но лучше приобрести альтернативный, стоимость его около 40 у. е., но он более долговечный и безопасный)
· ротор 1,5-2м

· большое металлическое ведро или металлическая бочка (из нержавейки или алюминия)

· реле для зарядки аккумулятора

· реле заряда лампы (например, автомобильное)
· полугерметичный выключатель .

· вольтметр (можно взять автомобильный или от любого бывшего в употреблении измерительного устройства)

· большая доза наружная (распределительная коробка)

· мачта с высотой от 2 до 10 метров (можно сделать самостоятельно из труб ПВХ и металлических комплектующих для основания)

· провода

· четыре болта марки М6

· 2 хомута или нержавеющая проволока (для крепления к мачте)

 

Перед установкой конструкции мачты заливают фундамент по объему сечения трубы и основания, с учетом нюансов климата и грунта на участке. Мачту с ветродвигателем устанавливают после достижения бетонной смеси максимальной прочности (не меньше недели). Менее надежным вариантом является простое зарывание мачты в грунт на полметра с использованием растяжек. Ротор
Делают ротор и переделывают шкив (фрикционное колесо с канавкой или ободом по окружности, передающее движение канату или приводному ремню) генератора. Выбирают диаметр ротора, исходя из среднестатистической скорости ветра. Диаметр ротора подбирают по среднегодовому показателю скорости ветра. По факту, до скорости 6-7 м/с производительная мощность у ротора 3 м будет выше.
Лопасти

Бочку нужно разделить на 4 абсолютно равные части при помощи маркера и рулетки, и вырезают будущие лопасти болгаркой или ножницами по металлу. Далее крепят их к генератору болтами к днищу и шкиву. Места для болтов вымеряют очень точно, чтобы в дальнейшем не приходилось постоянно регулировать вращение. На бочке отгибают лопасти, но разумно, чтобы избежать слишком резких порывов при потоке ветра.

 

Соединение элементов

Присоединяют провода к генератору и собирают цепь в дозе. Крепят генератор к мачте, фиксируют провода к генератору и мачте. Затем соединяют в цепь генератор и подсоединяют в цепь аккумулятор. Подключают нагрузку при помощи проводов (сечением до 2.5 кВ). Скорость вращения устройства задается степенью изгиба лопастей. Такого ветрогенератора должно хватить для полного энергообеспечения дачи или загородного дома.

Увеличение выработки электроэнергии

Учтите, что повышение мачты до 20-25м может повысить среднюю скорость ветра до 30%. При этом увеличится выработка энергии до 1,5 раз. Также к приёму прибегают при пониженной скорости ветра (менее 4м/с). Высокая мачта устранит влияние построек и деревьев.

 

Вырезание лопастей – у нас получится три набора лопастей (всего девять штук) и тонкая полоска отходов.
· Поместите нашу ПВХ трубу длиной 60 см на плоскую поверхность вместе с отрезком трубы квадратного сечения (можно использовать любой другой достаточно длинный предмет с ровной кромкой). Плотно прижмите их друг к другу и проведите на ПВХ трубе линию в месте их соприкосновения по всей ее длине. Эту линию назовем А.

· Сделайте отметки с каждого конца линии А, отступив от края трубы по 1-1,5 см.

· Склейте вместе три листа бумаги формата А4 так, чтобы они образовали длинный прямой кусок бумаги. Вам предстоит обернуть им трубу, прикладывая по очереди к только что сделанным отметкам на ней. Убедитесь, что короткая сторона куска бумаги плотно и ровно прилегает к линии А, а длинная — ровно перекрывается в тех местах, где идет внахлест сама с собой. С каждого конца трубы проведите линию вдоль края бумаги. Назовем одну из этих линий В, другую – С.

· Возьмите трубу так, чтобы конец трубы, ближайший к линии В смотрел вверх. Начните там, где линии А и В пересекаются и делайте отметки на линии В каждые 145 мм, двигаясь влево от линии А. Последний отрезок должен получиться длиной около 115 мм.

 

· Переверните трубу вверх тем концом, который является ближайшим к линии С. Начните с точки, где линии А и С пересекаются, и также наносите отметки на линии С каждые 145 мм, но двигаться нужно вправо от линии А.

· При помощи квадратной трубки соедините линиями соответствующие друг другу точки на противоположных концах ПВХ трубы.

· Разрежьте трубу вдоль по этим линиям, используя электролобзик, таким образом, чтобы у Вас получилось четыре полоски шириной 145 мм и одна – около 115 мм.
· Разложите все полоски внутренней поверхностью трубы вниз.

· Сделайте на каждой полоске отметки по узкой стороне с одного конца, отступая с левого края 115 мм.

 

· Повторите то же самое с другого конца, отступая по 30 мм с левого края.

· Соедините эти точки линиями, пересекая полоски разрезанной трубы по диагонали. Распилите пластик по этим линиям при помощи лобзика.

· Полученные лопасти положите внутренней поверхностью трубы вниз.

· Сделайте на каждой отметку по линии диагонального распила на расстоянии 7,5 см от широкого конца лопасти.

· Сделайте другую отметку на широком конце каждой лопасти на расстоянии 2,5 см от длинной прямой кромки.

 

· Соедините эти точки линией и отрежьте получившийся уголок по ней. Это предохранит лопасти от заламывания побочным ветром.

Вырезание хвостовика.

Размеры хвоста не имеют решающего значения. Вам нужен кусок легкого материала размером 30х30 см, желательно металла (жести). Вы можете придать хвостовику любые очертания, главным критерием является его жесткость.

Сверление отверстий в трубе квадратного сечения – используйте сверло 7,5 мм.

Поместите двигатель на передний конец квадратной трубы таким образом, чтобы втулка выступала за край трубы, и отверстия под крепежные болты смотрели вниз. Отметьте положение отверстий на трубе и просверлите трубу в отмеченных местах насквозь.

Отверстия в маскирующем фланце – этот момент будет описан ниже, в разделе данной инструкции, посвященном монтажу, так как эти отверстия определяют баланс конструкции.
Сверление отверстий в лопастях — используйте сверло 6,5 мм.

· Отметьте два отверстия на широком конце каждой из трех лопастей вдоль их прямой (задней) кромки. Первое отверстие должно быть на расстоянии 9,5 мм от прямой кромки и 13 мм от нижнего края лопасти. Второе – на расстоянии 9,5 мм от прямой кромки и 32 мм от нижнего края лопасти.

· Просверлите эти шесть отверстий.
Сверление и нарезание отверстий во втулке – используйте сверло 5,5 мм и метчик на 1/4″.

· Двигатель от беговой дорожки поставляется с прикрепленной к нему втулкой. Чтобы снять ее, плотно зафиксируйте плоскогубцами вал, выступающий из втулки, и поверните втулку по ходу часовой стрелки. Она отвинчивается по часовой стрелке, именно поэтому лопасти вращаются против хода часовой стрелки.

· Сделайте шаблон втулки на листе бумаги, используя циркуль и транспортир.

· Отметьте три отверстия, каждое из которых находится на расстоянии 6 см от центра круга и на равном расстоянии друг от друга.

· Поместите этот шаблон на втулку и набейте на ней предварительные отверстия сквозь бумагу в отмеченных местах.

· Просверлите эти отверстия сверлом 5,5 мм.

· Нанесите на них резьбу метчиком 1/4″х20.

· Прикрутите лопасти к втулке болтами 1/4«х20 мм. В этот момент внешние, близкие к границам втулки отверстия еще не просверлены.

· Измерьте расстояние между прямыми кромками кончиков каждой лопасти. Отрегулируйте их так, чтобы они были равноудалены. Наметьте и набейте каждое отверстие на втулке сквозь каждую лопасть.

· Сделайте отметки на каждой лопасти и втулке, чтобы Вы не перепутали места крепления каждой из них на более поздней стадии сборки.

· Скрутите лопасти с втулки, просверлите и нанесите резьбу на эти три внешних отверстия.

Изготовление защитного рукава для двигателя.

· Проведите на нашем отрезке ПВХ трубы диаметром 7,5 см вдоль ее длины две параллельные линии на расстоянии 2 см друг от друга. Разрежьте трубу по этим линиям.

· Срежьте один из концов трубы под углом 45°.

· Поместите остроносые плоскогубцы в образовавшуюся прорезь и осматривайте трубу сквозь нее.

· Убедитесь, что отверстия под болты на двигателе отцентрированы по середине прорези в ПВХ трубе и поместите двигатель в трубу. С помощником сделать это намного легче.
Монтаж

· Поместите двигатель на трубу квадратного сечения и прикрутите его к ней, используя болты 8х19 мм.

· Разместите диод на квадратной трубе за двигателем на расстоянии 5 см от него. Прикрутите его к трубе саморезом.

· Присоедините черный провод выходящий из двигателя к “плюсовому” входящему контакту диода (он обозначен АС со стороны “плюса”).

· Присоедините красный провод выходящий из двигателя к “отрицательному” входящему контакту диода (он обозначен АС со стороны “минуса”).

· Разместите хвостовик так, чтобы конец квадратной трубы, противоположный тому на котором размещен двигатель, проходил по его центру. Прижмите хвост к трубе при помощи струбцины или тисков.

· Прикрутите хвостовик к трубе при помощи двух саморезов.

· Разместите все лопасти на втулке таким образом, чтобы все отверстия совпали. Используя болты 6х20 мм и шайбы, прикрутите лопасти к втулке. Для трех отверстий внутреннего круга (ближайших к оси втулки) используйте по две шайбы, по одной с каждой стороны лопасти. Для трех остальных используйте по одной (со стороны лопасти, ближайшей к головке болта). Туго затяните. .

· Надежно зафиксируйте вал двигателя (который проходил через отверстие во втулке) плоскогубцами и, надев втулку, поворачивайте ее против хода часовой стрелки, пока она не закрутится до конца.

· При помощи газового ключа плотно прикрутите патрубок 50 мм к маскирующему фланцу.

· Зажмите патрубок в тисках так, чтобы фланец был расположен горизонтально над губками тисков.

· Расположите квадратную трубу, несущую на себе двигатель и хвостовик, на фланце и добейтесь ее идеально сбалансированного положения.

· После достижения сбалансированности сделайте метки на квадратной трубе сквозь отверстия во фланце.

· Просверлите эти два отверстия, используя сверло 5,5 мм. Возможно, придется скрутить для этого хвост и втулку, чтобы они не мешали Вам.

· Прикрутите несущую квадратную трубу к фланцу двумя саморезами.

Для того, чтобы продлить срок службы Вашего ветрогенератора необходимо покрасить его лопасти, защитный рукав двигателя, основание и хвостовик.

Дополнительная информация

Для использования ветрогенератора Вам понадобится мачта, провода, амперметр, контроллер зарядки и аккумуляторные батареи.
Мачта является одним из самых важных компонентов ветрогенератора. Она должна быть прочной, устойчивой, надежно закрепленной и легко опускаемой/поднимаемой. Чем больше будет ее высота, тем большему воздействию ветра будет подвергаться ваш генератор. Проволочные растяжки должны быть расположены через каждые 5,5 м высоты мачты. Растяжки следует закрепить на земле на расстоянии от основания мачты составляющим как минимум 50% ее высоты.

Эффективный ветрогенератор

Описание

В настоящее время, когда технологии стремительно развиваются, вопрос выработки электроэнергии стоит особенно остро. А в совокупности с напряжённой экологической обстановкой в некоторых городах взгляды учёных всё больше обращаются к альтернативным источникам энергии. Ещё 1000 лет назад человечество хотело обуздать ветер и сделать его своим верным помощником. Сейчас же, использование энергии ветра для выработки электричества – одна из перспективных форм развития альтернативной энергетики. Вследствие этого суждения актуальность нашей работы изменяется прямо пропорционально развитию технологии.

Актуальность

В связи с повсеместным применением технологий большую роль играют станции, вырабатывающее электричество, и генераторы, способные вырабатывать электроэнергию. Для повышения производительности работы ветровых установок я решил создать эффективный ветрогенератор.

Цель

Изготовление эффективного ветрогенератора.

Задачи

1. Собрать информацию о ветрогенераторах, их видах.

2. Изучить способы построения ветрогенераторов.

3. Определить доступность необходимых ресурсов.

4. Собрать установку.

5. Провести тестирование прибора.

Элементы прибора:

•        электродвигатель;

•        корпус с подшипниками;

•        лопасти;

•        дополнительный щёточно-коллекторный узел;

•        штатив для ветрогенератора;

•        вольтметр;

•        вращательный анемометр.

Выводы

При одинаковой скорости ветра эффективный ветрогенератор вырабатывает больше энергии, чем обычный.

В ходе работы был создан эффективный ветрогенератор на основе вертикального ветрогенератора. Для его создания использовались 2 лопасти ротора, электродвигатель, дополнительный щёточно-коллекторный узел, преобразователь переменного тока в постоянный. Ветрогенератор представлял собой конструкцию с подвижным ротором и статором, которые приводились в движение за счёт вращения двух лопастей

Вертикальный ветрогенератор своими руками — пошаговые инструкции по сборке

Альтернативная энергия, добываемая посредством «ветряной мельницы» — заманчивая идея, охватившая огромное число потенциальных потребителей электричества. Что же, электромехаников разного калибра, пытающихся сделать ветрогенератор своими руками, можно понять. Дешёвая (практически бесплатная) энергетика всегда ценилась на вес золота. Между тем установка даже простейшего домашнего ветрогенератора даёт реальную возможность получить бесплатный ток. Но как сделать домашний ветрогенератор своими руками? Как заставить работать систему энергии ветра? Попробуем раскрыть занавес тайны с помощью опыта бывалых электромехаников.

Законность установки ветрогенератора

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 малой ветроэнергетической установки, 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.

Для того чтобы определиться с целесообразностью устройства ветрогенератора, необходимо выяснить ветроэнергетический потенциал конкретной местности (кликните для увеличения)

Никакого налогообложения производства электроэнергии, которая расходуется на обеспечение собственных бытовых нужд, не предусмотрено. Поэтому маломощный ветряк можно смело устанавливать, вырабатывать с его помощью бесплатную электроэнергию, не уплачивая при этом государству никаких налогов.

Впрочем, на всякий случай следует поинтересоваться, нет ли каких-либо местных нормативных актов, касающиеся индивидуального энергоснабжения, которые могли бы создать препятствия в установке и эксплуатации этого устройства.

Претензии могут возникнуть у ваших соседей, если они будут испытывать неудобства, связанные с эксплуатацией ветряка. Не забывайте, что наши права заканчиваются там, где начинаются права других людей.

Поэтому при покупке или самостоятельном изготовлении ветрогенератора для дома нужно обратить серьёзное внимание на следующие параметры:

• Высота мачты. При сборке ветрогенератора нужно учитывать ограничения на высоту индивидуальных построек, которые существуют в ряде стран мира, а также местонахождение собственного участка. Знайте, что поблизости от мостов, аэропортов и тоннелей строения, высота которых превышает 15 метров, запрещены.
• Шум от редуктора и лопастей. Параметры создаваемого шума можно установить при помощи специального прибора, после чего зафиксировать результаты замеров документально. Важно, чтобы они не превышали установленные шумовые нормы.
• Эфирные помехи. В идеале при создании ветряка должна быть предусмотрена защита от создания телепомех там, где ваше устройство может такие неприятности обеспечить.
• Претензии экологических служб. Эта организация может препятствовать вам в эксплуатации установки только в том случае, если она мешает миграции перелетных птиц. Но это маловероятно.

При самостоятельном создании и монтаже устройства учите эти моменты, а при покупке готового изделия обратите внимание на параметры, которые стоят в его паспорте. Лучше заранее обезопасит себя, чем впоследствии расстраиваться.

• Целесообразность устройства ветряка обосновывается в первую очередь достаточно высоким и стабильным ветряным напором в местности;
• Необходимо располагать достаточно большим участком, полезная площадь которого не будет существенно сокращена из за установки системы;
• Из-за сопровождающего работу ветряка шума желательно, чтобы между жильем соседей и установкой было не менее 200 м;
• Убедительно аргументирует в пользу устройства ветрогенератора неуклонно повышающаяся стоимость электроэнергии;
• Устройство ветрогенератора возможно только в местностях, власти которых не препятствуют, а лучше еще и поощряют использование зеленых видов энергии;
• Если в регионе сооружения мини электростанции, перерабатывающей энергию ветра, случаются частые перебои, установка минимизирует неудобства;
• Владелец системы должен быть готов к тому, что вложенные в готовое изделие средства не окупятся сразу. Экономический эффект может стать ощутимым через 10 — 15 лет;
• Если окупаемость системы — не последний момент, стоит задуматься об сооружении мини электростанции собственными руками.

Оценка целесообразности установки

Прежде чем приступать к изготовлению ветряного генератора вертикального типа, изучают метеоситуацию в своем регионе и стараются определить, сможет ли агрегат обеспечить необходимое количество ресурса.

Специалисты рекомендуют оценить следующие параметры:

• количество ветреных дней – берут среднее значение за год, когда порыв превышает 3 м/с;
• объем электроэнергии, потребляемый за сутки домовладением;
• подходящее место на собственном участке для ветряного оборудования.

Первый показатель узнают из данных, полученных на ближайшей метеостанции или найденных в интернете на соответствующих порталах. Дополнительно сверяются с печатными географическими изданиями и составляют полную картину о ситуации с ветром в своем регионе.

Статистику берут не за один год, а за 15-20 лет, только тогда средние цифры будут максимально корректными и покажут, сможет ли генератор полностью удовлетворить потребность домовладения в электроэнергии или его сил хватит только на питание отдельных бытовых нужд.

Если в распоряжении владельца большой участок земли, расположенный на склоне, у берега реки или на открытом пространстве, с установкой не будет проблем.

Когда же дом находится в глубине населенного пункта, а двор отличается компактными габаритами и вплотную прилегает к соседским постройкам, установить вертикальную модель ветряка своими руками будет непросто. Конструкцию придется поднимать на 3-5 м над землей и дополнительно укреплять, чтобы при сильном порыве она не упала.

Учесть всю эту информацию нужно на этапе планирования, чтобы стало понятно, сможет ли ветряной генератор взять на себя полное энергообеспечение или его роль останется в рамках вспомогательного источника энергии. Предварительно желательно провести расчет ветряка.

Преимущества и принцип работы ветряков

Современный вертикальный генератор – один из вариантов альтернативной энергии для дома. Агрегат способен преобразовать порывы ветра в энергетический ресурс. Для корректной работы он не нуждается в дополнительных устройствах, определяющих направление ветра.

Ветряной генератор роторного типа очень легко изготовить своими руками. Конечно, полностью взять на себя обеспечение частного крупногабаритного коттеджа энергией он не сможет, но с освещением хозяйственных построек, садовых дорожек и придомовой территории справится на отлично

Прибор вертикального типа функционирует на низкой высоте. Для его обслуживания не нужны различные приспособления, обеспечивающие безопасное проведение высотных ремонтных и обслуживающих работ.

Минимум движущихся деталей делает ветряную установку более надежной и эксплуатационно устойчивой. Оптимальный профиль лопастей и оригинальной формы ротор обеспечивают агрегату высокий уровень КПД независимо от того, в каком направлении дует ветер в каждый отдельный момент.

Малые бытовые модели состоят из трех и более легких лопастей, моментально улавливают самый слабый порыв и начинают вращаться, как только сила ветра превышает 1,5 м/с. Благодаря этой способности их эффективность часто превышает КПД крупных установок, нуждающихся в более сильном ветре

Генератор работает абсолютно бесшумно, не мешает хозяевам и соседям, не создает вредных выбросов в атмосферу и надежно служит в течение многих лет, аккуратно поставляя энергию в жилые помещения.

Вертикальный генератор ветрового типа работает по принципу магнитной левитации. В процессе вращения турбин образуются импульсная и подъемная силы, а также сила фактического торможения. Первые две заставляют крутиться лопасти агрегата. Это действие активирует ротор и он создает магнитное поле, вырабатывающее электричество.

Ветряк, имеющий вертикальную ось вращения, по эффективности уступает своим горизонтальным аналогам. Зато не предъявляет претензий к территориальному расположению и полноценно работает практически в любом удобном для домовладельцев месте

Прибор функционирует полностью самостоятельно и не требует вмешательства хозяев в процесс.

Обслуживание вертикального прибора

Чтобы ветряной вертикальный генератор работал качественно, четко и максимально эффективно, все движущиеся части конструкции обязательно смазывают. Такую процедуру проводят не реже 2 раз за весь календарный год.

Параллельно во время обслуживания подкручивают разболтавшиеся в результате эксплуатации гайки, укрепляют электрические соединения, проверяют механические узлы на наличие коррозийных проявлений, подтягивают ослабшие растяжечные тросы и внимательно осматривают лопасти на предмет разрыва или повреждения.

Зимой за вертикальными установками нужен особый уход. В период морозов лопасти покрываются коркой льда и ее необходимо своевременно очищать, чтобы скорость крутящего момента сохранялась на должном уровне

Покраску деталей производят по мере надобности и 1 раз в год совершают полное обследование всей конструкции на предмет выявления неисправностей. Такой уход обеспечивает корректную работу ветряной установки и продлевает ее эксплуатационный период.

Ветрогенератор с вертикальной осью вращения

В ветряных генераторах данного вида вращающаяся ось генератора расположена вертикально по отношению к поверхности земли.

За годы использования устройств данного вида появились разнообразные конструкции которые объединены в группы, это:

С ротором Дарье — агрегаты оснащаются двумя или тремя лопастями, изогнутыми в форме овала.

К положительным особенностям данной конструкции можно отнести:

• Самостоятельную ориентацию по отношению к воздушным потокам;
• Удобное обслуживание установки.
• Простота схемы агрегата.

К отрицательным относятся:

• Нет возможности в самостоятельной раскрутке лопастей;
• Значительная нагрузка на элементы конструкции;
• Лопасти должны быть идентичны и соответствовать заданному профилю;
• Повышенный уровень шума в процессе работы.
• С ротором Савониуса – агрегаты оснащены лопастями в виде цилиндрических поверхностей.

Достоинствами данной группы являются:

• Для запуска в работу требуются незначительные потоки ветра;
• Способность быстрого набора крутящего момента;
• Надёжность конструкции;
• Низкая стоимость.

К недостаткам можно отнести:

• Низкий КПД устройств этой группы.

Устройства с ротором Савониуса применяют при монтаже комбинированных ветровых генераторов, их используют для разгона агрегатов с ротором Дарье.

С вертикально-осевой конструкций ротора — у агрегатов этой группы лопасти напоминают форму крыла самолета и расположены вертикально, ось ротора расположена параллельна валу.

По внешнему виду агрегаты данной группы похожи на устройства с ротором Дарье.

К положительным качествам устройств относятся:

1. Простота в изготовлении;
2. Способность быстрого набора скорости вращения;
3. Низкий уровень шума.
4. Надежность в работе.
5. С геликоидным ротором – агрегаты этой группы являются более развитым вариантом устройств с вертикально-осевым ротором. Лопасти имеют форму геликоидной кривой.

Положительные качества:

1. Более низкие нагрузки на элементы конструкции;
2. Быстрый набор скорости вращения.

Недостатки:

• Повышенный уровень шума;
• Высокая стоимость.
• Многолопастный ротор – в основу агрегатов этого типа положена вертикально-осевая конструкция с устройством дополнительного внешнего кольца неподвижных лопастей.

Достоинства агрегатов данной группы:

• Более высокий КПД установок;
• Чувствительность к потокам ветра.

Недостатки:

• Высокая стоимость;
• Повышенный уровень шума.

ВС

На первой позиции – самый простейший, чаще всего называемый ротором Савониуса. На самом деле его изобрели в 1924 г. в СССР Я. А. и А. А. Воронины, а финский промышленник Сигурд Савониус бессовестно присвоил себе изобретение, проигнорировав советское авторское свидетельство, и начал серийный выпуск. Но внедрение в судьбе изобретения значит очень много, поэтому мы, чтобы не ворошить прошлое и не тревожить прах усопших, назовем этот ветряк ротором Ворониных-Савониуса, или для краткости, ВС.

ВС для самодельщика всем хорош, кроме «паровозного» КИЭВ в 10-18%. Однако в СССР над ним работали много, и наработки есть. Ниже мы рассмотрим усовершенствованную конструкцию, не намного более сложную, но по КИЭВ дающую фору лопастникам.

Примечание: двухлопастный ВС не крутится, а дергается рывками; 4-лопастный лишь немного плавнее, но много теряет в КИЭВ. Для улучшения 4-«корытные» чаще всего разносят на два этажа – пара лопастей внизу, а другая пара, повернутая на 90 градусов по горизонтали, над ними. КИЭВ сохраняется, и боковые нагрузки на механику слабеют, но изгибные несколько возрастают, и при ветре более 25 м/с у такой ВСУ на древке, т.е. без растянутого вантами подшипника над ротором, «срывает башню».

Дарье

Следующий – ротор Дарье; КИЭВ – до 20%. Он еще проще: лопасти – из простой упругой ленты безо всякого профиля. Теория ротора Дарье еще недостаточно разработана. Ясно только, что начинает он раскручиваться за счет разности аэродинамического сопротивления горба и кармана ленты, а затем становится вроде как быстроходным, образуя собственную циркуляцию.

Вращательный момент мал, а в стартовых положениях ротора параллельно и перпендикулярно ветру вообще отсутствует, поэтому самораскрутка возможна только при нечетном количестве лопастей (крыльев?) В любом случае на время раскрутки нагрузку от генератора нужно отключать.

Есть у ротора Дарье еще два нехороших качества. Во-первых, при вращении вектор тяги лопасти описывает полный оборот относительно ее аэродинамического фокуса, и не плавно, а рывками. Поэтому ротор Дарье быстро разбивает свою механику даже при ровном ветре.

Во-вторых, Дарье не то что шумит, а вопит и визжит, вплоть до того, что лента рвется. Происходит это вследствие ее вибрации. И чем больше лопастей, тем сильнее рев. Так что Дарье если и делают, то двухлопастными, из дорогих высокопрочных звукопоглощающих материалов (карбона, майлара), а для раскрутки посередине мачты-древка приспосабливают небольшой ВС.

Ортогонал

На поз. 3 – ортогональный вертикальный ротор с профилированными лопастями. Ортогональный потому, что крылья торчат вертикально. Переход от ВС к ортогоналу иллюстрирует рис. слева.

Карусельный и ортогональный роторы

Угол установки лопастей относительно касательной к окружности, касающейся аэродинамических фокусов крыльев, может быть как положительным (на рис.), так и отрицательным, сообразно силе ветра. Иногда лопасти делают поворотными и ставят на них флюгерки, автоматически держащие «альфу», но такие конструкции часто ломаются.

Центральное тело (голубое на рис.) позволяет довести КИЭВ почти до 50%. В трехлопастном ортогонале оно должно в разрезе иметь форму треугольника со слегка выпуклыми сторонами и скругленными углами, а при большем количестве лопастей достаточно простого цилиндра. Но теория для ортогонала оптимальное количество лопастей дает однозначно: их должно быть ровно 3.

Ортогонал относится к быстроходным ветрякам с ОСС, т.е. обязательно требует раскрутки при вводе в эксплуатацию и после штиля. По ортогональной схеме выпускаются серийные необслуживаемые ВСУ мощностью до 20 кВт.

Геликоид

Геликоидный ротор, или ротор Горлова (поз. 4) – разновидность ортогонала, обеспечивающая равномерное вращение; ортогонал с прямыми крыльями «рвет» лишь немного слабее двухлопастного ВС. Изгиб лопастей по геликоиде позволяет избежать потерь КИЭВ из-за их кривизны. Хотя часть потока кривая лопасть и отбрасывает, не используя, но зато и загребает часть в зону наибольшей линейной скорости, компенсируя потери. Геликоиды используют реже прочих ветряков, т.к. они вследствие сложности изготовления оказываются дороже равных по качеству собратьев.

Бочка-загребушка

На 5 поз. – ротор типа ВС, окруженный направляющим аппаратом; его схема представлена на рис. справа. В промышленном исполнении встречается редко, т.к. дорогостоящий отвод земли не компенсирует прироста мощности, а материалоемкость и сложность производства велики. Но самодельщик, боящийся работы – уже не мастер, а потребитель, и, если нужно не более 0,5-1,5 кВт, то для него «бочка-загребушка» лакомый кусок:

Вертикальный ротор с направляющим аппаратом

• Ротор такого типа абсолютно безопасен, бесшумен, не создает вибраций и может быть установлен где угодно, хоть на детской площадке.
• Согнуть «корыта» из оцинковки и сварить каркас из труб – работа ерундовая.
• Вращение – абсолютно равномерное, детали механики можно взять самые дешевые или из хлама.
• Не боится ураганов – слишком сильный ветер не может протолкнуться в «бочку»; вокруг нее возникает обтекаемый вихревой кокон (мы с этим эффектом еще столкнемся).
• А самое главное – поскольку поверхность «загребушки» в несколько раз больше таковой ротора внутри, КИЭВ может быть и сверхединичным, а вращательным момент уже при 3 м/с у «бочки» трехметрового диаметра такой, что генератору на 1 кВт с предельной нагрузкой, как говорится, лучше и не дергаться.

Видео: ветрогенератор Ленца

Классификация вертикальных генераторов

Между ветроулавливающими устройствами вертикального типа есть некоторая конструкционная разница. Она не делает агрегаты лучше или хуже, а просто позволяет подобрать самый удобный вариант для выполнения конкретных задач в определенной местности.

#1: Особенности ортогональных систем

Конструкционно ортогональный ветряной генератор состоит из прочной оси вертикального вращения и нескольких параллельных лопастей, удаленных от центровой основы на определенное расстояние.

Прибор не нуждается в дополнительных направляющих механизмах и нормально работает, независимо от направления ветра. Вертикально расположенный главный вал дает возможность размещать приводное оборудование на уровне земли, что существенно облегчает эксплуатацию, ремонт и техническое обслуживание.

Опорные узлы ортогонального генератора имеют не очень высокий срок службы. Это обусловлено высокими динамическими нагрузками, которые на них оказывает в процессе работы ротор. Чтобы установка не вышла из строя раньше времени, все опорные части необходимо регулярно осматривать и своевременно менять поврежденные на новые

К минусам ортогональных приборов относятся слишком массивная лопастная система и низкая эффективность по сравнению с КПД горизонтально-осевых модулей.

#2: Генераторы с ротором Дарье

Ветряной генератор, оснащенный ротором Дарье, имеет вертикальную ось вращения и 2-3 плоские полосы-лопасти без характерного аэродинамического профиля, закрепленные у основания и на верхушке оси вращения.

Агрегат в своей работе не ориентируется на силу или направление ветра, имеет высокую скорость вращения и допускает расположение приводных устройств на земле, что облегчает и ускоряет процесс планового обслуживания и возможного ремонта.

Двухлопастные генераторные установки с ротором Дарье активируются только сильным порывом ветра. При равномерно набегающем потоке запуститься самостоятельно они не могут

Опорные и вращающиеся узлы прибора с ротором Дарье уязвимы к повышенным динамическим нагрузкам, а эффективность лопастной системы по многим параметрам уступает осевым горизонтальным установкам.

#3: Агрегаты с ротором Савониуса

Вертикальный ветряной прибор с ротором Савониуса имеет полуцилиндрическую лопастную систему и от аналогичных установок отличается высоким пусковым крутящим моментом и способностью эффективно работать при низкоскоростных ветрах.

Мощность предлагаемых на рынке вертикальных ветрогенераторов с ротором Савониуса не превышает 5 кВт. Приборы редко используют как самостоятельную рабочую единицу, а чаще всего применяют для создания более высокого пускового момента для роторных установок Дарье

В упрек вертикальному комплексу с ротором Савониуса ставят повышенную материалоемкость и более низкий КПД по сравнению с ветрогенераторами горизонтальноосевого типа. Именно поэтому выпуск высокомощного оборудования такого класса считают не целесообразным.

#4: Ветряк с многолопастным ротором и направляющей

Этот вид прибора – усовершенствованная версия классического ортогонального ветрогенератора. Роторный комплекс здесь состоит из лопастей, расположенных в два ряда.

Внешний лопастной ярус остается статичным и работает как направляющий аппарат. Он улавливает ветряной поток, захватывает его, сжимает и таким способом заметно увеличивает фактическую скорость ветра.

Внутренний ряд лопастей представляет собой подвижную структуру, на которую под определенным углом попадает воздухопоток от первой роторной установки.

КПД ветряного генератора, имеющего многолопастный ротор с направляющей системой, делает этот прибор особенно привлекательными для потребителей. Однако, стоимость такого оборудования довольно высока, и оно окупается несколько дольше, нежели аналогичные устройства более простой конфигурации

Специалисты называют этот тип прибора максимально эффективным в своем классе и подчеркивают, что специфическая конструкция позволяет ему работать даже при максимально низких скоростях ветра.

#5: Характеристика приборов с геликоидным ротором

Геликоидная ветряная установка или генератор Горлова – еще одна модификация традиционной ортогональной роторной системы. Лопасти модели закручены по дуге. Эта конструкционная особенность дает возможность быстро улавливать поток воздуха и плавно вращаться без рывков.

Такой принцип работы существенно снижает динамическую нагрузку на основание и подвижные узлы, тем самым увеличивая срок их службы.

Аппараты с ротором геликоидного типа очень надежны и легко выдерживают значительные эксплуатационные нагрузки. Однако во время работы такие ветряки создают выраженные шумовые эффекты и производят дополнительные звуковые волны, находящиеся в коротковолновой области звукового спектра

Закрученные роторные лопасти для геликоидного ветряка делают по очень прогрессивной, но сложной технологии. Из-за этого агрегаты имеют достаточно высокую стоимость и не пользуются широкой популярностью у частных потребителей.

#6: Характеристика вертикально-осевых роторов

Главное отличие вертикально-осевого генератора – это вертикально расположенные лопасти, по профилю напоминающие авиационное крыло, чья ось четко параллельна вертикальному валу. Конструкция чем-то напоминает ротор Дарье, но в производственных условиях изготовляется значительно быстрее и проще.

Генератор с вертикально-осевым ротором гораздо быстрее, чем аналогичные приборы этого класса, набирает рабочую скорость и начинает выдавать требуемый энергоресурс. Процесс сопровождается небольшим звуковым эффектом и не мешает ни владельцам установки, ни соседям

Ветряки с ротором вертикально-осевого типа отличаются надежностью и долговечностью, легко выдерживают значительные эксплуатационные нагрузки и не стоят слишком больших денег. Эти качества делают их актуальными для использования не только в промышленных, но и в бытовых целях.

Особенности выбора ветрогенераторов для частного дома и обзор лучших предложений представлены в этой статье.

Как изготовить ветрогенератор с вертикальной осью вращения своими руками

Составные элементы:

• Осевая мачта — это несущая конструкция в форме пирамиды, треноги или шеста высотой около пяти метров. На ней закрепляют лопасти и генератор.
• Лопасти улавливают потоки ветра.
• Статор вмещает в себя фазы из катушек.
• Ротор — это подвижная часть ветряка.
• Контроллер включает замедление ветрогенератора, когда тот развивает мощность, выше его базовых метрик.
• Инвертор дает переменный ток.
• Аккумулятор накапливает сгенерированную энергию.

Подготовка элементов

Чтобы сделать лопасти для вертикального ветрогенератора, понадобится качественный пластик и/или жесть. Например, лопастную конструкцию можно сделать из пластиковых труб, Тогда к каждой стороне трубы крепятся полукруглые жестяные фрагменты. Высота и радиус вращения должны достигать 70 см. Или же можно изготовить лопастную конструкцию из запчастей.

Для ротора нужны 2 ферритовых диска диаметром 32 см, 6 неодимовых магнитов и клей. Роторная система состоит из двух дисков. Схема каждого диска следующая: нужно так расположить магниты, чтобы их полярность чередовалась, угол между ними составлял 60 градусов, а диаметр размещения равнялся 16,5 см. После правильного размещения магниты заливаются клеем.

Для статора нужно сделать девять катушек с 60 витками медной проволоки диаметром 0,1 см. Чтобы сделать три фазы, катушки необходимо спаять между собой в следующем порядке:

1. Для первой фазы начало 1-ой катушки соединяем с концом 4-ой, а начало 4-ой с концом 7-ой;
2. Для второй фазы делаем то же самое, но начинаем со 2-ой катушки;
3. Для изготовления третьей фазы начинаем с 3-ей катушки.

Форму для катушек делают из фанеры и выкладывают стекловолокном. После размещения фаз их нужно залить клеем и оставить сохнуть на несколько дней.

Монтаж конструкции

Когда с изготовлением составных элементов покончено, можно приступать к их соединению между собой. Сначала нужно соединить ротор и статор:

• В верхнем диске ротора сделайте отверстия для четырех шпилек.
• В статоре сделайте отверстия для крепления к подставке.
• Положите нижний диск ротора на подставку магнитами вверх.
• На нижнем роторе разместите статор и уприте шпильки в алюминиевую пластину.
• Накройте конструкцию вторым роторным диском (магниты расположены внизу).
• При помощи вращения шпилек добейтесь равномерного сближения верхнего и нижнего роторных дисков, после этого шпильки и пластину аккуратно убирают.
• Зафиксируйте генератор гайками.

Готовый генератор прикрутите к осевой мачте. После этого к генератору можно прикреплять лопастную конструкцию. Теперь ваш ветряк готов к установке! Для установки ветряка подготовьте армированный фундамент и зафиксируйте конструкцию растяжкой.

В последнюю очередь подключается электросеть в следующем порядке: энергия от генератора попадает на контроллер, затем собирается на аккумуляторе, а потом преобразуется в переменный ток при помощи инвертора.

Балансировка ветряного колеса

Когда лопасти будут выполнены, нужно укомплектовать ветряное колесо и произвести его балансировку. Делать это следует в закрытом строении большой площади при условии полного безветрия, поскольку колебания колеса на ветру способны исказить результаты балансировки.
Балансировку колеса необходимо выполнять так:

1. Укрепить колесо на такой высоте, чтобы оно могло беспрепятственно двигаться. Плоскость соединительного механизма должна быть идеально параллельна вертикальному подвесу.
2. Добиться полной статичности колеса и отпустить. Оно не должно шевелиться. Затем прокрутить колесо на угол, равный отношению 360/число лопастей, остановить, отпустить, снова прокрутить, так наблюдать некоторое время.
3. Испытания следует проводить до полного прокручивания колеса вокруг своей оси. Когда отпущенное либо остановленное колесо продолжает качаться, его часть, тяготеющая книзу излишне тяжела. Необходимо конец одной из лопастей подточить.

Кроме того, следует выяснить, насколько гармонично лопасти лежат в плоскости вращения колеса. Колесо необходимо остановить. На расстоянии около двух миллиметров от каждого края одной из лопастей укрепить две планки, которые не будут препятствовать вращению. При прокручивании колеса лопасти не должны цепляться за планки.

Ветрогенераторы своими руками на 220 в

Для того, чтобы собрать ветроуловитель нам понадобятся: генератор на 12 вольт, аккумуляторные батареи, преобразователь с 12 v на 220 в, вольтметр, медные провода, крепежи (хомуты, болты, гайки).

Чтобы ветрогенератор получился практичным и качественным, перед его изготовлением лучше дополнительно ознакомиться с подробной инструкцией

Изготовление любого ветряка предполагает наличие таких этапов как:

1. Изготовление лопастей. Лопасти вертикального ветрогенератора можно сделать из бочки. Нарезать детали можно при помощи болгарки. Винт для небольшого ветряка можно изготовить из трубы ПВХ с сечением в 160 мм.
2. Изготовление мачты. Мачта должна быть высотой не менее 6 метров. При этом, для того, чтобы крутящее усилие не сорвало мачту, ее необходимо закрепить ее на 4 растяжки. Каждую растяжку, при этом, нужно намотать на бревно, которое следует закопать глубоко в землю.
3. Установка неодимовых магнитов. Магниты наклеиваются на диск ротора. Лучше выбирать прямоугольные магниты, магнитные поля в которых сосредотачиваются по всей поверхности.
4. Намотка катушек генератора. Намотка выполняется медной нитью с диаметром не менее двух мм. При этом, мотков должно быть не более 1200.
5. Фиксация лопастей к трубе при помощи гаек.

При наличии мощных аккумуляторных батарей и инвертора, полученное устройство сможет выработать такое количество электричества, которого будет достаточно для использования бытовой техники (например, холодильника и телевизора). Отлично подойдет такой генератор для поддержания работы систем освещения, отопления и вентиляции небольшого дачного домика, теплицы.

Нюансы балансировки и эксплуатации ветрогенератора

Чтобы повысить эффективность работы устройства, необходимо выполнить балансировку лопастей. Ее осуществляют в помещении, огражденном от сквозняков и ветра. Детали собирают в полноценную конструкцию и ставят в рабочем виде, следя за тем, чтобы ось была строго горизонтальной, линию проверяют по уровню. Перпендикулярно линии земли и оси выставляют плоскость вращения винта, так она получается горизонтальной.

Обездвиженный винт следует повернуть на 360°столько раз, сколько в нем предусмотрено лопастей. Правильно сбалансированное устройство в идеале останется неподвижным, здесь не приемлемы отклонения даже на градус. В тех случаях, когда лопасть поворачивается под влиянием собственного веса, ее подправляют с одной стороны, чтобы ликвидировать отклонение от оси. Процедуру повторяют до тех пор, пока конструкция не будет сохранять неподвижность во всех положениях. Чтобы результат испытаний был корректным, важно устранить фактор ветра.

Все части должны вертеться в рамках одной плоскости. Чтобы проверить это условие, с обеих сторон винта устанавливают ограничивающие контрольные пластины на отдалении в 2 мм, при вращении изделие не должно их касаться.

Эксплуатация ветрогенератора подразумевает сборку схемы, способной аккумулировать переработанную энергию для ее сохранения и дальнейшей передачи конечному потребителю.

Сборка аксиальной ВЭУ на неодимовых магнитах

Поскольку неодимовые магниты в России появились относительно недавно, то и аксиальные ветрогенераторы с безжелезными статорами стали делать не так давно.

Появление магнитов вызвало ажиотажный спрос, но постепенно рынок насытился, и стоимость этого товара стала снижаться. Он стал доступен для умельцев, которые тут же приспособили его для своих разнообразных нужд.

Аксиальная ВЭУ на неодимовых магнитах с горизонтальной осью вращения – более сложная конструкция, требующая не только умения, но и определенных знаний

Если у вас имеется ступица от старого авто с тормозными дисками, то её и возьмем в качестве основы будущего аксиального генератора.

Предполагается, что эта деталь не новая, а уже эксплуатировавшаяся. В этом случае её необходимо разобрать, проверить и смазать подшипники, тщательно вычистить прочь осадочные наслоения и всю ржавчину. Готовый генератор не забудьте покрасить.

Ступица с тормозными дисками, как правило, достаётся умельцам в качестве одного из узлов старого автомобиля, отправившегося в утиль, поэтому нуждается в тщательной чистке

Распределение и закрепление магнитов

Неодимовые магниты должны быть наклеены на диски ротора. Для нашей работы возьмем 20 магнитов 25х8мм.

Конечно, можно использовать и другое количество полюсов, но при этом необходимо соблюдать следующие правила: количество магнитов и полюсов в однофазном генераторе должно совпадать, но, если речь идёт о трехфазной модели, то соотношение полюсов к катушкам должно составлять 2/3 или 4/3.

При размещении магнитов полюса чередуются. Важно не ошибиться. Если вы не уверены, что расположите элементы правильно, сделайте шаблон-подсказку или нанесите сектора прямо на сам диск.

Если у вас есть выбор, купите лучше не круглые, а прямоугольные магниты. В прямоугольных моделях магнитное поле сосредоточено по всей длине, а в круглых – в центре.

У противостоящих магнитов должны быть разные полюса. Вы ничего не перепутаете, если с помощью маркера пометите их знаками минус или плюс. Чтобы определить полюса, возьмите магниты и поднесите их друг к другу.

Если поверхности притягиваются, поставьте на них плюс, если отталкиваются, то пометьте их минусами. При размещении магнитов на дисках чередуйте полюса.

Магниты установлены с соблюдением правила чередования полисов, по наружному и внутреннему периметрам расположены бортики из пластилина: изделие готово к заливке эпоксидной смолой

Для надежности закрепления магнита нужно применять качественный и максимально сильный клей.

Чтобы усилить надежность фиксации, можно воспользоваться эпоксидной смолой. Её следует развести так, как это указано в инструкции, и залить ею диск. Смола должна покрыть диск целиком, но не стекать с него. Предотвратить вероятность стекания можно, если обмотать диск скотчем или сделать по его периметру временные пластилиновые ограждения из полимерной полосы.

Генераторы однофазного и трехфазного вида

Если сравнивать однофазный и трехфазный статоры, то последний окажется лучше. Однофазный генератор при нагрузке вибрирует. Причиной вибрации становится разница в амплитуде тока, возникающая из-за непостоянной его отдачи за момент времени.

Такого недостатка у трехфазной модели нет. Она отличается постоянной мощностью из-за компенсирующих друг друга фаз: когда в одной происходит нарастание тока, в другой он падает.

По итогам тестирования отдача трехфазной модели почти на 50% больше, чем аналогичный показатель однофазной. Ещё одним достоинством этой модели является то, что в отсутствии лишней вибрации повышается акустический комфорт при функционировании устройства под нагрузкой.

То есть, трехфазный генератор практически не гудит в процессе его эксплуатации. Когда вибрация снижается, срок службы устройства логично повышается.

В борьбе между трехфазными и однофазными устройствами неизменно побеждает трехфазное, потому что оно не так сильно гудит в процессе работы и служит дольше однофазного

Правила наматывания катушки

Если спросить специалиста, то он скажет, что перед тем, как наматывать катушки, нужно выполнить тщательный расчет. Практик в этом вопросе положится на свою интуицию.

Мы выбрали не слишком скоростной вариант генератор. У нас процедура зарядки двенадцативольтового аккумулятора должна начаться при 100-150 оборотах за минуту. Такие исходные данные требуют, чтобы общее количество витков всех катушек составило 1000-1200 штук. Эту цифру нам осталось поделить между всеми катушками и определить, сколько же витков будет на каждой.

Ветряк на низких оборотах может быть мощнее, если увеличится количество полюсов. Частота колебаний тока в катушках при этом увеличится. Если для намотки катушек применять провод большего сечения, сопротивление уменьшится, а сила тока увеличится. Не упустите из виду тот факт, что большее напряжение может «съедать» ток из-за сопротивления обмотки.

Процесс намотки можно облегчить и сделать эффективнее, если использовать для этой цели специальный станочек.

Совсем необязательно такой рутинный процесс как наматывание катушек делать вручную. Немного смекалки и отличный станочек, который легко справляется с намоткой, уже есть

На рабочие характеристики самодельных генераторов большое влияние оказывают толщина и количество магнитов, которые расположены на дисках. Совокупную итоговую мощность можно рассчитать, если намотать одну катушку, а затем прокрутить её в генераторе. Будущая мощность генератора определяется путем измерения напряжения на конкретных оборотах без нагрузки.

Приведем пример. При сопротивлении 3 Ом и 200 оборотах в минуту выходит 30 вольт. Если отнять от этого результата 12 вольт напряжения аккумулятора, получится 18 вольт. Делим этот результат на 3 Ом и получаем 6 ампер. Объём в 6 ампер и отправится на аккумулятор. Конечно, в расчете мы не учли потери в проводах и на диодном мосту: фактический результат окажется меньше расчетного.

Обычно катушки делают круглыми. Но, если их немного вытянуть, то получится больше меди в секторе и витки окажутся прямее. Если сравнивать размер магнита и диаметр внутреннего отверстия катушек, то они должны соответствовать друг другу или размер магнита может быть немного меньше.

Толщина статора, который мы делаем, должна правильно соотноситься с толщиной магнитов. Если статор сделать больше за счет увеличения количества витков в катушках, междисковое пространство возрастет, а магнитопоток уменьшится. Результат же может оказаться таким: образуется такое же напряжение, но, из-за увеличившегося сопротивления катушек, мы получим меньший ток.

Для изготовления формы для статора применяют фанеру. Впрочем, сектора для катушек можно разметить на бумаге, используя в качестве бордюров пластилин.

Если поверх катушек на дно формы поместить стеклоткань, прочность изделия повысится. Перед нанесением эпоксидной смолы нужно форму смазать вазелином или воском, тогда смола не прилипнет к форме. Некоторые используют вместо смазки скотч или пленку.

Между собой катушки закрепляются неподвижно. При этом концы фаз выводятся наружу. Шесть выведенных наружу проводов следует соединить звездой или треугольником. Вращая собранный генератор рукой, производят его тестирование. Если напряжение будет 40 V, то сила тока составит примерно 10 ампер.

Окончательная сборка устройства

Длина готовой мачты должна составлять примерно 6-12 метров. При таких параметрах её основание должно быть забетонированным. Сам ветряк будет закреплен на верхней части мачты.

Чтобы до него можно было добраться в случае поломки, нужно предусмотреть в основании мачты специальное крепление, которое позволит поднимать и опускать трубу, используя при этом ручную лебедку.

Высоко вздымается мачта с прикрепленным к ней ветрогенератором, но предусмотрительный мастер сделал специальное устройство, которое позволяет при необходимости опустить конструкцию на землю

Чтобы изготовить винт, можно использовать трубу ПВХ диаметром 160 мм. Она будет использоваться для вырезания из её поверхности двухметрового винта, состоящего из шести лопастей. Форму лопастей лучше разработать самостоятельно опытным путем. Цель – усилить крутящий момент при низких оборотах.

Винт-пропеллер следует беречь от слишком сильного ветра. Для решения этой задачи используют складной хвост. Выработанная энергия накапливается в аккумуляторах.

Вниманию наших читателей мы предоставили два варианта ветрогенераторов, сделанных своими руками на 220 в, которые пользуются повышенным вниманием не только владельцев загородной недвижимости, но и простых дачников.

Обе модели ВЭУ эффективны по-своему. Особенно хорошие результаты эти устройства способны продемонстрировать в степной местности с частыми и сильными ветрами. Они достаточно эффективны, чтобы использоваться в организации альтернативного отопления дома и в поставке электроэнергии. И их не так уж сложно соорудить своими руками.

Выбор вида лопастей

Лопасти преимущественно могут быть двух видов:

• парусного типа;
• крыльчатого профиля;

Можно соорудить плоские лопасти по типу «крыльев» ветряной мельницы, то есть, парусного типа. Выполнить их проще всего из самого разнообразного материала: фанеры, пластика, алюминия.

Этот метод имеет свои минусы. При кручении ветряка с лопастями, выполненными по принципу паруса, не участвуют аэродинамические силы, кручение обеспечивает лишь мощность давления ветрового потока.

Производительность этого прибора минимальна, в энергию трансформируется не более 10% силы потока ветра. При незначительном ветре колесо будет пребывать в статичном положении, а тем более не станет производить энергию для употребления в быту.

Более приемлемой будет конструкция, являющая собой ветряное колесо с лопастями крыльчатого профиля. В ней наружная и внутренняя поверхности лопастей обладают различными площадями, что позволяет достигать несоответствия давления воздуха на противоположные поверхности крыла. Аэродинамическая сила значительно увеличивает коэффициент использования ветряного прибора.

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).

Варианты форм лопастей

При изготовлении лопастей для ветрогенератора нужно учитывать, что эффективность ветряка будет зависеть от следующих их характеристик:

• веса,
• формы,
• количества,
• размеров,
• базового материала.

Данные параметры очень важны, если хочется сделать лопасти своими руками. Ошибочно полагать, что для увеличения количества перерабатываемой ветровой энергии достаточно увеличить число крыльев на винте. Здесь, напротив, наблюдается снижение эффективности механизма, так как каждый отдельный сегмент при движении вынужден преодолевать неизбежное сопротивление воздуха. Поэтому для выполнения одного оборота винтом с большим количеством лопастей необходимо увеличение силы ветра.

Нельзя забывать, что избыток широких крыльев нередко вызывает формирование перед винтом своеобразной «воздушной шапки» – это явление, когда воздушный поток огибает ветряк, хотя должен проходить сквозь него. Форма элементов обладает существенным значением, так как определяет скорость перемещения винта. Если в результате неправильного расчета лопастей ветрогенератора возникает плохое обтекание, появляются вихри, способные затормозить колесо.

Однолопастные устройства зарекомендовали себя как самые продуктивные, но их довольно сложно самостоятельно сконструировать и сбалансировать. При высоком КПД конструкция отличается крайней ненадежностью, поэтому для тех, кто собирает устройство своими руками, будет удобна трехлопастная модель.

В домашних условиях принято выполнять лопасти крыльчатого или парусного типа. Последние выглядят как простые широкие полосы по аналогии с ветряной мельницей. Они малоэффективны, КПД варьируется в пределах 10-12%.

Крыльчатые лопасти функционируют по принципам аэродинамики, благодаря которым осуществляется перемещение самолетов. Подобный винт вращается быстрее, его легче привести в движение. Благодаря обтеканию воздухом уменьшается сопротивление. С одного края изделие имеет характерное утолщение, напротив наблюдается пологий спуск. Здесь КПД составляет 30-35%.

Результат работы ветряка: расчет эффективности

Тестовые испытания ветрогенератора при разной скорости ветра показали следующие результаты:

• при скорости ветра 5 м/с получаем 60 об/мин — 7 В и 2,3 А = 16 Вт;
• при скорости ветра 10,6 м/с получаем около 120 об/мин — 13 В и 3,4 А = 44 Вт;
• при скорости 15,3 м/с примерно 180 об/мин — 15 В и 5,1 А = 76,5 Вт;
• при скорости ветра 18 м/с получаем 240 об/мин — 18 В и 9 А = 162 Вт.

В основном ветряк выдает 16–45 Вт, так как ветер более 15 м/с бывает редко. Однако, если поставить скоростной винт, тогда можно получить более высокие результаты.

Необходимые материалы и инструменты

Потребуются следующие материалы:

• дерево либо фанера;
• алюминий;
• стекловолокно в листах;
• трубы и комплектующие из ПВХ;
• материалы, имеющиеся дома в гараже либо подсобных помещениях;

Необходимо запастись следующими инструментами:

• маркер, можно использовать карандаш для черчения;
• ножницы для резки металла;
• лобзик;
• ножовка;
• бумага наждачная;

Парусники

Парусные ветряки существуют с незапамятных времен. Они представляют собой устройства с большой площадью контакта лопастей и потока ветра, но с малой массой крыльчатки. Это дает существенное уменьшение инерции покоя, позволяющие стартовать при слабых ветрах.

Промышленные ветряки, качающие воду, известны уже более 100 лет. Они имели парусные лопасти с жестким заполнением, обладавшие низким КПД. Со временем были разработаны конструкции с мягким парусом, представляющие собой жесткую рамку с натянутой плотной тканью, одна сторона которой свободна и образует естественным образом специфический профиль. В результате получается крыльчатка с большой площадью, малым весом, простая в изготовлении и удобная в эксплуатации. Парусные конструкции успешно используются в разных условиях и обеспечивают энергией различные типы потребителей.

О безопасности

Вопрос безопасности использования ветрогенератора непрост. Лопасти ветряка при высоких скоростях и больших размерах способны причинить серьезные травмы, вплоть до летального исхода. Кроме того, высокие мачты опасны при возникновении сильного ветра, поскольку могут опрокинуться на жилые дома, людей, оказавшихся поблизости, причинить вред имуществу или постройкам.

При этом, большинство противников ветроэнергетики находят проблемы не там, где они есть. Существует масса утверждений о вреде устройств:

• наличие шума
• вибрация
• мерцающая тень, способствующая нервно-психическим расстройствам
• магнитный фон
• помехи радио- и телевизионным приемникам
• непереносимость установок животными, опасность для птиц

Большинство из этих утверждений — следствие надуманных противниками автономных источников питания аргументов. Они имеют место, но величина проблем настолько не соответствует действительности, что эти проблемы попросту не заслуживают времени на обсуждение. Если ветрогенераторы и представляют опасность, то лишь для представителей ресурсоснабжающих компаний, не желающих терять клиентов.

Тем не менее, мощные промышленные установки, использующиеся в составе крупных электростанций, способны создавать неудобства для жителей, что доказано в американском суде. Ветряки продуцировали инфразвук, вызывавший расстройства здоровья у индейцев, живших в резервации на расстоянии 200 км. Однако, учитывая размеры и мощность частного ветряка, говорить о вреде от него незачем.

Из чего делают лопасти в домашних условиях

Материалы, которые подойдут для строительства ветрогенератора – это, прежде всего, пластик, легкие металлы, древесина и современное решение – стеклоткань. Главный вопрос заключается в том, сколько труда и времени вы готовы потратить на изготовление ветряка.

Канализационные трубы из поливинилхлорида

Самый популярный и широко распространенный материал для изготовления пластиковых лопастей для ветрогенератора является обыкновенная канализационная ПВХ-труба. Для большинства домашних генераторов с диаметром винта до 2 м хватит трубы 160 мм.

К преимуществам такого метода относят:

• невысокую цену;
• доступность в любом регионе;
• простоту работы;
• большое количество схем и чертежей в интернете, большой опыт использования.

Трубы бывают разными. Это известно не только тем, кто изготавливает самодельные ветряные электростанции, но всем, кто сталкивался с монтажом канализации или водопровода. Они отличаются по толщине, составу, производителю. Труба стоит недорого, поэтому не нужно пытаться еще больше удешевить свой ветряк, экономя на ПВХ-трубах.

Некачественный материал пластиковых труб может привести к тому, что лопасти треснут при первом же испытании и вся работа будет проделана впустую

Сначала нужно определиться с лекалом. Вариантов существует много, каждая форма имеет свои недостатки и преимущества. Возможно, имеет смысл сначала поэкспериментировать, прежде чем вырезать итоговый вариант.

Поскольку цена на трубы невысокая, а найти их можно в любом строительном магазине, этот материал отлично подойдет для первых шагов в моделировании лопастей. Если что-то пойдет не так, всегда можно купить еще одну трубу и попробовать сначала, кошелек от таких экспериментов не сильно пострадает.

Опытные пользователи энергии ветра заметили, что для изготовления лопастей для ветрогенератора лучше использовать оранжевые, а не серые трубы. Они лучше держат форму, не изгибаются после формирования крыла и дольше служат

Конструкторы-любители предпочитают ПВХ, так как во время испытаний сломанную лопасть можно заменить на новую, изготовленную за 15 минут прямо на месте при наличии подходящего лекала. Просто и быстро, а главное – доступно.

Алюминий — тонкий, легкий и дорогой

Алюминий – легкий и прочный металл. Его традиционно используют для изготовления лопастей для ветрогенераторов. Благодаря небольшому весу, если придать пластине нужную форму, аэродинамические свойства винта будут на высоте.

Основные нагрузки, которые испытывает ветряк во время вращения, направлены на изгиб и разрыв лопасти. Если пластик при такой работе быстро даст трещину и выйдет из строя, рассчитывать на алюминиевый винт можно гораздо дольше.

Однако если сравнивать алюминий и ПВХ-трубы, металлические пластины все равно будут тяжелее. При высокой скорости вращения велик риск повредить не саму лопасть, а винт в месте крепления

Еще один минус деталей из алюминия – сложность изготовления. Если ПВХ-труба имеет изгиб, который будет использован для придания аэродинамических свойств лопасти, то алюминий, как правило, берется в виде листа.

После вырезания детали по лекалу, что само по себе гораздо сложнее, чем работа с пластиком, полученную заготовку еще нужно будет прокатать и придать ей правильный изгиб. В домашних условиях и без инструмента сделать это будет не так просто.

Стекловолокно или стеклоткань — для профессионалов

Если вы решили подойти к вопросу создания лопасти осознанно и готовы потратить на это много сил и нервов, подойдет стекловолокно. Если ранее вы не имели дела с ветрогенераторами, начинать знакомство с моделирования ветряка из стеклоткани – не лучшая идея. Все-таки этот процесс требует опыта и практических навыков.

Лопасть из нескольких слоев стеклоткани, скрепленных эпоксидным клеем, будет прочной, легкой и надежной. При большой площади поверхности деталь получается полая и практически невесомая

Для изготовления берется стеклоткань – тонкий и прочный материал, который выпускается в рулонах. Помимо стекловолокна пригодится эпоксидный клей для закрепления слоев. Начинают работу с создания матрицы. Это такая заготовка, которая представляет собой форму для будущей детали.

Матрица может быть изготовлена из дерева: бруса, доски или бревна. Прямо из массива вырубают объемный силуэт половины лопасти. Еще вариант – форма из пластика

Сделать заготовку самостоятельно очень сложно, нужно иметь перед глазами готовую модель лопасти из дерева или другого материала, а только потом по этой модели вырезают матрицу для детали. Таких матриц нужно как минимум 2. Зато, сделав удачную форму однажды, ее можно применять многократно и соорудить таким образом не один ветряк.

Дно формы тщательно смазывают воском. Это делается для того, чтобы готовую лопасть можно было легко извлечь впоследствии. Укладывают слой стекловолокна, промазывают его эпоксидным клеем. Процесс повторяют несколько раз, пока заготовка не достигнет нужной толщины.

Затем клей должен высохнуть. Некоторые рекомендуют поместить форму в вакуумный пакет и откачать воздух. Так клей лучше проникает во все слои стеклоткани, не оставляя непропитанных участков

Когда эпоксидный клей высохнет, половину детали аккуратно вынимают из матрицы. То же делают со второй половиной. Части склеивают между собой, чтобы получилась полая объемная деталь. Легкая, прочная, правильной аэродинамической формы лопасть из стекловолокна – вершина мастерства домашнего любителя ветряных электростанций.

Ее главный минус – сложность реализации задумки и большое количество брака на первых порах, пока не будет получена идеальная матрица, а алгоритм создания не будет отточен.

Дешево и сердито: деревянная деталь для ветроколеса

Деревянная лопасть – дедовский метод, который легко осуществим, но малоэффективен при сегодняшнем уровне потребления электричества. Сделать деталь можно из цельной доски легких пород древесины, например, сосны. Важно подобрать хорошо высушенную деревянную заготовку.

Если дерево будет сырым, в процессе высыхания винт может «повести» и он деформируется. Да и вес влажного дерева существенно выше сухого

Нужно выбрать подходящую форму, но учитывать тот факт, что деревянная лопасть будет не тонкой пластиной, как алюминиевая или пластиковая, а объемной конструкцией. Поэтому придать заготовке форму мало, нужно понимать принципы аэродинамики и представлять себе очертания лопасти во всех трех измерениях.

Придавать окончательный вид дереву придется рубанком, лучше электро. Для долговечности древесину обрабатывают антисептическим защитным лаком или краской

Главный недостаток такой конструкции – большой вес винта. Чтобы сдвинуть с места эту махину, ветер должен быть достаточно сильным, что трудноосуществимо в принципе. Однако дерево – доступный материал. Доски, подходящие для создания винта ветрогенератора, можно найти прямо у себя во дворе, не потратив ни копейки. И это главное преимущество древесины в данном случае.

КПД деревянной лопасти стремится к нулю. Как правило, время и силы, которые уходят на создание такого ветряка не стоят полученного результата, выраженного в ваттах. Однако, как учебная модель или пробный экземпляр деревянная деталь вполне имеет место быть. А еще флюгер с деревянными лопастями эффектно смотрится на участке.

Мини и микро

Но с уменьшением размеров лопастника трудности падают по квадрату диаметра колеса. Изготовление горизонтальной лопастной ВСУ своими силами на мощность до 100 Вт уже возможно. Оптимальным будет 6-лопастный. При большем количестве лопастей диаметр ротора, рассчитанного на ту же мощность, будет меньше, но их окажется трудно прочно закрепить на ступице. Роторы о менее чем 6 лопастях можно не иметь в виду: 2-лопастнику на 100 Вт нужен ротор диаметром 6,34 м, а 4-лопастнику той же мощности – 4,5 м. Для 6-лопастного зависимость мощность – диаметр выражается следующим образом:

• 10 Вт – 1,16 м.
• 20 Вт – 1,64 м.
• 30 Вт – 2 м.
• 40 Вт – 2,32 м.
• 50 Вт – 2,6 м.
• 60 Вт – 2,84 м.
• 70 Вт – 3,08 м.
• 80 Вт – 3,28 м.
• 90 Вт – 3,48 м.
• 100 Вт – 3,68 м.
• 300 Вт – 6,34 м.

Оптимальным будет рассчитывать на мощность 10-20 Вт. Во-первых, лопасть из пластика размахом более 0,8 м без дополнительных мер защиты не выдержит ветер более 20 м/с. Во-вторых, при размахе лопасти до тех же 0,8 м линейная скорость ее концов не превысит скорость ветра более чем втрое, и требования к профилировке с круткой снижаются на порядки; здесь уже вполне удовлетворительно будет работать «корытце» с сегментным профилем из трубы, поз. Б на рис. А 10-20 Вт обеспечат питание планшетки, подзарядку смартфона или засветят лампочку-экономку.

Мини- и микроветрогенераторы

Далее, выбираем генератор. Отлично подойдет китайский моторчик – ступица колеса для электровелосипедов, поз. 1 на рис. Его мощность как мотора – 200-300 Вт, но в режиме генератора он даст примерно до 100 Вт. Но подойдет ли он нам по оборотам?

Показатель быстроходности z для 6 лопастей равен 3. Формула для расчета скорости вращения под нагрузкой – N = v/l*z*60, где N – частота вращения, 1/мин, v – скорость ветра, а l – длина окружности ротора. При размахе лопасти 0,8 м и ветре 5 м/с получаем 72 об/мин; при 20 м/с – 288 об/мин. Примерно с такой же скоростью вращается и велосипедное колесо, так что свои 10-20 Вт от генератора, способного дать 100, мы уж снимем. Можно ротор сажать прямо на его вал.

Но тут возникает следующая проблема: мы, потратив немало труда и денег, хотя бы на моторчик, получили… игрушку! Что такое 10-20, ну, 50 Вт? А лопастный ветряк, способный запитать хотя бы телевизор, дома не сделаешь. Нельзя ли купить готовый мини-ветрогенератор, и не обойдется ли он дешевле? Еще как можно, и еще как дешевле, см. поз. 4 и 5. Кроме того, он будет еще и мобильным. Поставил на пенек – и пользуйся.

Второй вариант – если где-то валяется шаговый двигатель от старого 5- или 8-дюймового дисковода, или от привода бумаги или каретки негодного струйного или матричного принтера. Он может работать как генератор, и приделать к нему карусельный ротор из консервных банок (поз. 6) проще, чем собирать конструкцию наподобие показанной на поз. 3.

В целом по «лопастникам» вывод однозначен: самодельные – скорее для того, чтобы помастерить всласть, но не для реальной долговременной энергоотдачи.

Видео: простейший ветрогенератор для освещения дачи

Бесконтактный велосипедный генератор

Бутылочный и кареточный генераторы выдают электроэнергию, соприкасаясь с движущимся колесом. Динамо-втулка является встроенным элементом колеса. Бесконтактный генератор никак не прикасается к колесу, не создает сил трения и сопротивления вращению. Вихревые токи образуются за счет близкого расположения плоскости вращения намагниченного обода и сильного магнита.

Фары встроены прямо в устройство, передача электричества идет напрямую через выпрямляющий мост. К неоспоримым достоинствам этого генератора относятся:

• отсутствие кабелей;
• нет силы трения и сопротивления со стороны устройства;
• небольшой вес конструкции – не более 60 г.

Бесконтактные источники энергии можно смело применять на шоссейных велосипедах для дальних путешествий

Приборы крепятся парно: на вилку – передняя фара, на перо – задний катафот. Фактически это самостоятельные фонарики, только работают они не от батареек, а через вращение колес в магнитном поле. Светимость ламп находится на уровне или превышает аналогичный параметр аккумуляторных световых приборов.

При замедлении колеса интенсивность вихревых токов снижается, лампочки должны тускнеть, а при остановке колеса – полностью гаснуть. Для обеспечения равномерного света и возможности использовать свет даже на стоянке, в конструкции предусмотрен конденсатор («батарея» для получения электроэнергии), который наполняется при движении велосипеда.

Дополнительное электрооборудование

Как уже было сказано выше, неотъемлемой частью ветряной электростанции является аккумулятор, берущий на себя питание потребителей. при его выборе нужно помнить, что чем больше его емкость, тем дольше он сможет поддерживать напряжение в сети, но при этом и дольше будет заряжаться. Приблизительное время работы можно определить как то время, за которое исчерпается половина емкости аккумулятора (после этого падение напряжения станет уже ощутимым, кроме того, глубокий разряд снижает ресурс свинцово-кислотных батарей).

Пример: Так, аккумулятор емкостью 65 А*ч условно сможет отдавать в нагрузку 30-35 ампер-часов энергии. Много это или мало? Обычная лампа освещения мощностью 60 ватт потребует, с учетом наличия инвертора, преобразующего 12 В постоянного тока в 220 В переменного и имеющего собственный КПД в пределах 70%, тока в 7 ампер — это чуть больше четырех часов работы. Восстанавливать же растраченную энергию наш ветряк с условной мощностью 90 ватт даже в лучшем случае, при постоянном сильном ветре, будет не менее пяти часов. Как вы видите, при использовании ветрогенератора исключительно как автономного источника энергии электричество в вашем доме будет доступным лишь на несколько часов в день.

Вторым узлом системы электроснабжения становится инвертор. В нашем случае можно использовать как готовый автомобильный, так и извлеченный из источника бесперебойного питания. В любом случае важно не перегружать его потреблением тока, учитывая, что реальная эксплуатационная мощность его в 1,2-1,5 раза меньше указываемой максимальной мощности.

Как вы можете видеть, привлекательность использования даровой энергии упирается во многочисленные ограничения, и даже единственный эффективный в средней полосе России вариант — ветрогенератор — неспособен обеспечивать длительную автономность.

Но вместе с тем эта идея неплоха и как источник аварийного электропитания и, особенно, как конструкторская задача — удовольствие от создания своими руками ветрогенераторной установки может в разы превосходить ее мощность.

Лопастники

Ветряки с горизонтальной осью вращения имеют большую эффективность, так как энергия потока ветра используется только на рабочих поверхностях, не контактируя с обратными сторонами лопастей. При этом, критически важно наличие устройства, автоматически устанавливающего для ветряка направление по ветру. Обычный вариант — свободно вращающийся вокруг вертикальной оси ветряк и хвостовой стабилизатор как у самолета.

Лопасти

Лопасти горизонтального ветряка являются основным элементом крыльчатки, принимающим поток и преобразующим его во вращательное движение. Эффективность работы обусловлена конструкцией и размерами.

Аэродинамика лопастей зависит от угла наклона, конфигурации, площади соприкосновения с потоком. Чем выше площадь контакта, тем большую энергию принимает поверхность, что имеет положительные и отрицательные стороны. Возрастание получаемой энергии способствует повышению фронтального давления на ветряк, способствующего разрушению конструкции.

Генератор

Генератор — устройство, преобразующее энергию вращения в электрический ток. Наряду с ротором, генератор для ветряка является основным узлом, который обслуживается всеми остальными элементами установки. Используются готовые конструкции, входящие в состав комплекта поставки или приобретенные отдельно, а также самодельные образцы, зачастую работающие лучше заводских.

Аварийный флюгер

Так среди специалистов принято называть устройство увода крыльчатки от чрезмерно сильного ветрового потока. Вращение, имеющее скорость, превышающую расчетную, создает ток большей силы и напряжения, чем это рассчитано и не нужен для оборудования.

Для исключения таких ситуаций существуют устройства торможения, одно из которых работает на принципе авторегулирования. Перпендикулярно направлению оси устанавливается специальная лопатка, жестко соединенная с ротором.

Хвостовой стабилизатор крепится к ротору через шарнир с пружиной. Когда ветер достигает слишком высокой скорости, усилие на тормозной лопатке превышает силу пружины, ротор отворачивается от ветра и прекращает вращаться со слишком высокой скоростью.

Токосъемник

Устройство подвода или, в нашем случае, съема электроэнергии — коллектор — достаточно капризный узел, требующий регулярного ухода, смазки, замены щеток и т.д. Процедура не самая простая, так как ветряк расположен на мачте, до аппаратуры надо еще добраться, что непросто. Необходимо иметь достаточно надежный и безопасный механизм опускания мачты, иначе аппаратура долго не продержится.

Лопастной ветрогенератор + солнечная панель для электроснабжения дачи

Идея совмещать солнечные батареи с ветрогенераторами возникла практически с первых дней появления этих конструкций. Привлекают абсолютно дармовая энергия ветра и солнца, которые нуждаются только в оборудовании для захвата и преобразования. Оба комплекса вполне могут работать в связке, дополняя друг друга.

Нет ветра — используются солнечные батареи, зашло солнце — энергию дает ветряк. Для дачного домика, загородного коттеджа подобные комплексы способны обеспечить если не полноценное, то весьма обильное дополнительное электропитание, помогающее сэкономить на электроэнергии немалые суммы.

Вывод

И что же мы имеем напоследок? Интерес к «лопастникам» объясняется скорее их эффектным внешним видом, чем действительными эксплуатационными качествами в самодельном исполнении и на малых мощностях. Самодельная карусельная ВСУ даст «дежурную» мощность для зарядки автоаккумулятора или энергоснабжения небольшого дома.

А вот с парусными ВСУ стоит поэкспериментировать мастерам с творческой жилкой, особенно в мини-исполнении, с колесом 1-2 м диаметром. Если предположения разработчиков верны, то с такого можно будет снять, посредством описанного выше китайского движка-генератора, все его 200-300 Вт.

Сделать же каркас (рангоут) для парусного ротора несложно. Кроме того, парусные ВСУ безопасны, а звуков от них, инфра- и слышимых, не обнаруживается. И высоко понимать ротор не нужно, достаточно одного диаметра колеса.

Ротор Бирюкова

Изобретение Бирюкова появилось в 60-х годах прошлого века. Особенностью конструкции является устройство ротора, имеющего два «этажа» с разным строение лопастей. КПД ветряка, заявленный изобретателем, составляет 46 %, что для подобных устройств вертикального типа весьма привлекательно.

Ротор стартует как обычное устройство Савониуса, но при наборе скорости образуется воздушная подушка из завихрений, изменяющая профиль крыльчатки на более выгодный при данном режиме вращения. Усиление ветра способствует образованию вихревого кокона, который заставляет поток обтекать его словно монолитную преграду.

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.

Бутылочный велогенератор: особенности, плюсы и минусы

Познакомимся с другим источником энергии – бутылочным, или «шинным» преобразователем.

Бутылочный электрогенератор – закрытый корпус с вращающимся резиновым роликом снаружи, закрепленный на переднюю вилку. В корпусе находится непосредственно преобразующее устройство – обмотка и магниты. Движение магнитного поля достигается за счет зацепления ролика с покрышкой и прямой передачи на него механической энергии с колеса. Чем выше скорость движения, тем сильнее полярность внутри генератора и больше выдаваемое напряжение.

«Бутылка» боится падений велосипеда

Преимущества «бутылок»:

• возможность отключить за ненадобностью – достаточно отодвинуть ролик вбок;
• легко установить на любой тип велосипеда;
• недорогие в сравнении с втулочными генераторами.

К слабым сторонам относятся:

• весовой перекос: масса порядка 250 г, крепится «бутылка» с одной стороны;
• низкая эффективность в мокрую погоду – ролик проскальзывает по покрышке;
• шум, высокое трение на скоростях;
• износ боковин покрышек;
• долго регулировать наклон и положение.

Отдельно стоит упомянуть кареточный велосипедный генератор. Корпус его закреплен в области педального узла – каретки, под нижними перьями. Вращение магнитному устройству задается роликом, который находится в зацеплении с задним колесом байка. Фиксацию ролика на покрышке обеспечивает зажимная пружина.

Как работает простой ветрогенератор

Ветрогенератор – прибор, позволяющий преобразовывать энергию ветра в электричество.

Принцип работы его заключается в том, что ветер вращает лопасти, приводит в движение вал, по которому вращение поступает на генератор через редуктор, увеличивающий скорость.

Работа ветряной электростанции оценивается по КИЭВ — коэффициенту использования энергии ветра. Когда ветроколесо вращается быстро, оно взаимодействует с большим количеством ветра, а значит забирает у него большее количество энергии

Подразделяют две основные разновидности ветряных генераторов:

• ветрикальные;
• горизонтальные.

Вертикально ориентированные модели построены так, чтобы ось пропеллера была расположена перпендикулярно земле. Таким образом, любое перемещение воздушных масс, независимо от направления, приводит конструкцию в движение.

Такая универсальность является плюсом данного типа ветряков, но они проигрывают горизонтальным моделям по производительности и эффективности работы

Горизонтальный ветрогенератор напоминает флюгер. Чтобы лопасти вращались, конструкция должна быть повернута в нужную сторону, в зависимости от направления движения воздуха. Для контроля и улавливания изменений направления ветра устанавливают специальные приборы. КПД при таком расположении винта значительно выше, чем при вертикальной ориентации. В бытовом применении рациональней использовать ветрогенераторы этого типа.

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

Расчет лопастного ветрогенератора

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

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

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

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

Мачта

Мачта, на которой крепится ветрогенератор — это один из самых важных его узлов.
Она не только обеспечивает безопасность эксплуатации ветряка (нижняя точка круга, описываемого лопастями, должна быть не ближе 2 метров к земле), но и позволяет ему максимально эффективно использовать энергию ветра, поток которого вблизи от земли становится более турбулентным.

Большая высота приводит к низкой жесткости мачты ветрогенератора и делает ее прочностной расчет достаточно сложным не только для мастера-любителя, но и для инженера. Можно перечислить лишь основные моменты:

• Размещайте мачту возможно дальше от дома и деревьев, затеняющих воздушный поток. Кроме того, при сильном ветре возможно падение ветрогенератора на здание либо его повреждение деревьями;
• Оптимальная конструкция мачты — это ажурная сварная ферма наподобие вышек электропередач, но в изготовлении она сложна и дорога. Простейший, но достаточно эффективный вариант — это несколько параллельных труб диаметром 80-100 мм, сваренных короткими швами между собой и забетонированных на глубину не менее метра в земле. Конструкцию из одной трубы крайне желательно усилить тросовыми растяжками, которые также крепятся к залитым в бетон опорам.
• Для упрощения обслуживания ветряка его мачту можно сделать переломной: в этом случае при ослаблении растяжки, идущей в направлении перелома, мачту можно будет наклонить к земле.

Рассказ об очень простом ветрогенераторе из домашнего вентилятора

Как рассчитать лопасти

Вычислить диаметр ветряка для определенной мощности можно следующим образом:

1. Окружность пропеллера ветрогенератора с определенной мощностью, малыми оборотами и силой ветра, при которых происходит подача нужного напряжения, числом лопастей внести в квадрат.
2. Высчитать площадь данного квадрата.
3. Разделить площадь получившегося квадрата на мощность конструкции в ватах.
4. Перемножить результат с требуемой мощностью в ватах.
5. Под этот результат нужно подбирать площадь квадрата, варьируя размеры квадрата до тех пор, пока размер квадрата не достигнет четырех.
6. В этот квадрат вписать окружность пропеллера ветрогенератора.

После этого нетрудно будет узнать другие показатели, например, диаметр.

Таким же способом можно рассчитать размеры лопастей.

Расчет максимально приемлемой формы лопастей достаточно мудреный, кустарному мастеру сложно его выполнить, поэтому можно использовать готовые шаблоны, созданные узкими специалистами.

Шаблон лопасти из ПВХ трубы 160 мм в диаметре:

Шаблон лопасти из алюминия:

Можно попробовать самостоятельно определить показатели лопастей ветряного устройства.

Быстроходность ветряного колеса являет собой соотношение круговой скорости края лопасти и скорости ветра, ее можно вычислить по формуле:

На мощность ветряного двигателя оказывают влияние диаметр колеса, форма лопастей, расположение их относительно потока воздуха, скорости ветра.

Ее можно найти по формуле:

При использовании лопастей обтекаемой формы коэффициент использования ветра не выше 0,5. При слабо обтекаемых лопастях – 0,3.

Выбор по ветру

Ветер — источник энергии. Он достается бесплатно, но не всегда имеется в наличии. Прежде, чем приобретать или строить ветряк, следует подробно ознакомиться с метеорологической ситуацией в регионе. Важно выяснить направления, преобладающие скорости ветра, частоту и силу шквальных порывов, ураганных проявлений. Эти знания позволят определиться с типом ветряка, условиями работы оборудования и потребностями в защите.

Россия имеет преимущественно слабые и средние ветра в большинстве регионов, но для отдаленных или труднодоступных районов нередки более мощные атмосферные проявления, требующие от пользователя обладания полной информацией по силе и направлению потоков.

Как сделать ветрогенератор своими руками

В последнее время наблюдается тенденция к получению недорогой энергии доступными способами. Одним из таких способов является получение энергии ветра. Ветряной генератор является одним из самых практичных и действенных способов получения электричества. К тому же сделать его можно своими руками из доступных материалов. Большинство материалов есть в кладовке каждого мастера, некоторые можно приобрести в хозяйственных магазинах, а также у торговцев подержанными товарами. Главное, что нужно помнить при сборке ветрогенератора – безопасность. Генератор может быть достаточно опасным, потому что имеет быстродвигающиеся детали, электрические разряды.

Тип генератора

Для начала выбирают тип положения генератора. Он может быть вертикальным (роторным) или горизонтальным.

В интернет-сети есть множество примеров, как собственноручно сделать роторный генератор, используя бочку. Для того, чтобы понять, можно ли доверять таким советам, давайте рассмотрим данный вариант во всех подробностях:

Во-первых, коэффициент съема ветра этого генератора будет невысоким. Во-вторых, процесс балансировки роторного генератора очень сложный и нужно учесть множество нюансов, чтобы генератор не разносило при сильном ветре. Если сравнить процесс балансировки горизонтальных и вертикальных ветрогенераторов в заводских условиях, то «вывести» горизонтальную модель намного проще. Именно поэтому заводские вертикальные модели стоят намного дороже горизонтальных. Самодельные ветрогенераторы из бочек ставят на небольшую высоту, около метра. Это вполне объяснимо: если упадет, то ничего страшного. Но аналогичные заводские изделия выставляют на высоту около 20 м. Представьте, что такой агрегат, раскрученный на ветру, упадет.

Мощность генератора

Известно, чем мощнее генератор, тем лучше. Однако чем больше его мощность, тем больше диаметр и размеры ветроколеса. Соответственно возникают трудности при балансировке и укреплении деталей таких габаритов. Развороченная мачта после работы с несбалансированным колесом выглядит, честно говоря, очень плохо. Давайте представим, что для расчетной мощности в 2,6 кВт диаметр колеса должен быть около 6 метров!

Расчеты

Проектированием генераторов в заводских условиях занимаются профессиональные специалисты. При этом продукция проходит ряд испытаний, например, в аэродинамической трубе. Затем конструкцию доводят – устраняют дефекты и недоделки.

Это нужно принимать во внимании при проектировании ветрогенератора в домашних условиях. Стоит заранее обдумать конструкцию, можно ли повторить заводскую, а также можно ли заменить заводские детали другими. Также нужно обращать внимание на предполагаемое время на проектирование и сборку, а также на надежность и безопасность конструкции.

Аккумуляторные батареи

Очень часто в целях экономии ставят аккумуляторы от машин, например, от ЗИЛов. Однако это не самый лучший вариант. Дело в том, что размещать такой аккумулятор необходимо в специальном помещении, хорошо проветриваемом, потому что он сильно «газит» воздух и является взрывоопасным. Также их срок службы очень небольшой, максиму до 3-х лет. За таким устройство необходимо постоянно ухаживать, то есть доливать воду, следить за уровнем электролита и заменять его и пр. Автомобильные аккумуляторы являются ненадежными, потому что не предназначены для использования в циклическом режиме постоянного заряжения/разряжения.

Рекомендуется применять специальные стационарные герметичные аккумуляторы. Они используются для работы в системах альтернативной энергетики. За ними не нужно тщательно ухаживать, выделять специальное помещение, а их срок службы превышает десяток лет. Стоят они, конечно же, дороже, однако и пользы от них больше. На рынке сейчас представлен большой ассортимент таких изделий, есть модели и по демократичной цене, есть и более дорогие.

Собственноручно собранные ветрогенератор производит ток непостоянного напряжения, переменной силы, поэтому использовать его напрямую нельзя, это небезопасно и неэффективно. Рекомендуется приобрести специальный контролер заряда, который сохранит выработанную энергию, обезопасит батареи от перезарядки или переразрядки.

Преобразование напряжения

Одним из важных компонентов ветрогенератора является и инвертор – преобразователь напряжения. В принципе, такое устройство можно изготовить и самому, но максимум для чего оно пригодится – радиоприемник. Чтобы получить стабильное и качественное напряжение нужно использовать только заводские инверторы. Такие профессиональные специализированные устройства могут не только выступать в качестве преобразователей тока, но и в качестве контроллеров заряда, стабилизатора напряжения и автоматически переключаться между источниками питания.

Нюансы

Ветрогенераторы успешно используются уже не один год. За время их применения накопили большой опыт работы с таким типом оборудования. Например, определено, что условия эксплуатации зимой и летом сильно рознятся, что ветер и на наших просторах бывает ураганным и пр. Каждый, кто делает ветрогенератор собственноручно, должен понимать, что есть риск недочета и дорогостоящее оборудование, на сборку которого пришлось потратить финансы, силы и время, может однажды с треском грохнуться на землю.

Каждый, кто хочет взяться за сборку ветряного генератора собственноручно, должен вначале оценить время, силы и финансы, которые планируются на него потратить. Ведь возможно лучше приобрести готовые генераторы или уже готовые комплектующие для самостоятельно сборки.

Как сделать ветрогенератор своими руками

Ветряные генераторы с давних пор использовались людьми в качестве недорогих и удобных источников электроэнергии, отличающихся простотой своего изготовления и высокой экологичностью. Ряды так называемых «ветряков», картинно раскинувших свои лопасти на фоне природных ландшафтов, украсили в своё время многие уголки нашей планеты, а их промышленное производство было налажено в кратчайшие сроки. И в наши дни ветрогенераторы промышленного изготовления широко применяются в тех регионах России, где эффект от их использования вполне оправдан.

 

Конечно же, самодельным ветряным генератором, изготовленным в домашних условиях, сегодня никого не удивишь. Но, тем не менее, к решению вопроса о том, как сделать ветрогенератор своими руками, вам следует отнестись очень серьёзно и приступать к работе лишь после тщательного изучения всего материала по теме. В этой статье мы попытаемся помочь вам в этом и рассмотрим один из возможных вариантов изготовления подобного устройства.

 

Конструкция ветряного генератора

 

Предполагается, что рассматриваемая нами конструкция генератора будет состоять из следующих основных частей:

 

собственно ветрогенератор, собранный на базе двигателя промышленного изготовления;

электронный блок управления зарядкой;

комплект соединительных проводов;

крепёжная мачта;

растяжки.

В качестве электрического привода в рассматриваемой конструкции используется двигатель постоянного тока, которым комплектуются некоторые модели так называемых «бегущих дорожек» (260V, 5A). При этом обратный (генераторный) эффект мы получим за счёт того, что любое устройство подобного типа в отношении формируемого им электромагнитного поля является обратимым. При наличии вращательного усилия на валу двигатель автоматически превращается в генератор.

 

Используемые материалы

 

Большую часть материалов, используемых в этом изделии, вы сможете приобрести в любом хозяйственном магазине. Помимо двигателя от дорожки вам потребуется следующий набор комплектующих изделий и расходных материалов:

 

специальная нарезная втулка;

мост диодный на токи 30-50A;

кусок полихлорвиниловой трубки.

Кроме того, для изготовления хвостовика и корпуса генератора необходимо подготовить следующие детали и расходный материал:

 

Труба квадратная 25х25 мм;

Фланец маскирующий;

Патрубок;

Саморезы;

Болты;

Шайбы;

Скотч.

Сборка генератора

 

Изготовление ветрогенератора начинаем с подготовки лопастей, которые можно вырезать из тонких полосок дюралюминия. Примерная форма лопастей генератора приведена ниже.

 

Перед креплением заготовки следует тщательно обработать шкуркой до получения необходимого профиля, таким образом, чтобы передняя кромка была закруглена, а задняя – оставалась заостренной.

 

Хвостовик делаем из жести, причём его размер и форма не играют решающей роли – главное, чтобы он был достаточно жёстким.

Затем берём снятый с беговой дорожки двигатель с прикрепленной к нему втулкой и отмечаем на нём места расположения трёх отверстий на расстоянии примерно 10 см от центра (на равном удалении друг от друга). Затем просверливаем по получившейся разметке отверстия и нарезаем резьбу под крепёжные болты.

 

Рекомендуем пометить место крепления каждой лопасти к втулке, что позволит вам не спутать их при сборке.

 

Монтаж ветряного генератора

 

Окончательную сборку ветрогенератора проводим в следующей последовательности:

 

Разрежьте трубку ПВХ на две части и проложите полученным материалом то место на квадратной трубе, куда вы собираетесь крепить ваш двигатель. Расположите диодный мостик неподалёку от двигателя и закрепите его при помощи саморезов.

Соедините выходящий из двигателя провод черного цвета с «плюсом» диодного моста.

Присоедините выходящий от двигателя провод красного цвета к «минусу» моста.

 

Положение хвостовика настройте таким образом, чтобы плоскость всей системы была параллельна земле. Прилаживаем хвостовик к трубе и крепим его на ней при помощи заранее приготовленных саморезов.

Размещаем помеченные ранее лопасти на свои места и крепим их болтами с шайбами на втулку, причём на ближние к оси отверстия устанавливаем по две шайбы (с каждой стороны основания лопасти). Для трех наружных отверстий устанавливаем по одной шайбе (со стороны болта). После этого основательно затягиваем полученные соединения.

Надёжно зафиксировав вал двигателя, надеваем на него втулку с лопастями и с помощью плоскогубцев заворачиваем ее до упора, против хода часовой стрелки.

Затем проворачиваем патрубок к маскирующему фланцу с помощью газового ключа.

 

После этого проводим балансировку основания трубы с закреплённым на ней двигателем и хвостовиком и отмечаем точку равновесного положения.

В этой точке производим крепление несущего основания к мачте (для удобства вам, возможно, придется открутить для этого втулку и хвостовик).

Закрепляем основание на саморезы и восстанавливаем убранные ранее узлы.

Ветряной генератор может прослужить вам значительно дольше, если вы покрасите не только его лопасти, но также основание, хвостовик и защитный кожух двигателя.

 

Для включения ветряного устройства в рабочую электрическую сеть вам обязательно понадобится комплект проводов, контроллер зарядки батарей, амперметр и нагрузка (аккумуляторная батарея).

 

Что касается несущей мачты, то сразу отметим её особое значение для надёжного крепления генератора, что гарантирует его долгую и бесперебойную эксплуатацию. Этот элемент конструкции не только должен быть достаточно прочным, но ещё и обязан иметь хорошую устойчивость. Кроме того, совсем не помешает, если мачта будет оборудована простейшим механизмом опускания и подъёма основания с двигателем.

 

Отметим также и тот факт, что чем выше мачта – тем более сильные воздушные потоки будут доступны вашей импровизированной электростанции. Используемые для крепления мачты проволочные растяжки можно установить через каждые 5,0-5,5 м по её высоте.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Похожие статьи:

Пруды и водоемы на участке → Пруд на даче своими руками

Люблю цветы → Опоры для вьющихся растений, прочно и своими руками

Декоративный сад → Музыка ветра из металлических трубок своими руками

Декоративный сад → Осенняя музыка ветра своими руками

Декоративный сад → Дорожки в саду

Создайте свою собственную мини-ветряную турбину из деталей принтера

Вот небольшой забавный проект, который может принести в дом чистую и тихую природу энергии ветра.

Для всех домашних мастеров, родителей и учителей, которые хотят познакомиться с возобновляемыми источниками энергии, создание ветряной микротурбины может стать отличным небольшим проектом. Он не настолько велик, чтобы приводить в действие что-либо большое, но его, безусловно, можно использовать для демонстрации энергии ветра, и, возможно, даже стоит построить мини-зарядную станцию ​​для портативной электроники или небольших аксессуаров для наружного освещения.

Зачем строить мини-ветряную турбину

Я большой поклонник небольших солнечных зарядных устройств для хранения гаджетов и приспособлений, и хотя я знаю, что можно построить свою собственную версию этих портативных электростанций, я еще не видел хороших планов по созданию такой, использует переработанные или переработанные материалы, так что я этого еще не делал. Я также большой поклонник (каламбур) энергии ветра и построил с моими детьми пару действительно крошечных ветряных генераторов в качестве проекта домашнего обучения (см. Веб-сайт KidWind для некоторых замечательных ресурсов), но мы не построили ни одного тем не менее, он достаточно большой, чтобы обеспечить достаточно энергии для практических целей.Но это может скоро измениться, потому что я наткнулся на эти инструкции из ScienceTubeToday, которые, похоже, именно то, что прописал врач по чистой энергии.

О материалах и инструкциях

Для генератора инструкции требуют использования так называемого шагового двигателя (который немного отличается от стандартного электродвигателя постоянного тока), который можно извлечь из старого струйного принтера и который считается гораздо лучшим выбором, чем просто используя электродвигатель постоянного тока в качестве генератора.Автор говорит (в комментариях к видео) эти шаговые двигатели очень хороши «по сравнению с двигателем постоянного тока того же размера, поскольку они могут вырабатывать электричество» на очень низких скоростях, скажем, 200 об / мин, тогда как двигателю постоянного тока потребуются тысячи об / мин . »

Подставка сделана из трубы ПВХ, что не совсем экологически чистый продукт (но это предмет, который легко доступен или который у вас уже может быть), но я думаю, что вы могли бы легко построить свою собственную подставку из других перепрофилированных материалов, которые сделает этот проект более экологичным.

Видеоинструкции полностью лишены повествования, что делает его на удивление эффективным в передаче информации (хотя вам может потребоваться приостановить его, чтобы записать заметки), а фоновая музыка на нем, ну, немного отличается от вашего обычного учебного видео. , но опять же, я думаю, что это добавляет, а не вычитает из содержания. Посмотрите это ниже:

В этой версии используется пропеллер модели самолета, которого у большинства из нас, вероятно, нет, но в сети есть изрядное количество планов и диаграмм для лопастей турбины, сделанных своими руками, поэтому вполне возможно создать свой собственный (и который может добавить к образовательному характеру этого проекта).Согласно видео, при использовании автомобильной розетки на 12 В в паре с адаптером для зарядки эта ветряная турбина будет выдавать стабильный выход 5 В 1 А на ветру (что отлично подходит для зарядки нашей довольно деликатной электроники), но ее также можно использовать без зарядный адаптер, и в этом случае он выдает гораздо более высокое напряжение (что может быть преимуществом при зарядке более крупной батареи), но с риском иметь переменную мощность. Ваш пробег может отличаться, поэтому вам нужно дважды проверить выход рабочего устройства, прежде чем подключать к нему свой гаджет.

Еще несколько подробностей о проекте, а также инструкции для некоторых других проектов в области электричества и науки своими руками можно найти на ScienceTubeToday.

Руководство по комплектам DIY ветряных турбин

Здесь, в Solar-Us-Shop, мы не дискриминируем любой выбор энергии, если он является возобновляемым. Хотя солнечная энергия является нашим именем (и всегда в наших сердцах), мы полностью поддерживаем стремительный рост ветроэнергетики в Соединенных Штатах.

Конечно, мы не все можем быть Центром ветроэнергетики Альта, крупнейшей ветроэнергетической станцией в стране.Вместо этого поселенцы, экспериментаторы, скупщики и энтузиасты возобновляемой энергии имеют возможность использовать энергию ветра с помощью набора для ветряных турбин своими руками.

В этой статье мы разберем логистику, стоимость и особенности современных комплектов ветряных турбин своими руками, прежде чем рекомендовать несколько продуктов для мелкомасштабного производства возобновляемой энергии.

Если вы не можете найти здесь то, что ищете, обязательно прочтите наш FAQ по набору ветряных турбин.

Рекомендации по комплекту ветряных турбин своими руками

Хорошо, приступим! При оценке возможности сборки ветряной турбины своими руками нужно многое учитывать.В то время как массивные ветряные турбины на полях по всей стране строятся и обслуживаются лицензированными специалистами, комплекты ветряных турбин, сделанные своими руками, предоставляют энергию ветра в руки людей во всем мире.

Можете ли вы построить свой собственный ветряк?

Да, можно построить свой собственный ветряк. Однако, если у вас нет большого опыта работы с электричеством, мы не рекомендуем это делать. Хотя истинное определение «сделай сам» в значительной степени зависит от личной самодостаточности, большинство комплектов для ветроэнергетики, сделанных своими руками, включают турбину собственного производства.Это жизненно важно для безопасности и долговечности вашей системы возобновляемых источников энергии.

Могу ли я поставить на крышу небольшую ветряную турбину?

Хотя это технически возможно (и обычно законно) в большинстве регионов, обычно не рекомендуется устанавливать небольшую ветряную турбину на крыше. Во время работы ветряные турбины вибрируют, что может вызвать чрезмерный шум и даже повредить крышу и конструкцию под ней. По этой причине мы рекомендуем устанавливать ветряную турбину на опоре или на земле, отдельно от других зданий.

Какой размер ветряной турбины вам нужен, чтобы привести дом в действие?

Чтобы удовлетворить потребность в электроэнергии для дома, ветряная турбина должна иметь мощность от 5 до 15 кВт. Эти турбины не должны устанавливаться любителями, так как они очень большие, мощные и потенциально опасные.

С другой стороны, многие комплекты ветряных турбин своими руками не предназначены для полного удовлетворения потребностей дома в электроэнергии. Небольшие комплекты можно использовать в автономных системах для питания освещения, вентиляторов и других устройств, подключенных к хранилищу.

Стоимость комплекта ветряной турбины «сделай сам»

Хорошо, давай поговорим о долларах и центах. Стоимость комплекта ветряных турбин своими руками включает в себя детали, транспортировку и рабочую силу, связанные с установкой. Если вы действительно решите сделать это самостоятельно, затраты на рабочую силу снижаются, однако следующие расходы будут неизбежны:

• Стоимость турбины
• Стоимость аккумуляторной батареи
• Электропроводка (иногда в комплекте с турбиной или аккумулятором)
• Монтажное оборудование
• и инвертор (только для питания переменного тока)

Сколько стоит ветряная турбина?

Небольшие автономные ветряные турбины обычно стоят от 1000 до 4000 долларов, в зависимости от мощности.Ветряные турбины, сделанные своими руками, не предназначены для покрытия всей потребности в электроэнергии стандартного дома, а гораздо более крупные ветряные турбины могут стоить 10 000 долларов и более.

Сколько стоит установить ветряк дома?

Если вы планируете производить установку самостоятельно, затраты на установку ветряной турбины равны только стоимости монтажных материалов и проводки. Однако установки большой мощности требуют профессиональной помощи, дорогостоящего транспорта и разрешительных сборов, которые могут составить общую стоимость проекта, превышающую 50 000 долларов.

Стоит ли домашняя ветряная турбина?

Во многих случаях домашняя ветряная турбина того стоит. Если у вас есть магазин или микросеть на своей территории, ветряные турбины своими руками — отличный способ внедрить экологически чистую энергию без оплаты счетов за электроэнергию.

Большие домашние ветряные турбины, хотя и являются дорогостоящими с самого начала, часто окупаются за счет связанных с ними затрат на произведенную энергию. Узнайте больше о преимуществах личной ветроэнергетики.

Установка комплекта ветряной турбины своими руками

Благодаря современным удобным технологиям и бесконечному количеству ресурсов в Интернете, никогда не было так просто установить свой собственный комплект ветряных турбин своими руками.Премиум-продукты, которые ценят свой вес с точки зрения потенциала зеленой энергии, обычно поставляются с подробными инструкциями по установке и подключению вашей турбины.

Чтобы получить хорошее представление о том, с чем вы будете работать, ознакомьтесь с нашими наборами самодельных башен и креплений для ветряных турбин. Эти простые системы отлично подходят для установки ветряной турбины на вашей собственности (или на лодке), не занимая слишком много места и не добавляя ненужных расходов.

Вам нужно разрешение на строительство ветряной турбины?

Требования к планированию и разрешению ветряных турбин сильно различаются в разных регионах США.Если вас интересует большая ветряная турбина, скорее всего, потребуется разрешение на строительство, а также множество потенциальных проблем с зонированием.

Небольшие ветряные турбины, сделанные своими руками, как правило, более способны «пролететь незаметно», если вы не собираетесь существенно изменять свойство или пытаться подключиться к электросети. Конечно, всегда полезно проверить местное ТСЖ или земельный офис, прежде чем вкладывать деньги в ветряную турбину.

Могу ли я установить ветряную турбину на заднем дворе?

Да, в некоторых районах США вы можете установить ветряную турбину у себя на заднем дворе.Также возможно объединить ветряную турбину с фотоэлектрической солнечной системой или другим существующим производством зеленой энергии на вашей собственности. Как мы уже упоминали выше, в некоторых жилых районах могут быть ограничения по высоте и мощности ветряных турбин.

Лучшие ветряные турбины для комплектов DIY

Готовы начать производство энергии ветра? Если вы специально хотите установить ветряную турбину на свое судно, ознакомьтесь с нашим руководством по лучшим морским ветрогенераторам.Для использования на суше и на море мы представим некоторые из лучших генераторов для ветряных турбин своими руками ниже.

Primus Wind Power Air

Когда дело доходит до надежного производства ветровой энергии, немногие торговые марки пользуются большим доверием во всем мире, чем Primus Wind Power. Компания производит высокоэффективные малошумные ветряные турбины, на которые предоставляется 5-летняя гарантия.

Для ветряных турбин своими руками продукция Primus упрощает безопасное производство электроэнергии с помощью встроенного генератора переменного тока и управления крутящим моментом.В зависимости от требуемой мощности мы рекомендуем любой из следующих продуктов Primus:

Ветрогенератор мощностью 400 Вт от Nature Power

Далее мы хотели бы порекомендовать ветрогенератор морского класса 400 Вт от Nature Power в качестве отличной альтернативы Primus. Nature Power производит эту ветряную турбину, которая проста в сборке, но при этом способна противостоять ветру до 110 миль в час.

По стоимости ветряк Nature Power значительно дешевле большинства аналогичных продуктов на рынке.Имея это в виду, этот генератор отлично подходит для новичков, желающих поэкспериментировать с ветровой энергией своими руками. На турбину Nature Power распространяется 2-летняя гарантия, что составляет менее половины ожидаемого срока службы более качественных генераторов.

Ветряная турбина Silentwind (400+ Вт)

Наконец, Silentwind Wind Turbine — отличная высококачественная турбина с множеством премиальных функций. А именно, генератор Silentwind специально разработан для беспрепятственного включения до 550 Вт солнечной энергии.Если в вашей каюте или лодке уже есть солнечная энергия, эта турбина идеально подходит для поддержания заряда аккумулятора ночью и в пасмурные дни.

Помимо своих солнечных возможностей, турбина SIlentwind также является отличным продуктом как автономная система. Высококачественные детали, эффективное производство энергии и трехлетняя гарантия в совокупности делают эту турбину отличным выбором для долгосрочного производства ветровой энергии своими руками.

Заключительные мысли

Мы надеемся, что это руководство прояснило часть наиболее часто запрашиваемой информации о наборах ветряных турбин своими руками.Для многих людей начать работу с ветровой энергией намного проще, чем ожидалось. Не стесняйтесь обращаться к нам с любыми вопросами!

Дайте нам знать, что вы думаете о ветроэнергетике для вашего дома, в комментариях ниже!

Сколько денег вырабатывает ветряная турбина за счет вырабатываемой электроэнергии?

Сколько денег вырабатывает ветряная турбина за счет вырабатываемой электроэнергии?

10 ноября 2020

Хотите знать, сколько денег можно заработать на ветряных турбинах?

Это частый вопрос, учитывая, сколько стоят ветряные турбины и насколько они велики.Если вы планируете приобрести ветряную турбину, обратите внимание на следующие моменты:

Сколько стоят ветряки?

Домашние или фермерские турбины обычно менее 100 киловатт и стоят около 3000–8000 долларов за киловатт мощности. В большом доме потребуется турбина мощностью 10 киловатт, а стоимость ее установки составит около 50–80 тысяч долларов. Меньшие по размеру фермы или жилые турбины стоят меньше, но они дороже в расчете на киловатт производимой энергии.

С другой стороны, коммерческие ветряные турбины стоят миллионы долларов. Вот разбивка:

1. Коммерческая ветряная турбина среднего размера (2 мегаватта) стоит около 2,6–4 миллиона долларов.
2. Стоимость турбины увеличивается вместе с размером турбины. Есть также определенные преимущества от использования более крупных ветряных турбин.
3. Стоимость также зависит от того, сколько турбин вы закажете, когда будет заключено соглашение, контракты и местонахождение проекта.

Сколько денег приносит ветряная турбина? Турбины

— довольно дорогое вложение, поэтому важно, чтобы они приносили деньги покупателю. Владельцы ветряных турбин могут продавать электроэнергию местным энергокомпаниям для домов и предприятий. Итак, сколько могут производить ветряные турбины?

Ветряные турбины могут приносить от 3000 до 10 000 долларов в год в зависимости от размера и киловаттной мощности турбины. Фермеры на ветряных электростанциях могут поддерживать собственное производство электроэнергии и гарантировать более низкую цену в течение как минимум 20 лет.

В 2019 году турбина мощностью 1 мегаватт произвела 61 320 долларов США при 35% мощности, 87 600 долларов США при 50% мощности и 114 880 долларов США при 65% мощности. Турбина мощностью 2,5 мегаватта произвела 153 300 долларов при 35% мощности, 219 000 долларов при 50% мощности и 284 700 долларов при 65% мощности. Наконец, турбина мощностью 4 МВт произвела 245 280 долларов США при 35% мощности, 350 400 долларов США при 50% мощности и 455 520 долларов США при 65% мощности.

Ветровые турбины могут работать только на 35–65% мощности из-за ветровых условий.

Стоимость обслуживания ветряной турбины

После покупки и сборки ветряной турбины необходимо учитывать текущие расходы на техническое обслуживание:

• 1-2 цента за киловатт-час произведенного
• 42 000–48 000 долларов США в год

Хотя эти затраты кажутся высокими, ветряные турбины стоят вложенных средств, особенно потому, что они могут окупить затраты самостоятельно.

Если вы хотите приобрести или отремонтировать ветряную турбину, вам следует обратиться в авторитетную энергетическую компанию. В Anemoi Energy Services мы предлагаем комплексное обслуживание ветряных турбин и услуги ветряных турбин, чтобы ваши установки работали эффективно и с максимальной производительностью каждый день. Свяжитесь с Anemoi сегодня для любого обслуживания ветряных турбин.

Все новости

Преимущества и недостатки бытовых ветряных турбин

Одна из замечательных особенностей энергии ветра заключается в том, что это возобновляемый источник энергии.С помощью ветряной турбины вы можете использовать эту энергию в собственном доме. В отличие от традиционных голландских ветряных мельниц, современные турбины обтекаемы и современны с точки зрения своего стиля. Вы можете прочитать ниже и узнать больше, и это руководство также поможет вам.

Общие типы ветряных турбин для бытового использования

Ветряные турбины для жилых домов бывают двух основных типов. К ним относятся отдельно стоящие ветряные турбины, которые устанавливаются на опорах, и турбины, которые устанавливаются на крыше.

Эти турбины также очень разнообразны по размеру и форме. Некоторые модели меньшего размера способны генерировать не более 100 Вт, чего достаточно для зарядки аккумулятора. С другой стороны, более крупные модели могут питать весь дом, поскольку они способны производить от 0,6 до 50 кВт.

Вы хороший кандидат на ветряную турбину?

На вопрос о том, подходит ли энергия ветра для вашего дома, нет простого ответа.Многое зависит от того, где находится ваш дом, и от стиля турбины, который вас интересует. Ваша текущая энергетическая установка также играет важную роль.

Прежде чем инвестировать в ветряную турбину, важно провести тщательное исследование. При взвешивании вариантов подумайте о плюсах и минусах ветряных турбин, чтобы определить, подходят ли они для вашей ситуации.

Понимание того, как работают ветряные турбины

В типичную ветряную турбину входят три основных компонента. К ним относятся генератор, полюс и лопасти.В стандартной турбине опора устанавливается в земле или на крыше. Вверху шеста прикреплен ряд лопастей в форме пропеллера. Ветер заставляет эти лопасти вращаться, производя энергию. Эта энергия передается генератору, где она преобразуется в полезную электроэнергию. Любая избыточная энергия, вырабатываемая ветряной турбиной, может быть направлена ​​обратно в электросеть.

Уже давно многие страны Европы использовали силу ветра .Такие страны, как Франция, Испания, Германия и Дания, являются лидерами в производстве энергии ветра. Индия и Китай также много используют энергию ветра. Хотя в США еще много работы, прежде чем они догонят эти другие страны, энергия ветра становится все более популярной. Такой всплеск популярности привел к постепенному снижению стоимости установки турбины.

Преимущества

• Турбины вырабатывают чистую энергию без выбросов, которые могут нанести ущерб окружающей среде.
• Получение энергии от ветра бесплатно и считается возобновляемым ресурсом.
• Общие затраты на покупку и установку ветряной турбины обычно окупаются в течение нескольких лет.
• Если вы производите больше энергии, чем используете, вы можете продать излишки своей местной энергетической компании.
• Вы можете претендовать на налоговые льготы на местном или национальном уровне

Недостатки

• Установка ветряной турбины связана с большими первоначальными затратами.
• Турбинам требуется много земли.
• Для выработки энергии турбинам необходим ветер. Если вы живете в районе с недостаточным ветром, это может быть не лучшим выбором для вашей ситуации.
• В некоторых районах действуют ограничения на использование турбин в жилых кварталах. Проконсультируйтесь с вашим местным строительным отделом.
• Вашим соседям может не понравиться внешний вид вашей турбины, и они могут обидеться на производимый ею шум.
• Что касается КПД, турбины обычно работают примерно на 30% мощности.Хотя это кажется низким, но все же выше, чем у солнечных панелей, которые обычно работают только на 15% мощности.
• Лопасти турбины иногда могут травмировать или убивать птиц.
• Молния может вызвать повреждение ветряных турбин.

На первый взгляд может показаться, что недостатки перевешивают достоинства. Однако если учесть, что энергия ветра намного более экологична, чем традиционные источники энергии, легко увидеть, что это того стоит. Пока вы можете позволить себе установить ветряную турбину и живете в районе, где достаточно ветра, энергия, вырабатываемая турбиной, может сэкономить вам много денег, одновременно уменьшая углеродный след .

Альтернативные способы производства собственной энергии

Если вы заинтересованы в производстве собственной энергии, энергия ветра — отличный вариант. Есть и другие варианты. Однако, как следует из вышесказанного, турбина может стать отличным дополнением.

Национальные ветряные часы | Что делать, если это происходит с вами

Нажмите здесь, чтобы напечатать версию

Если ваше сообщество нацелен на

Не паникуйте. Ты не одинок. Вы скоро поймете, что почти везде, где предлагаются ветроэнергетические установки, есть организованная и информированная оппозиция, которая хорошо разбирается в предмете, во многом благодаря Интернету и легкости, с которой мы можем делиться информацией в наши дни. Конечно, сегодняшним разработчикам ветряков не выгодно то, что они должны соревноваться с этим богатством знаний, доступным всем нам одним нажатием кнопки.

Процесс получения разрешения на развитие ветра занимает много месяцев.Используйте это время с умом, чтобы проинформировать жителей и местных властей о последствиях, связанных с промышленной ветроэнергетикой. Это можно сделать довольно дешево с помощью листовок, редакционных статей и на регулярных собраниях городского совета. Включите повестку дня, чтобы показать одно из ряда доступных видеороликов, показывающих, что другие переживают после того, как ветряные турбины были построены слишком близко к их домам.

Раздаточные материалы должны включать только факты — без излишней драматизации. Никогда не используйте тактику запугивания; правда будет достаточно.Поскольку большинство людей не могут понять истинный масштаб современной ветряной турбины, изображение, изображающее размер коммерческой ветряной турбины по сравнению со средним домом или другим знакомым строением, очень впечатляет и может быть размещено на досках объявлений, телефонных столбах и т. Д. , хотя вам может потребоваться регулярно заменять их, если сторонники противоположных взглядов срывают их или искажают. Включите информацию о воздействиях, таких как шум, тени, телевизионный прием, помехи сотовой связи и экстренной связи, мерцание, движение транспорта, живописные виды, налоги, стоимость собственности, места обитания диких животных, эрозия и т. Д.

Поднимите вопрос со всеми, кого вы встретите. Большинство людей не будут (или думают, что не будут) напрямую затронуты гигантскими ветряными турбинами, поднимающимися в этом районе. Если они вообще учтут какие-либо недостатки, они будут предполагать, что их перевешивают предполагаемые преимущества (хотя на самом деле верно обратное). Начните ставить под сомнение заявления о выплате пособий и осведомленность о неблагоприятных последствиях и расходах. Убедитесь, что проблема у всех на уме.

Соберите пар. Организуйте группу, соберите подписи под петицией, запросите мораторий, дающий время для изучения вопроса, поощрите всех писать письма (и проверьте точность), проконсультируйтесь с юристом о правильном языке в ваших документах, городской этике и законах о зонировании, и возможное будущее представление.Сосредоточьте свое внимание на городских властях, за которыми будет последнее слово, и потратьте свою энергию на них, а не на тех, чьи голоса все равно не будут учитываться. Если эти решения будут приниматься за пределами вашего региона, то выясните, кто является должностными лицами и законодателями соответствующего округа и / или штата, и на раннем этапе определите их.

Расскажите о своих взглядах. Позвоните в прессу и попросите об освещении, но будьте готовы к несбалансированным и, возможно, предвзятым сообщениям. Используйте такие возможности, чтобы напечатать свои собственные опровержения.Знаки на лужайке — хороший способ выразить свое мнение и помогут снизить уровень запугивания, который может удерживать других от того же. Их можно приготовить самостоятельно или заказать и купить оптом, чтобы сократить расходы. Если у кого-то из вашей группы есть опыт, создание собственного веб-сайта — тоже отличная идея, которая позволит вам изложить свою позицию более подробно и привлечь больше поддержки.

Сделайте ваши буквы значимыми. Когда вы пишете своим представителям или в местные газеты, отправляйте копии сторонникам и сторонникам ветра, чтобы они все знали о ваших усилиях.Скопируйте также в национальные СМИ. Если эти группы и отдельные лица знают, что вы регулярно обращаетесь ко всем им с достоверной информацией, им будет намного сложнее игнорировать вас. Хотя они могут не отвечать, вы можете быть уверены, что привлекаете их внимание. Щелкните здесь, чтобы получить несколько советов для СМИ от группы из Висконсина.

Спонсируйте и рекламируйте «оценочную встречу». В большинстве городов есть места для встреч за символическую плату, и приглашенный вами оценщик (лицензированный и сертифицированный государством), скорее всего, предоставит свои услуги бесплатно, поскольку это возможность для него рекламировать себя и / или свою фирму.Он должен посоветовать жителям, как задокументировать ценность их домов до застройки, и объяснить, как его показания в суде могут быть полезны после застройки, если в этом возникнет необходимость. Разработчики могут дважды подумать, прежде чем ставить под угрозу ценность собственности всего сообщества, принявшего эти меры предосторожности.

Задокументируйте качество своей жизни таким, каким вы его видите сейчас. Запишите на видео свои виды и естественные звуки и уровни шума, которые являются нормальными для вашего района. Делайте это в разное время дня и в разное время года.Покажите, как солнечный свет влияет на комнаты в вашем доме в сумерках и на рассвете. Задокументируйте свой телевизор, беспроводной телефон и прием сотовой связи. Попросите отдел здравоохранения записать качество и количество воды из вашего колодца и проверить состояние всех местных ручьев и ручьев. Задокументируйте птиц и диких животных, которые часто бывают в этом районе, а также интенсивность движения, которое вы испытываете в настоящее время в этом районе. И, что наиболее важно, убедитесь, что разработчики (вместе с теми, кто может сдавать им землю в аренду) знают, что вы и другие члены сообщества делаете это.Пока вы не храните это в секрете, эта документация является столь же мощной «превентивной» мерой, как и может быть полезна позже для доказательства постфактум.

Узнайте, кто за и кто против предложения на вашем городском совете. Начните думать о том, чтобы избрать новых людей при следующей возможности. Выясните, кто из возможных арендаторов земли, и расскажите им о подводных камнях, с которыми они могут столкнуться не только со своими соседями, но и с разработчиками ветроэнергетики. NWW размещает различные документы, в которых освещаются многие проблемные области типичных контрактов на ветроэнергетику.Узнайте, кто разработчик и кто поддерживает их финансово, и напишите им, чтобы сообщить им, что им не рады в вашем городе и будут сопротивляться.

Wind Concerns Ontario также имела страницу с «набором инструментов» с материалами и множеством советов: Щелкните здесь . То же самое и в Ontario Wind Action: Нажмите здесь .

Часто застройка зависит от сотрудничества всего нескольких землевладельцев. Если вы сможете убедить этих людей в том, что, возможно, их участие может быть слишком рискованным и не отвечает их интересам, потери их участия может быть достаточно, чтобы весь проект начал разваливаться.Осуществление этого пути относительно недорогое и легкое — и это возможность реально изменить ситуацию. Следует собрать пакет наиболее достоверной информации, включая подборку новостных статей за предыдущие 3-4 месяца, описывающих негативные последствия развития ветра в других местах. Воздержитесь от саркастических личных комментариев. В записке от вас можно просто сказать: «Думаю, вам будет интересна эта информация, которую я исследовал …». Также включите одно или два из самых последних доступных видео.Вы найдете несколько хороших здесь, в Национальном Ветряном Дозоре. Сначала посмотрите их сами, чтобы увидеть, какие из них произведут наибольшее впечатление в вашем районе. Отправьте эти пакеты всем жителям, которые, как вы знаете, подписали договор об аренде своей земли или, возможно, рассматривают ее. Если сомневаетесь, отправьте посылку — не повредит. Если вы сможете сделать это хотя бы дважды с перерывом в несколько месяцев, это, скорее всего, заставит некоторых пересмотреть свое решение. При недостатке желающих арендаторов проект становится невозможным!

В какой-то момент письма от поверенного к участвующим землевладельцам, предупреждающие о вашем «намерении подать в суд», могут стать необходимыми и могут оказаться очень эффективными, когда все остальное потерпело неудачу.Кроме того, вы должны запросить у своего врача письменные показания, которые будут предупреждать лиц, принимающих решения, о любых ранее существовавших заболеваниях, от которых страдаете вы или другие члены вашей семьи, и которые могут ухудшиться из-за воздействия ветра. Например, с мигренью и эпилепсией может быть труднее справиться, когда стробоскопы или пульсирующие тоны, генерируемые турбинами промышленного масштаба, вводятся в местную среду.

Убедитесь, что местные власти осведомлены об истинных масштабах глобальных противоречий вокруг коммерческого развития ветроэнергетики.NWW регулярно обновляется текущими новостями и статьями со всей страны и со всего мира, и — если вы сделаете это доступным для тех, кто вынужден быть обеспокоен — со временем эти сложные новости произведут впечатление.

Не позволяйте разработчику преувеличивать ваши многочисленные законные опасения, обвиняя вас в «эгоизме» из-за того, что вы потеряли свое мнение. Хотя ухудшение наших живописных представлений действительно является проблемой, для разработчика очень типично сосредоточиться на одном моменте и игнорировать все остальное.Это часть пропаганды и пропаганды, с которой вы со временем очень хорошо познакомитесь, и она используется, чтобы избежать многих реальных проблем, с которыми необходимо иметь дело. Ветер не уменьшит глобальное потепление или нашу зависимость от иностранной нефти, он не заменит ядерное или ископаемое топливо, и вы должны предоставить документы, подтверждающие это. Вы найдете их и многое другое, начиная с NWW.

Избегайте ловушки «НИМБИ». Не позволяйте промоутерам уклоняться от предположения, что нам «нужна» крупномасштабная ветровая энергия или что она может внести полезный вклад.Это не доказано, и на самом деле опыт говорит об обратном. Не говорите «мы поддерживаем энергию ветра, но не здесь». Если вы признаете, что энергия ветра имеет свое место, вам будет гораздо труднее объяснить, почему это место не должно быть на вашем заднем дворе, а не на чужом.

Вы можете обнаружить, что вам сложно предложить альтернативы энергии ветра. После указания на то, что ветер , а не — альтернатива — поскольку другие источники должны будут оставаться на месте и быть такими же или даже более активными — предполагая, что сохранение, вероятно, является вашим лучшим выбором.Когда вы показываете, что замена лампочек или сокращение использования горячей воды приведет к тому же количеству сэкономленной энергии, которое может дать предлагаемый проект, это начинает давать слушателям истинное представление о том, насколько мало полезной энергии на самом деле вырабатывают промышленные ветряные турбины. Документы, которые помогут вам в этом, можно найти в библиотеке ресурсов NWW.

Часто деньги, предлагаемые разработчиками ветряков, могут скрыть все остальное от всего сообщества. Показывает, сколько девелопер не платит налогов (таким образом, мы все платим), или показывающий, что платежи в рамках ПИЛОТА будут компенсированы снижением налогов на недвижимость из домов, которые не построены, или из школьных бюджетов, которые сокращены на уровень штата из-за дополнительных местных доходов… Все может быть полезной тактикой, и если вы не уверены в конкретных цифрах, относящихся к вашей ситуации, вам нужно провести небольшое исследование и выяснить это.

NWW имеет информационные бюллетени и ответы на часто задаваемые вопросы, доступные на веб-сайте. Пожалуйста, заходите ежедневно, чтобы получать самые свежие новости, так как мы будем постоянно обновлять веб-сайт и добавлять к разнообразной помощи, которую мы можем предложить. Если у вас есть другие идеи или стратегии, которые помогли не допустить развития ветра в ваше сообщество, поделитесь ими с нами, чтобы мы могли рассказать об этом.

Что делать, если это происходит в вашем регионе?

Большая часть советов до этого момента относится к людям, которые сталкиваются с проблемой развития ветровой энергии вблизи своих домов и в своих общинах. Есть еще одна группа, которая выступает против ветроэнергетики, потому что ее расположение может доминировать над целыми регионами.

В горах или на обширных открытых пространствах ветряные турбины часто устанавливают на гребнях или высоких плато, которые видны на многие мили. Разрушительный процесс строительства промышленного ветроэнергетического сооружения в хрупкой или нетронутой местности приводит к деградации отдаленных и диких регионов.

Точно так же, как близкие жители должны пытаться информировать людей, живущих в непосредственной близости, противники более отдаленных, но очень заметных предложений должны обратиться ко всем, кто может быть затронут, и к агентствам, которые будут решать, следует ли продолжать проект или нет. Это означает, что советы по планированию, которые могут быть неподготовлены к рассмотрению предложений по ветроэнергетике, и уполномоченные округа, которые должны быть проинформированы и осведомлены об истинных воздействиях промышленного ветра; и это также означает, что нужно следить за любыми законами, предлагаемыми на уровне штата, которые могут принести пользу и помочь сохранить развитие ветровой энергии.

Когда предлагается такое законодательство, законодатели должны понимать истинную стоимость коммерческой ветроэнергетики, и они это сделают, если вы отправите им информацию, назначите встречи для встречи с ними, дадите показания перед комитетами, которые могут обсуждать благоприятные законопроекты, и всегда побудить другие заинтересованные стороны сделать то же самое. Вашему сенатору, представителям штата и губернатору должны быть представлены факты, которые часто противоречат заявлениям ветроэнергетики, и вы можете найти множество документов, которые помогут вам в NWW.Ряд предложений по ветроэнергетике был отклонен, поскольку были представлены убедительные аргументы в пользу того, что эта форма генерации не имела конкурентоспособной цены и не снизила бы стоимость энергии для ведения бизнеса в штате.

Представление вашего дела экологическим группам, вероятно, будет вашей самой сложной задачей, но тем не менее необходимой. Эти группы часто убеждены, что их интересы выше, чем просто экономика или эстетика. Однако преувеличенные заявления ветровой энергии о сокращении загрязнения и других преимуществах можно легко оспорить и показать как ложные и вводящие в заблуждение.Размещение ветровой энергии в дикой природе и отдаленных районах вдали от потребителей электроэнергии не имеет смысла, и информационный веб-сайт NWW поможет вам конкретизировать эти аргументы.

Следует также связаться со специалистами по охране природы и защитниками природных ресурсов и предоставить им факты. К ним легче добраться, потому что они, вероятно, организованы именно для защиты ценных территорий от вторжений, таких как развитие ветра. Это ваши естественные союзники — местные группы, которые работают над сохранением земли. К ним относятся торговые палаты, туристические бюро, организации, продвигающие пешие и велосипедные прогулки, лыжные клубы, владельцев лагерей, клубы снегоходов, которые поддерживают местные маршруты, и многое другое — всех тех, чье удовольствие (и / или доход) будет уменьшено, если ветряная установка будет вторгаться в пейзаж.

Эти группы, в случае их участия, помогут вам распространить информацию, давая показания на публичных слушаниях, написав письма и редакционные статьи и даже устраивая протесты. Но вполне возможно, что вы и ваша небольшая основная группа сторонников будете поддерживать ритм и обеспечивать непрерывную организацию. Это потребует времени и настойчивости, но ваши усилия почти наверняка окупятся в долгосрочной перспективе.

Попробуй остановить

до до двери

Обычно публика не узнает о проекте до тех пор, пока многие сделки не будут заключены, что еще больше затрудняет его прекращение.В идеале, ваше сообщество, округ или регион должны иметь постановления, регулирующие — или даже запрещающие — строительство крупных ветряных турбин , прежде чем появятся разработчиков. Хотя во многих местах центральное правительство может отменять местные законы и решения, касающиеся производства электроэнергии, местные правила имеют значение. Первым шагом в создании или пересмотре таких постановлений является введение моратория на развитие новых ветроэнергетических установок на время работы над новым законом. Национальная ветровая служба дает примеры нескольких постановлений.

---

Также рассмотрите эти стратегические документы Джона Дроза (щелкните заголовки, чтобы загрузить PDF-файлы):

Тем, кто обращается за помощью, следует связаться с Сью Сливински.

Версия для печати

Наука о сильном ветре: сила вертушки

Верните науку домой

Исследование энергии от Science Buddies

Реклама

Ключевые концепции
Энергия
Мощность
Силы
Машины

Введение
Вы когда-нибудь ездили на велосипеде против сильного ветра? Если да, то действительно ли это было сложно? Как это соотносится с тем, что вы чувствуете, когда ветер дует вам в спину? Это заставляет вас чувствовать себя готовым к Тур де Франс? В этом научном упражнении вы узнаете, как ветряные устройства, такие как ветряные турбины и вертушки, также по-разному реагируют на направление ветра.

Фон
Ветряные турбины — это машины, которые преобразуют энергию ветра в механическую или электрическую энергию. Ветряные мельницы — это примеры ветряных турбин, которые преобразуют энергию ветра в механическую. Нидерланды — страна, известная своими ветряными мельницами, которые веками использовались для измельчения кукурузы, осушения земли и рубки леса. С другой стороны, ветряные фермы являются примерами ветряных турбин, которые преобразуют энергию ветра в электрическую. В Калифорнии вы можете увидеть ряды ветряных турбин вдоль ветреных хребтов и горных перевалов.Ветровые турбины на этих ветряных электростанциях подключаются непосредственно к электросетям и производят 5 процентов электроэнергии, которую использует весь штат.

Ветряная турбина имеет ротор с лопастями, который соединен с валом. Когда энергия ветра попадает на лопасти, ротор вращается, что приводит к вращению вала. Когда вал вращается, он может совершать работу и производить механическую или электрическую энергию. Чем сильнее ветер попадает на лопасти, тем больше может вращаться ротор и тем больше энергии может производить ветряная турбина.

Материалы

• Вертушка (Если у вас нет вертушки, вы можете сделать ее самостоятельно, используя лист бумаги, карандаш или ручку, круглую деревянную шпажку и ножницы — см. Шаги ниже.)
• Фен (по желанию)

Препарат

• Если у вас нет вертушки, сделайте ее сейчас, выполнив следующие действия.
• Вырежьте лист бумаги так, чтобы получился квадрат (8,5 на 8 дюймов).5 дюймов в идеале).
• Сложите квадрат бумаги по диагонали, затем снова разверните его в квадрат. Сложите его по другой диагонали, а затем снова разверните. Теперь ваша бумага должна выглядеть как квадрат с большим крестиком на складках.
• Примерно в двух дюймах от центра вдоль каждой складки сделайте небольшую отметку ручкой или карандашом.
• Осторожно сделайте четыре отверстия с помощью шпажки справа от каждой складки рядом с углами квадрата (для более подробной информации см. Рисунок, показанный здесь на рисунке 3) и отверстие в центре бумаги.
• От каждого угла квадрата вырежьте по складке, пока не дойдете до сделанной вами отметки.
• Наконец, возьмите каждое из отверстий по углам и сложите их по одному на шпажке так, чтобы все они находились друг над другом. Теперь у вас должна быть функциональная самодельная вертушка!

Процедура

• Если хотите, вы можете использовать фен, чтобы подуть на лезвия, вместо того, чтобы дуть на них самостоятельно. Если вы сделаете это, держите фен на низком уровне и убедитесь, что он находится примерно на одном и том же расстоянии от лезвий каждый раз, когда вы дуть на них.
• Встаньте лицом к колесу вертушки и дуйте прямо в него. Представьте себе, что вертушка — это ветряная турбина, и когда она вращается в этом направлении, она превращает энергию ветра в электрическую. В каком направлении вращаются лезвия: по или против часовой стрелки? Как быстро они поворачиваются?
• Поверните вертушку так, чтобы ее передняя сторона теперь указывала вправо. Теперь вы должны быть лицом к стороне лезвий, которые раньше были слева от вас. Ударьте по верхней половине лопастей над валом, проходящим через лопасти.Попробуйте дуть так же (с такой же силой и расстоянием), как и раньше. В каком направлении вращаются лезвия: по или против часовой стрелки? Как быстро они поворачиваются? Как это сравнить с дутьем на переднюю часть вертушки?
• По-прежнему обращаясь к этой стороне лезвий, подуйте на нижнюю половину лезвий, ниже вала. Попробуйте дуть так же, как вы делали раньше. В какую сторону и как быстро теперь вращаются лезвия? Как это сравнить с ударами по вертушке с других сторон?
• Теперь поверните вертушку так, чтобы ее передняя сторона была направлена ​​влево, а вы смотрели на противоположную сторону лопастей.Подуйте на верхнюю половину лопастей так же, как вы дули на них раньше. Затем подуйте на нижнюю половину лезвий. В какую сторону и как быстро вращаются лезвия каждый раз?
• В целом, как направление ветра, падающего на вертушку, влияет на вращение лопастей? Если бы вертушка была ветряной турбиной и вырабатывала электроэнергию перед ней, то в каком направлении (ах) он должен получать ветер, чтобы эффективно производить электроэнергию?
• Дополнительно: Попробуйте повторить это действие с несколькими разными вертушками. Получаете ли вы одинаковые результаты для каждого из них?
• Дополнительно: Если вам нужно более сложное занятие, вы можете попытаться количественно определить, сколько мощности выдает вертушка, когда на нее дует с одного направления, по сравнению с другим направлением. Для этого вам нужно будет прикрепить лопасти вертушки к неподвижному валу (например, деревянной шпажке) так, чтобы они вращали вал при продувке. Поддержите вал, пропустив его через картонную банку с овсянкой или подобный предмет.На другой конец вала привяжите к нему кусочек нитки с грузиками (например, канцелярскими скрепками). Когда вертушка надувается и вал вращается, груз должен подниматься вверх. Для получения дополнительных сведений о том, как создать эту установку, см. Идею проекта Science Buddies в разделе «Еще для изучения». Как вы думаете, какую механическую мощность может произвести ваша вертушка?

Наблюдения и результаты
Когда вы дунули прямо на переднюю часть вертушки, оно вращалось против часовой стрелки? Лучше всего он вращался, когда вы довали в его «чашки»?

У большинства вертушек лопасти расположены так, что, когда ветер дует прямо на них, они вращаются против часовой стрелки.Это потому, что «чашки» лопастей сделаны так, что встречный воздух захватывает и толкает лопасти в этом направлении. (Вы можете попробовать взглянуть на несколько разных вертушек, чтобы увидеть, что они разделяют эту закономерность.) Когда ветер дует в чашки, вертушка вращается хорошо. Следовательно, если вы используете обычную вертушку, поверните ее лицевой стороной вправо и дуйте в сторону лезвий. Лезвия будут быстро вращаться против часовой стрелки, если подуть на нижнюю половину (в чашки), но будут медленно вращаться по часовой стрелке, если вы дунете в верхнюю половину (на заднюю часть чашек).Точно так же, если передняя сторона вертушки обращена влево, и вы дунете в сторону лопастей, они будут быстро вращаться против часовой стрелки, если вы дунете в верхнюю половину (в чашки), но будут медленно вращаться по часовой стрелке, если вы дунете в нижнюю половину. (против спинок чашек). Если бы ваша вертушка была ветряной турбиной и вращалась против часовой стрелки, превращая энергию ветра в электрическую, то она наиболее эффективно производила бы электричество, когда ветер дул прямо в чашки.

Больше для изучения
Как работают ветряные турбины? из Управления энергоэффективности и возобновляемых источников энергии
Чудеса ветра (pdf), от участников проекта NEED
Развлечения, Научные мероприятия для вас и вашей семьи, от Science Buddies
Раскройте силу вертушки, от Science Buddies

Это задание предоставлено вам в сотрудничестве с Science Buddies

ОБ АВТОРЕ (-И)

Последние статьи от Science Buddies

Прочтите следующее

Информационный бюллетень

Станьте умнее.Подпишитесь на нашу новостную е-мэйл рассылку.

Поддержите научную журналистику

Откройте для себя науку, меняющую мир. Изучите наш цифровой архив 1845 года, в который входят статьи более 150 лауреатов Нобелевской премии.

Подпишитесь сейчас!

Wind — Ассоциация возобновляемых источников энергии Монтаны

Balance Engineering

2910 Floral Blvd, Бьютт, Монтана 59701 | 406-490-6233 | напишите нам | наш сайт

О нас

Консультант по энергосбережению на коммерческих, сельскохозяйственных и промышленных объектах; Предварительная разработка и оценка ветровых ресурсов для ветроэнергетических проектов.

Сертификаты

Сертификация: профессиональный инженер

Технологии

Ветер, энергетический аудит, проектирование освещения, оценка ирригационных систем, оценка ветровых ресурсов

Bozeman Green Build

350 Heidner Trail, Бозман, Монтана 59718 | 406-580-6068 | напишите нам | наш сайт

О нас

Консультировать, проектировать, продавать и устанавливать солнечные фотоэлектрические, солнечные тепловые, ветровые и наземные тепловые насосы; образование / обучение работе с фотоэлектрическими, солнечными тепловыми насосами и наземными тепловыми насосами.

Сертификаты

Два сертифицированных NABCEP установщика солнечных панелей *; Один сертифицированный NABCEP установщик солнечных батарей *; Один сертифицированный установщик Международной ассоциации наземных тепловых насосов (IGSHPA); Квалифицированный специалист по установке солнечных батарей NorthWestern Energy **

Технологии

Солнечные фотоэлектрические, ветровые, солнечные тепловые насосы, геотермальные тепловые насосы

CEI Электротехнические организации

647 South 18th Street West, Биллингс, Монтана 59102 | 406-656-4365 | напишите нам | наш сайт

О нас

Проектирование и установка солнечных фотоэлектрических и малых ветряных систем; электрическое проектирование / монтаж ветроэнергетических систем; электромонтаж гидроэнергетических систем

Сертификаты

Лицензия подрядчика MT, лицензия подрядчика MT Electrical, лицензия MT Master Electrician, лицензия Master Electrician в Северной Дакоте, Колорадо, Орегон, Вайоминг, ID, SD

Технологии

Солнечные фотоэлектрические, ветровые, микрогидравлические, гидроэнергетические

Harvest Solar

516 E Bryant St.Suite A, Бозман, Монтана 59715 | 406-600-7593 | напишите нам | наш сайт

О нас

Компания Harvest Solar, расположенная в Бозмане и Биллингсе, штат Монтана, является местным лицензированным подрядчиком в области электроснабжения, предлагающим недорогие энергетические решения для домовладельцев, предприятий и некоммерческих организаций по всей Монтане.

Сертификаты

Старший электрик, подмастерье электрика, подмастерье электрика, сертифицированный монтажник Северо-Западного региона

Технологии

Солнечные фотоэлектрические, ветровые, резервные источники питания, системы зарядки электромобилей

Независимые энергосистемы

2430 N 7th Ave, Unit 6, Bozeman, Montana 59715 | 406-587-5295 | наш сайт

О нас

Independent Power Systems (IPS) — дилер SunPower Elite в Бозмане, штат Монтана, специализирующийся на проектировании и установке систем хранения премиум-класса Solar +, ветряных турбин, резервных аккумуляторов и микросетей.С 1996 года наша команда высококвалифицированных инженеров, электриков и установщиков стремится к инновациям в области энергетической устойчивости и устойчивости, а также помогает сообществу достичь энергетической независимости, бережно относиться к окружающей среде и сэкономить деньги в процессе.

Сертификаты

Три мастера-электрика; Два подмастерья-электрика; Профессиональный инженер; Квалифицированный специалист по установке солнечной и ветровой энергии NorthWestern Energy **

Технологии

Солнечные фотоэлектрические, ветровые, аккумуляторные системы, двигатели-генераторы, автономные аккумуляторные технологии

ООО «КЛЕ Констракшн»

960 S 24th St W Ste H, Биллингс, Монтана 59102 | 406-969-1079 | напишите нам | наш сайт

О нас

Энергия — это большое дело в Северной Дакоте и Монтане.Мы потратили годы на оттачивание наших услуг, связанных с энергетикой, строительства ветряных и солнечных электростанций, подстанций, а также газовых заводов и других проектов, связанных с энергетикой.

Наша специальность — проектирование и строительство тяжелых гражданских объектов от дорог до фундаментов. Мы — фундамент, на котором построен ваш проект.

Сертификаты

Лицензии генерального подрядчика — Монтана, Северная Дакота, Южная Дакота.

Технологии

Солнечные фотоэлектрические, ветровые

Montana Wind & Solar LLC

Биллингс, Монтана 59102 | (406) 698-8840 | напишите нам | наш сайт

О нас

Разработчик возобновляемой энергии, специализирующийся на проектах в области солнечной и ветровой энергетики и общественных проектов.Предоставляет услуги по финансированию, проектированию и строительству для проектов по хранению солнечной энергии, ветра и энергии, биомассы и геотермальной энергии.

Сертификаты

NABCEP, LEED, HERS, AIA, MBA

Технологии

Солнечные фотоэлектрические панели, ветер, накопители энергии, биомасса, геотермальная энергия

MT Солнечный

54179 Herak Rd., Чарло, Монтана 59824 | 406-529-6470 | напишите нам | наш сайт

О нас

Консультации, проектирование, продажа и установка солнечных фотоэлектрических, ветровых и микрогидравлических систем.Производство и продажа опорных конструкций для солнечных батарей.

Сертификаты

Электрик-подмастерье, сертифицированный специалист по установке солнечных фотоэлектрических систем NABCEP *; Квалифицированный специалист по установке солнечных батарей NorthWestern Energy **

Технологии

Солнечные фотоэлектрические, ветровые, микрогидравлические конструкции, конструкции для крепления солнечных столбов

Оазис Монтана

436 Red Fox Lane, Стивенсвилл, Монтана 59870 | 406-777-4309 | напишите нам | наш сайт

О нас

Консультации, проектирование, продажа и установка солнечных фотоэлектрических систем; продавать ветряные системы для жилых домов и эффективные устройства переменного / постоянного тока и газовые приборы.

Сертификаты

Мастер-электрик; Квалифицированный специалист по установке солнечных батарей NorthWestern Energy **

Технологии

Солнечные фотоэлектрические, ветровые, эффективные устройства переменного / постоянного тока и газовые приборы

RDV Солнечный

Хобсон, Монтана 59452 | (406) 366-0291 | напишите нам |

О нас

Проектирование и установка солнечных фотоэлектрических, пассивных солнечных, малых ветряных турбин и микрогидроэнергетических систем.

Сертификаты

Генеральный подрядчик, SEI обучение работе с солнечными батареями

Технологии

Солнечные фотоэлектрические, ветровые, микрогидравлические, пассивные солнечные

Системы удаленного питания

171 Fite Lane, Стивенсвилл, Монтана 59870 | 406-552-5260 | напишите нам | наш сайт

О нас

Консультации, проектирование, продажа, установка и обслуживание солнечных фотоэлектрических систем, солнечного нагрева воды и небольших ветряных систем

Сертификаты

лицензированных электриков; Квалифицированный специалист по установке солнечной и ветровой энергии NorthWestern Energy **

Технологии

Солнечные фотоэлектрические, ветровые, солнечные тепловые

ООО «Менеджмент возобновляемой энергии»

1074 Springtime Rd, Рид-Пойнт, Монтана 59069 | 406-780-1173 | напишите нам | наш сайт

О нас

Проектирование, продажа и установка солнечных фотоэлектрических и ветряных систем.Компания Winco Generator — авторизованные продажи и сервис. Crown Battery — распределитель аккумуляторов глубокого разряда.

Сертификаты

B.S. Аэрокосмический инженер

Технологии

Солнечные фотоэлектрические, ветровые

SATIC Солнечный

7151 Kestrel Drive Suite B, Миссула, Монтана 59808 | 406-493-1861 | напишите нам | наш сайт

О нас

В Satic Solar мы предлагаем профессиональное проектирование, проектирование и установку солнечных батарей.В качестве лицензированных инженеров и подрядчиков мы устанавливаем солнечные батареи в западной Монтане с 2008 года, предлагая оборудование и комплекты компонентов высшего уровня как для сети, так и вне ее. Персональные конструкции солнечных батарей всегда предоставляются бесплатно по запросу, без необходимости покупать. Лицензированные, застрахованные, связанные, BBB A +, Griz Home Team.

Сертификаты

Установщики солнечных панелей, сертифицированные NABCEP; Квалифицированный подрядчик по солнечной энергии NorthWestern Energy; Одобрено Федеральной комиссией по связи, внесен в список страховых лабораторий, соответствует европейскому стандарту CE, лицензированный профессиональный инженерно-технический персонал, лицензия на проектирование конструкций, старший электрик, международный сертификат по солнечной энергии

Технологии

Солнечные фотоэлектрические, ветровые, солнечные тепловые, автономные аккумуляторные технологии, интеграция с гранулированными печами, системы управления энергопотреблением, изоляция уровня NASA, высокоэффективное светодиодное освещение

SBS Солнечная

510 Н.Curtis, Миссула, Монтана 59801 | 406-541-8410 | напишите нам | наш сайт

О нас

Продажа, установка и консультирование по солнечным фотоэлектрическим установкам, солнечным водонагревателям, ветровым и геотермальным тепловым насосам. Аудиты и модернизация энергоэффективности.

Сертификаты

Сертифицированный NABCEP установщик солнечных фотоэлектрических систем *; Квалифицированный специалист по установке солнечных батарей Northwestern Energy **; LEED AP Architect; NAHB Green Homes; Northwest Energy Star Homes; Консультант Passiv House; Сертификат BPI; РЕСНЕТ; Инженер-механик

Технологии

Солнечные фотоэлектрические, ветровые, солнечные тепловые насосы, наземные тепловые насосы, аудиты энергоэффективности и модернизация

ООО «Солнечное сплетение»

1002 Burlington Ave, Suite 100, Миссула, Монтана 59801 | 406-721-1130 | напишите нам | наш сайт

О нас

Проектирование, установка и обслуживание солнечных фотоэлектрических, гидроэлектрических, гелиотермических и малых ветряных систем.Также предоставьте оценку сайта и розничного магазина.

Сертификаты

Два сертифицированных NABCEP установщика солнечных панелей *; Квалифицированный специалист по установке солнечной и ветровой энергии NorthWestern Energy **

Технологии

Солнечные фотоэлектрические, ветровые, микрогидравлические

Солнечные системы Сандэнс

67 Vernetti Rd., Ред Лодж, Монтана 59068 | 406-425-1153 | напишите нам | наш сайт

О нас

Консультации, проектирование, продажа и установка солнечных фотоэлектрических и ветроэнергетических систем в сети и за ее пределами.

Сертификаты

Лицензия подрядчика

Монтана; Сертифицированный NABCEP установщик солнечных фотоэлектрических систем; Квалифицированный специалист по установке солнечной и ветровой энергии NorthWestern Energy; В 2011 году получил награду губернатора штата Монтана за «За приверженность чистой, зеленой энергии и энергосбережению».