Ветряки своими руками: Как сделать ветрогенератор 💨 на 220В своими руками: самодельный ветряк

Содержание

умелец сказал – умелец сделал

Способность некоторых доморощенных умельцев превращать ненужные вещи в полезные устройства впечатляет даже тех, кто далек от мира техники и машиностроения. Яркая иллюстрация сказанному — ветрогенератор из автомобильного генератора и трубы, готовый порадовать владельца получением некоторого количества бесплатной электрической энергии. Если в вашем распоряжении имеется «ненужный» генератор от старого авто, попробуйте подарить ему вторую жизнь на волнах ветра. Немного навыков, терпение и четкое следование рекомендациям — и ваш новый ветряк из генератора автомобиля украсит приусадебный участок и немало удивит соседей.

Начнем с теории

Основные элементы будущей конструкции — это непосредственно ветроустановка, контроллер заряда, аккумуляторный блок для накапливания электричества и инвертор для устройств-потребителей, работающих от переменного тока. Чтобы все перечисленное стало безотказным альтернативным источником энергоснабжения, необходимо принять во внимание ряд важных моментов:

  • Напряжение на выходе должно составлять больше 12 В, чтобы аккумуляторные батареи могли заряжаться.
  • Количество оборотов. Все ветряки вращаются сравнительно медленно, за счет чего создается высокий крутящий момент. И чем больше электроэнергии вырабатывает конкретное устройство, тем больше усилий необходимо для их раскручивания и стабильной работы.
  • Скорость ветра в регионе должна составлять в среднем не менее 4,5 м/сек. При снижении этого параметра ветряк из автомобильного генератора будет работать вполсилы. И получить от него номинальное количество электроэнергии не удастся.

Преимущества и недостатки изготовления самодельного ветряка из автомобильного генератора

Предстоящую работу по созданию нового устройства упростят следующие моменты:

  • Наличие готового генератора избавит от необходимости его рутинной сборки.
  • Автомобильный генератор дает стабильное напряжение, что важно для переменчивого характера работы ветрогенератора.
  • Генератор совместим со стандартным электрооборудованием, поэтому в его переделке нет особой необходимости.
  • Заменить вышедший из строя генератор будет несложно благодаря выбору моделей в свободной продаже.

В числе недостатков изготовления самодельных ветряков из автомобильного генератора стоит отметить:

  • Автомобильному генератору нужно задать оптимальную скорость вращения, для чего потребуется установить в конструкцию редуктор.
  • Ресурса обычного устройства хватит приблизительно на год работы, после чего его надо будет заменить или привести в порядок с помощью капитального ремонта.
  • Некоторые модели генераторов нуждаются в подаче напряжения на катушку. Потребуется немного изменить их конструкцию и установить постоянные магниты. Поэтому создать на их основе ветряк из автомобильного генератора без переделки не получится.

Схема ветрогенератора своими руками из автомобильного генератора

Задумываясь о том, как сделать из автомобильного генератора ветрогенератор, продумайте последовательность действий и строго придерживайтесь ее в процессе работы. Это позволит избежать ошибок и сократит время сборки.

Выбор конструкции ветряка

На выбор вертикального или горизонтального размещения влияют следующие факторы:

  • Масса и размеры устройства: для небольших агрегатов допустима горизонтальная установка, чтобы увеличить КПД и снизить стартовую скорость для запуска движения лопастей. Тяжелые модели лучше фиксировать вертикально, используя дополнительную передачу для преобразования горизонтального крутящего момента в вертикальный.
  • Сила ветра. Горизонтальные ветряки рекомендуется располагать на значительной высоте от земли, где скорость ветра выше. Вертикальные монтируют следующим образом: установка — на земле, а привод — на специальной мачте.

Переделка ветрогенератора

Оптимальное решение — выбор для ветрогенератора роторной модели автомобильного генератора. На него достаточно установить постоянные магниты, чтобы получить работоспособную конструкцию. Важно не только зафиксировать магнитные элементы, но и отбалансировать их, чтобы избежать критических нагрузок. Кроме того, неотбалансированная модель быстрее выходит из строя по причине поломки подшипников и их выпадения из посадочных мест. Также потребуется приложить руку:

  • К статору: для уменьшения числа оборотов необходимо заменить обмотку, в 5 раз увеличить количество витков на катушках, взяв проволоку уменьшенного диаметра.
  • К ротору: стоит выточить алюминиевую деталь с размерами, учитывающими установку электромагнитов. Важно точно выполнить замеры, что позволит рассчитывать на повышение уровня КПД. Магниты приклеиваются на суперклей на одинаковом расстоянии с чередованием полюсов.

Изготовление ветрового колеса

Чтобы готовый самодельный ветряк из автомобильного аккумулятора не издавал лишний шум, стоит подобрать для него подходящие лопасти: крыльчатые, карусельные или барабанные. Важно предусмотреть следующие моменты:

  • Направление ветра и оси устройства должно совпадать.
  • Лопасти должны иметь минимальную ширину, тогда как их количество не ограничено.
  • Циркуляция воздушных потоков должна быть направлена вдоль лопасти.
  • Угловая скорость не имеет ограничений, а потерянная скорость должна иметь постоянное значение.

Добиться идеального соотношения всех перечисленных элементов будет очень сложно, но к этому нужно приложить все возможные усилия. Специалисты рекомендуют делать лопасти из прочного пластика или алюминия. Эти материалы отличаются повышенной стойкостью к механическому и климатическому воздействию, что гарантирует длительный срок их службы.

Сборка ветряка

Для основания подбирается труба, диаметр и прочность которой рассчитаны на вес конструкции. С помощью переходных муфт можно совместить отрезки труб разного диаметра, уменьшая его по мере движения к лопастной конструкции. Важно, чтобы ветровое колесо свободно вращалось на оси по мере изменения направления ветра. На заключительном этапе следует сконструировать и изготовить флюгер, параметры которого рассчитываются с учетом инерции колеса. Выработка тока начинается уже на скорости 600 оборотов в минуту. Не забудьте перед установкой закрыть подшипники и смазать узлы вращения конструкции, чтобы защитить их от коррозии и разрушения.

Россия напала на Украину!

Россия напала на Украину!

Мы, украинцы, надеемся, что вы уже знаете об этом. Ради ваших детей и какой-либо надежды на свет в конце этого ада –  пожалуйста, дочитайте наше письмо .

Всем нам, украинцам, россиянам и всему миру правительство России врало последние два месяца. Нам говорили, что войска на границе “проходят учения”, что “Россия никого не собирается захватывать”, “их уже отводят”, а мирное население Украины “просто смотрит пропаганду”. Мы очень хотели верить вам.

Но в ночь на 24-ое февраля Россия напала на Украину, и все самые худшие предсказания  стали нашей реальностью .

Киев, ул. Кошица 7а. 25.02.2022

 Это не 1941, это сегодня. Это сейчас. 
Больше 5 000русских солдат убито в не своей и никому не нужной войне
Более 300мирных украинских жителей погибли
Более 2 000мирных людей ранено

Под Киевом горит нефтебаза – утро 27 февраля, 2022.

Нам искренне больно от ваших постов в соцсетях о том, что это “все сняли заранее” и “нарисовали”, но мы, к сожалению, вас понимаем.

Неделю назад никто из нас не поверил бы, что такое может произойти в 2022.

Метро Киева, Украина — с 25 февраля по сей день

Мы вряд ли найдем хоть одного человека на Земле, которому станет от нее лучше. Три тысячи ваших солдат, чьих-то детей, уже погибли за эти три дня. Мы не хотим этих смертей, но не можем не оборонять свою страну.

И мы все еще хотим верить, что вам так же жутко от этого безумия, которое остановило всю нашу жизнь.

Нам очень нужен ваш голос и смелость, потому что сейчас эту войну можете остановить только вы. Это страшно, но единственное, что будет иметь значение после – кто остался человеком.

ул. Лобановского 6а, Киев, Украина. 26.02.2022

Это дом в центре Киева, а не фото 11-го сентября. Еще неделю назад здесь была кофейня, отделение почты и курсы английского, и люди в этом доме жили свою обычную жизнь, как живете ее вы.

P.S. К сожалению, это не “фотошоп от Пентагона”, как вам говорят. И да, в этих квартирах находились люди.

«Это не война, а только спец. операция.»

Это война.

Война – это вооруженный конфликт, цель которого – навязать свою волю: свергнуть правительство, заставить никогда не вступить в НАТО, отобрать часть территории, и другие. Обо всем этом открыто заявляет Владимир Путин в каждом своем обращении.

«Россия хочет только защитить ЛНР и ДНР.»

Это не так.

Все это время идет обстрел городов во всех областях Украины, вторые сутки украинские военные борются за Киев.

На карте Украины вы легко увидите, что Львов, Ивано-Франковск или Луцк – это больше 1,000 км от ЛНР и ДНР. Это другой конец страны. 25 февраля, 2022 – места попадания ракет

25 февраля, 2022 – места попадания ракет «Мирных жителей это не коснется.»

Уже коснулось.

Касается каждого из нас, каждую секунду. С ночи четверга никто из украинцев не может спать, потому что вокруг сирены и взрывы. Тысячи семей должны были бросить свои родные города.

Снаряды попадают в наши жилые дома.

Больше 1,200 мирных людей ранены или погибли. Среди них много детей.
Под обстрелы уже попадали в детские садики и больницы.
Мы вынуждены ночевать на станциях метро, боясь обвалов наших домов.
Наши жены рожают здесь детей. Наши питомцы пугаются взрывов.

«У российских войск нет потерь.»

Ваши соотечественники гибнут тысячами.

Нет более мотивированной армии чем та, что сражается за свою землю.
Мы на своей земле, и мы даем жесткий отпор каждому, кто приходит к нам с оружием.

«В Украине – геноцид русскоязычного народа, а Россия его спасает.»

Большинство из тех, кто сейчас пишет вам это письмо, всю жизнь говорят на русском, живя в Украине.

Говорят в семье, с друзьями и на работе. Нас никогда и никак не притесняли.

Единственное, из-за чего мы хотим перестать говорить на русском сейчас – это то, что на русском лжецы в вашем правительстве приказали разрушить и захватить нашу любимую страну.

«Украина во власти нацистов и их нужно уничтожить.»

Сейчас у власти президент, за которого проголосовало три четверти населения Украины на свободных выборах в 2019 году. Как у любой власти, у нас есть оппозиция. Но мы не избавляемся от неугодных, убивая их или пришивая им уголовные дела.

У нас нет места диктатуре, и мы показали это всему миру в 2013 году. Мы не боимся говорить вслух, и нам точно не нужна ваша помощь в этом вопросе.

Украинские семьи потеряли больше 1,377,000 родных, борясь с нацизмом во время Второй мировой. Мы никогда не выберем нацизм, фашизм или национализм, как наш путь. И нам не верится, что вы сами можете всерьез так думать.

«Украинцы это заслужили.»

Мы у себя дома, на своей земле.

Украина никогда за всю историю не нападала на Россию и не хотела вам зла. Ваши войска напали на наши мирные города. Если вы действительно считаете, что для этого есть оправдание – нам жаль.

Мы не хотим ни минуты этой войны и ни одной бессмысленной смерти. Но мы не отдадим вам наш дом и не простим молчания, с которым вы смотрите на этот ночной кошмар.

Искренне ваш, Народ Украины

Ветряк своими руками или как получить свет с помощью ветра — ВикиСтрой

Принцип работы ветрогенераторов

Принцип работы во всех модификациях ветряков одинаков. В процессе вращения лопастей образуется три вида физического воздействия: подъемная, импульсная и тормозящая силы. В результате воздействия этих сил статор приходит в движение, а ротор на неподвижной части генератора начинает создавать магнитное поле и электрический ток движется по проводам.

Вариантов исполнения ветрогенераторов большое количество, отличаются они не только мощностью, но и своим внешним видом. Структура большинства ветряков включает в себя: генератор, лопасти, инвертор, мультипликатор. Инвертор используется для преобразования полученного заряда в постоянный ток. Мультипликатор — это редуктор, который предназначен для увеличения числа оборотов вала. Устанавливают редукторы не на все ветряки, в основном только на большие и мощные ветровые установки.

Трехфазный переменный ток образуется благодаря вращению ротора. Полученная энергия направляется через контроллер к аккумуляторной батарее. Далее инвертор преобразовывает ток и делает его стабильным, именно в таком виде его можно подавать для питания бытовых приборов или освещения.

Как самостоятельно изготовить ветрогенератор вертикального типа

Изготовить ветряк можно самостоятельно в домашних условиях. Для начала нужно определиться с видом ветрогенератора. В зависимости от своей конструкции ветроустановки бывают:

  • с вертикальной осью вращения: ротор Дарье, ветрогенератор Савониуса;
  • с горизонтальной осью вращения: параллельной или перпендикулярной потоку ветра.

Некоторые модели ветряков совмещают в себе несколько типов установок. Рассмотрим пример создания гибридного ветряка, который совмещает в себе конструкцию ветровых генераторов типа Савониуса и Дарье.

Собираем ротор

Чтобы собрать ротор, необходимо приобрести:

  • 6 неодимовых магнитов D30хh20 мм;
  • 6 ферритовых кольцевых магнитов D72xd32xh25 мм;
  • 2 металлических диска D230хH5 мм;
  • эпоксидная смола или клей.

Вместо металлических дисков можно использовать пильные диски подходящего размера. На одном диске размещают 6 неодимовых магнитов, чередуя их полярность, угол между ними должен быть 60 градусов на диаметре 165 мм.

На втором диске по такому же принципу располагают ферритовые кольцевые магниты.

Чтобы магниты не сдвинулись во время работы ветряка, их нужно хотя бы до половины залить эпоксидным клеем.

Изготавливаем статор

Сначала необходимо намотать 9 катушек по 60 витков, для этого используют эмалированный медный провод диаметром 1 мм.

Далее катушки спаивают между собой: начало первой катушки с концом четвертой, четвертая с седьмой. Вторая фаза точно так же соединяется через две катушки, только спаивать начинают со второй катушки. Соединение третьей фазы начинается с третьей катушки.

Из фанеры изготавливается форма, в нее укладывают пергаментную бумагу, сверху которой кладут кусок стекловолокна и катушки.

Все это заливается эпоксидной смолой. Через 24 часа из формы извлекается готовый статор.

Сборка генератора

Все части генератора готовы, осталось их только собрать.

Сам генератор будет крепиться к кронштейну с хабом с помощью шпилек. Детальнее рассмотрим процесс сборки.

Этапы сборки генератора:

  • в верхнем роторе проделывается 4 отверстия с резьбой под шпильки. Они необходимы для того, чтобы ротор плавно «садился» на свое посадочное место;
  • в статоре проделывается 4 отверстия под крепление кронштейна;
  • на кронштейн укладывается нижний ротор магнитами вверх, в нем также просверливается 4 отверстия под резьбу для шпильки;
  • на нижний ротор кладут статор;
  • сверху укладывают второй ротор магнитами вниз. Все это фиксируется между собой и кронштейном с хабом шпильками и гайками.

Хаб (фланец с подшипниками) нужно приобрести отдельно: нижняя часть хаба должна быть диаметром под 1,5 дюймовую трубу.

Очередность крепления всех деталей более детально представлены на схеме ниже:

1 — соединительный элемент; 2 — опора лопастей; 3 — верхняя часть ротора; 4 — магнит; 5 — втулка; 6 — статор; 7 — нижняя часть ротора; 8 — гайка; 9 — шпилька; 10 — хаб; 11 — ось; 12 — кронштейн для крепления статора

Изготавливаем лопасти

Лопасти можно изготовить из дерева, стеклоткани и других материалов. Быстрее и легче эту часть ветрогенератора смастерить из канализационной ПВХ трубы. Лучше использовать трубы оранжевого цвета, так как они обладают хорошей плотностью и не боятся попадания прямых солнечных лучей.

Для вертикального ветрогенератора понадобится 4 лопасти из ПВХ трубы и 2 ортогональные (изогнутые) лопасти из оцинкованной жести. Такая конструкция позволит вращаться ветряку даже в условиях слабого ветра со скоростью 2–3 м в секунду. Берем метровые отрезки ПВХ трубы и разрезаем их вдоль на 2 равные части. Из жести вырезаем полукруги по размерам будущей лопасти и крепим их с помощью болтов по краям трубы.

Чтобы изготовить ортогональные лопасти, вам понадобится стандартный оцинкованный лист стали толщиной 0,75 мм. Сначала ножницами по металлу вырезается два отрезка размером 1х0,4 м и четыре отрезка в виде капельки. Потом отрезки стали нужно согнуть и по краям прикрепить отрезки «капельки».

Крепят лопасти по кругу на каркас, его можно сварить из профильной квадратной трубы 20х20 и уголков 25х25. Размеры каркаса и расстояние между лопастями можно увидеть на схеме ниже:

Сборка конструкции ветрогенератора

Из водопроводных труб различного диаметра сваривается мачта, высота ее зависит от местности, где будет располагаться ветрогенератор, и условий его эксплуатации, но в любом случае он должен быть выше крыши дома.

Заранее под секционную мачту нужно подготовить трехточечный армированный фундамент. К готовой мачте на земле прикручивается генератор. Далее к генератору прикрепляется болтами каркас с лопастями. Мачта с ветряком крепится к фундаменту с помощью двух шарнирных опор и посредством лебедки поднимается в вертикальное положение. После подъема мачты третья опора с помощью болта прикручивается к основанию ветряка. Дополнительно мачту нужно зафиксировать с помощью растяжки.

Электрическая часть

Ветряк будет выдавать 3-х фазный переменный ток. С помощью мостового выпрямителя, состоящего из 6 диодов, преобразовываем его в постоянный ток.

Это дает возможность заряжать аккумулятор на 12 В. Для контроля зарядки аккумулятора и предотвращения его перезарядки используют стандартное реле зарядки автомобиля РР-380.

К аккумулятору подключают инвертор, который позволяет преобразовать полученные 12 В постоянного тока в 220 В переменного частотой 50 Гц.

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.

Герей Татьяна, рмнт.ру

15.03.17

Как сделать ветряк своими руками. Возможен ли вообще самодельный ветрогенератор? — Теоретические материалы — Теория

Некоторые любознательные граждане не раз задумывались над вопросом: «Как сделать ветряк своими руками, какие чертежи необходимы и насколько сложно его изготовление?»

Кажется невероятным, но самодельный ветрогенератор своими руками можно изготовить из обыкновенного велосипедного колеса. Главное — это немного разбираться в физике и иметь «золотые» руки.

На велосипедное колесо устанавливаются лопасти, количество которых может быть от трех до шести, в зависимости от замысла изобретателя. Балку для хвоста можно изготовить из ПВХ трубы. Велосипедное колесо крепится к торцевой заглушке трубы, в которой предварительно сверлится отверстие. Генератором служит двигатель, рабочее напряжение которого имеет параметр 24В. Раньше такие движки широко применялись в старых компьютерах для привода диска. Скорее всего, такие моторчики не составит труда подыскать на «барахоловках» компьютерной техники.

Далее, генератор необходимо при помощи обыкновенного уголка прикрепить к ветряку. Итогом должна стать прочная палочка, которая закрепляется с помощью хомутов. Этот шест предназначается для того, чтобы ветряные электростанции своими руками находились на достаточной возвышенности и могли взаимодействовать с потоками ветра. Кроме того, внутри него также прокладывается вся электропроводка.

Самодельный ветрогенератор должен полностью уравновешиваться хвостом, для чего заранее просчитывается его вес. В качестве генератора в данном примере был использован двигатель, работающий на постоянных магнитах, а также приводной ремень, устойчивый к длительному солнечному воздействию.

Характеристики разработанной конструкции способны составить конкуренцию солнечным батареям, а выходных параметров вполне хватает для обеспечения автономного энергоснабжения жилого дома. Общая стоимость самодельного аппарата при условии, что все комплектующие были приобретены в магазине, окупается за несколько месяцев его работы.

По данной технологии можно изготавливать также и ветрогенераторы вертикальные, но длина шеста в этом случае должна быть в 1.5 раза больше.

С каждым днем возрастают цены на традиционные носители энергии. В связи с этим в современное время особой актуальностью пользуется альтернативная, нетрадиционная энергетика, как более экономный способ обеспечения энергоресурсами потребностей населения. Естественно, что энергия ветра не осталась без внимания, так как это неиссякаемый источник для получения электричества и, к тому же, абсолютно бесплатный.

Ветроэнергетика — отрасль энергетики, основной специализацией которой является возможность использования ветровой энергии, вырабатываемой кинетической энергии от движения всех воздушных масс в слоях атмосферы.

Уже никого не удивляют загадочные конструкции, представляющие собой мельницы на длинных столбах, которые можно встретить на возвышенной местности. Все знают, что это ветровые электростанции, предназначенные для выработки электрической энергии из движения воздушных масс. Когда-то давно они считались экзотикой и устанавливались только на крупных предприятиях, способных позволить себе такое дорогостоящее оборудование.

На сегодняшний день ситуация кардинально изменилась. Данные конструкции можно встретить на сельскохозяйственных и промышленных территориях, а также в частных секторах, где иногда легче позаботится об автономной системе энергоснабжения, чем зависеть от централизованных линий.

Ветроэнергетические установки являются экономичными, а главное, экологически чистыми, так как при их использовании полностью исключается возможность выброса токсичных отходов в атмосферу. Также следует учитывать, что для работы таких электростанций нет необходимости использовать какие-либо топливные ресурсы, что, учитывая всевозрастающие цены на бензин и дизельное топливо, ставят ветер вне конкуренции.

Нельзя исключать и технические аспекты: отпадает необходимость в традиционной электроэнергии, что позволяет обустраивать бесперебойное энергоснабжение даже в местах, где его полного отсутствия. Ветроустановки способны обеспечивать предприятия или частные постройки электричеством на долгие годы при условии минимальной скорости ветрового потока 9м/с.

Ветряные генераторы считаются одним из наиболее перспективных на сегодняшнее время систем, способных вырабатывать электроэнергию в автономном режиме. Наиболее оптимальным и мощным по количеству вырабатываемой энергии является система ветрогенераторов, объединенных в одну сеть при помощи компьютерной системы. Это дает возможность управления несколькими сотнями ветровых турбин одновременно.

Прежде чем устанавливать данные устройства, необходимо произвести некоторые расчеты. Прежде всего, нужно будет определить, каким ветропотенциалом обладает местность в районе, где планируется возводить автономные источники энергии. Также особое внимание следует уделить разработке схемы размещения турбин, учитывая характеристики площадки.

В большинстве случаев ветряки, ветряные электростанции для дома или для промышленных предприятий состоят из следующих основных компонентов: ветротурбины, включающей в себя генератор и поворотное устройство, блоков управления и преобразования, мачты, на которую крепится турбина и аккумуляторной батареи.

Как правило, ветротурбины состоят из трех лопастей, хотя, теоретически, возможно любое их количество. Во избежание возникновения частых неисправностей турбины, используется аэромеханическая система, предназначенная для стабилизации частоты вращения.

За производство электроэнергии отвечает генератор, который подсоединен к турбине. В зависимости от модели установки, возможно его подсоединение как напрямую, так и через трансмиссию.

Для возможности ориентирования ветротурбины в зависимости от направления ветровых потоков в данный момент времени, предусмотрено специальное устройство, расположенное на мачте.

Ветрогенераторы для дома, дачи имеют отличную от профессионального оборудования комплектацию и являются менее мощными устройствами. Однако, они прекрасно справляются с проблемой энергообеспечения отдельно стоящих домов во время обесточивания централизованной линии. Они могут вырабатывать энергию круглосуточно, являются экономичными, экологичными, а также достаточно красивыми.

На сегодняшний день ветрогенераторы с вертикальной осью вращения можно встретить гораздо реже, чем с горизонтальной. Однако, они также заслуживают внимания потребителей. В отдельных случаях их установка — это наиболее оптимальное решение проблемы автономного энергоснабжения.

По принципу работы они подразделяются на:
— тихоходные;
— быстроходные.

Наиболее распространенным примером вертикальной ветровой установки являются ветряки карусельного типа.

Ниже приведены усредненные рабочие параметры такого рода конструкции, которые могут незначительно меняться в зависимости от конкретной модели:
— оптимальная мощность — 1кВт;
— установлено два ветромодуля;
— в конструкции отсутствуют растяжки;
— средняя высота установки составляет 12 метров;
— полностью бесшумна;
— минимальная скорость ветра, при которой осуществляется выработка энергии, составляет 3 м/с.

В современное время данные установки пользуются особой популярностью в США, Японии, Канаде и Англии, где их производство поставлено на массовый поток. Вертикальные ветрогенераторы являются простыми в эксплуатации, не требуют сложного технического обслуживания и способны прекрасно справляться даже с приземными часто меняющимися воздушными потоками.

В случае возрастания скорости ветра, данная система способна моментально нарастить силу тяги. После этого скорость вращения будет автоматически стабилизирована. К числу особенностей данной установки также можно отнести их тихоходность, что позволяет применять к ним простейшие электрические схемы. При этом полностью исключается риск повреждения агрегата в случае резкого порыва ветра.

Также существует ортогональный тип ветроустановок, который, в основном, используется в крупной энергетике. Данный тип ветрогенераторов имеет один, но очень существенный недостаток: ему необходим «разбег». Другими словами, чтобы перевести аппарат в режим генератора из режима двигателя, необходимо подвести к нему энергию, чтобы осуществить его раскрутку до необходимых аэродинамических параметров.

Оказывается, что самодельный генератор для ветряка своими руками способен изготовить человек, даже далекий от инженерной деятельности. Для этого необходимо раздобыть тормозные диски автомобиля, у которых следует отшлифовать внутреннюю сторону. Это необходимо сделать для того, чтобы обеспечить магнитам лучшее крепление.

В процессе изготовления к статору необходимо приварить оси для дисков ротора, а в просверленные заранее отверстия обязательно нужно будет вставить шпильки для возможности его крепления.

Все катушки статора должны наматываться в одном и том же направлении, а начало обмоток рекомендуется сразу же помечать, чтобы впоследствии их удалось правильно соединить. На данном этапе придется потрудиться над изготовлением приспособления для намотки. После того, как катушки намотаны, их необходимо покрыть клеем. В итоге должно получиться девять катушек. После этого необходимо приступать к изготовлению формы для отливки статора. В качестве материала для ее изготовления лучше всего подойдут фанерные листы.

Катушки следует равномерно разложить по отмеченной окружности и залить эпоксидной клеем. Для придания статору максимальной прочности, с обеих сторон делаются прокладки из стекловолокна.

Итогом всех манипуляций будет являться трехфазный генератор — основное устройство ветрогенератора, без которого он просто не сможет функционировать.

Конечно, можно избежать всех этих утомительных операций и изготовить ветряк из автомобильного генератора, который, в принципе, удовлетворяет всеми необходимыми характеристиками для данных целей.

Лопасти для ветрогенератора можно изготовить из фанеры, листового пластика или даже из кровельного железа. Главное — позаботиться о том, чтобы они были подходящего размера. В любом случае, по возможности необходимо избегать чрезмерно толстых заготовок, так как ротор должен иметь малый вес. Это уменьшит трение, возникающее в подшипниках и, как следствие, весь барабан будет намного легче раскручиваться ветровыми потоками.

Для тех, кто всерьез задумался обеспечить свое жилище постоянным автономным энергоснабжением и при этом использовать бесплатную энергию ветра, особый интерес представляет самодельный ветрогенератор на постоянных магнитах, который возможно изготовить самостоятельно.

Для него необходимо раздобыть велосипедную втулку от заднего колеса. Магниты для генератора можно найти в старых громкоговорителях (колокольчиках), которые и на сегодняшний день можно увидеть на вокзалах, в общественных местах и везде, где обустраивали раньше громкую связь.

Как показывает практика, вполне хватит четырех сгоревших динамиков. Далее, их следует распилить на 16 частей и установить таким образом, чтобы они были направлены друг на друга одинаковыми полюсами.

Соединение катушек можно выполнять двумя способами: последовательным и параллельным. Следует учитывать, что при первом способе соединения увеличивается сила тока, а при втором — напряжение. Какой из этих вариантов будет наиболее оптимальным в конкретной ситуации, следует подбирать экспериментальным методом.

Данный тип ветровой мини-электростанции является достаточно простым, практичным и не требует материальных затрат на его изготовление. Но перед тем, как сделать ветряк, ветрогенератор, необходимо рассчитать его необходимые параметры и учесть планируемые условия эксплуатации.

Также самостоятельно можно изготовить и ветрогенераторы вертикальные. Обычно на них устанавливают четыре лопасти, каждая из которой имеет 1 метр в высоту и ширину 0.8 метра. Материалом для их изготовления могут служить крыши легковых автомобилей, скрепляемых между собой металлическими крестовинами.

Крепление крестовин проводится к трубе, которою можно раздобыть в старых строительных лесах. Основание такой электростанции будет представлять собой пирамидальную сварную конструкцию.

Основными преимуществами такой конструкции являются маленькая стоимость расходных материалов, надежность, простота сборки, возможность перемещения агрегата из одной точки в другую, простое техническое обслуживание.

Для обеспечения бесперебойным автономным электроснабжением различных промышленных и сельскохозяйственных предприятий используются специальные установки, способные получать электричество из энергии ветра. На сегодняшний день ветрогенераторы промышленные устанавливаются за средства, выделенные государством или крупнейшими корпорациями. Зачастую, отдельные устройства объединяют в цепи с компьютерным управлением. Так получаются ветроэлектростанции.

Основным преимуществом ветра, как источника энергии, является полное отсутствие как исходного сырья для питания генераторов, так и отходов, которые могли бы нанести вред окружающей среде.

К сожалению, и в настоящее время промышленные установки такого плана, преимущественно, производят за рубежом ввиду необходимости использования масштабной ресурсоемкости производства. Плюс к этому, в некоторых странах наблюдаются серьезные проблемы с энергообеспечением, и такие установки представляют собой единственный выход из сложившейся ситуации.

Применимо к промышленным агрегатам для выработки энергии из ветра, по конструкции наиболее распространены трехлопастные ветрогенераторы с осью вращения, расположенной горизонтально. Прежде чем переходить к их установке на местности, необходимо произвести полные исследования площадей, а также выполнить ряд сложных подготовительных и монтажных работ.

Большая мощность ветрогенератора, достигающая 6 Мвт — вот отличительная особенность электростанций, работающих на энергии ветра, что, естественно, сказывается на их стоимости.

Для населения промышленные агрегаты являются недоступными по цене, поэтому среди обычных потребителей наиболее распространены установки небольшой мощности порядка 2-5 кВт. Если скорость ветра будет достигать 4 м/с, такая миниэлектростанция вполне способна будет обеспечить электричеством загородный коттедж или частный дом со всеми установленными в нем бытовыми приборами. Последний вид данного такого устройства также применяется к общественным местам небольших площадей, например, кафе, частных гостиницах и т.д.

Работа любой ветровой электростанции, независимо от того, предназначена ли она для энергообеспечения целого города или это всего лишь ветрогенератор для дачи, сводится к одним и тем же принципам:

— необходимо, чтобы дул ветер;
— при помощи хвоста генератора конструкция разворачивается по ветру;
— лопасти, которые присоединены к генератору, под воздействием ветра приходят в движение;
— за счет вращения лопастей осуществляется выработка электричества, которое потребители могут использовать в своих бытовых целях.

Такой простой принцип действия и объясняет популярность установки среди потребителей, желающих даже в дачном домике иметь автономное бесперебойное энергообеспечение. Для таких целей идеально подходит мини ветряк, мощность которого составляет всего лишь 2 кВт. Данное устройство прекрасно подойдет для обеспечения освещения и работы необходимых бытовых приборов: холодильника, телевизора и т.д. Такой автономный источник энергии может установить даже один человек.

Небезынтересно будет узнать, что можно изготовить ветрогенератор из автомобильного генератора. Конечно, точную себестоимость данного проекта предварительно назвать не представляется возможным. Все зависит от того, какие комплектующие и детали имеются в арсенале у мастера, а какие ему необходимо будет приобрести в магазине. Если придется все покупать, то рекомендуется идти не в магазин, а на рынок, где возможно приобрести б/у детали хорошего качества. Приведем некоторые расценки: б/у генератор мощностью 3-4кВт можно купить за 30-40 у.е. Также необходимо будет обзавестись конденсаторами (металлобумажными или бумажными определенной емкости), схемами подключения конденсатора к обмотке и схемой блока управления, которая состоит из трех рубильников. На данном этапе можно считать, что генераторная установка готова.

Своими руками также можно сконструировать бытовой ветрогенератор вертикальный бесшумный, основное отличие которого заключается в положении оси вращения. Обладатель такой установки, безусловно, оценит все ее преимущества: долговечность, стабильность выдаваемого тока, полное отсутствие шума.

Самым тихоходным ветрогенератором является, безусловно, парусный ветряк. Однако, из-за колоссальной аэродинамики его быстроходность находится в пределах 1- 1,5. Но, несмотря на это, у него существует масса достоинств, основным из которых является чрезвычайная чувствительность. Он реагирует на малейшее движение воздушных масс, начиная от 1 м/с. Это преимущество особенно важно для российской местности, где редко встречается ветер, скорость которого превышает 4-5 м/с. Именно в таких ситуациях, когда более быстроходные ветряки простаивают без дела, данные ветряные электрогенераторы прекрасно справляются с поставленной перед ними задачей.

Еще одним безусловным достоинством данного рода конструкции является элементарность его изготовления. Составляющие данного агрегата можно пересчитать по пальцам: вал установки на подшипниках, на валу находится ступица, к ней, в свою очередь, крепятся мачты, количество которых может варьироваться от 8-ми до 24-х. К мачтам крепятся паруса, которые изготовляются из тонкой, но очень прочной материи, преимущественно синтетической. Противоположный конец паруса прикрепляется при помощи штоков, выполняющих одновременно две роли: противоштормовой защиты и регуляторов углов поворота.

Именно такое элементарное изготовление ветряков объясняет их использование и в современное время, когда, по логике, такие установки должны были давным-давно быть вытесненными из употребления более технологичными агрегатами.

Кроме того, такие миниэлектростанции являются идеальным вариантом для походов и путешествий, так как в сложенном виде имеют размеры небольшого чемодана, паруса можно свернуть, а мачты — сложить. И хотя их эффективность остается невысокой, для подзарядки аккумулятора мобильного телефона ее вполне хватит.

Как вариант, предлагается использовать в качестве материала изготовления парусов пластик, что может способствовать увеличению быстроходности в несколько раз. Однако, это неминуемо должно привести к снижению мобильности, то есть в разобранном виде данная конструкция будет занимать гораздо больше места.

Роторный ветрогенератор своими руками: материалы, особенности сборки и установки

Ветрогенераторы – один из альтернативных способов получения энергии, который широко применяется в регионах с сильными ветровыми потоками, как на суше, так и в прибрежных водах. Чаще всего ветрогенераторы устанавливаются на обособленной территории вдали от жилых домов, так как шум, который возникает при работе ветряков нельзя назвать полезным для человека. Индивидуальные единичные ветрогенераторы не слишком распространены из-за сложности установки и эксплуатации ветрогенератора. Однако находятся потребители, которые устанавливают вблизи своих домов один или два ветрогенератора для выработки электроэнергии.

Альтернативная энергетика для загородного дома и дачи

Конструктивно все ветрогенераторы можно разделить на несколько групп. Наибольшим КПД из всех типов ветрогенераторов обладают ветрогенераторы с горизонтальной осью или роторные ветрогенераторы. Вариант самостоятельного изготовления роторного ветрогенератора рассмотрим в данной статье.

Среди преимуществ роторных ветряков можно выделить их более высокий КПД, по сравнению с классическими ветряками типа «мельница», а также отсутствие зависимости в работе ветрогенератора от направления ветра, т.к. ротор будет вращаться в любом случае. Для сборки ветрогенератора в домашних условиях понадобятся:
1. Три фанерных диска толщиной не менее 10мм и диаметров около 1м. Фанера должна быть влагостойкой. Перед сборкой ветрогенератора фанеру необходимо пропитать олифой или другими средствами с водоотталкивающим эффектом.
2. Четыре лопасти (толщина 3…6мм; размеры 500х1050мм) из пластика или металла (оцинкованная сталь, алюминиевые листы).
3. Алюминиевые уголки 30х30мм и деревянные бруски 40х40мм для соединения конструктивных элементов ветрогенератора.
4. Крепежные винты.
5. Для изготовления ротора необходимы: два тормозных автомобильных диска; медный провод длиной 5м с сечением жилы до 4 кв. мм.; неодимовые магниты 10х30мм (30 шт.).

Как обуздать энергию ветра?

Конструкция ветрогенераторов роторного типа может быть различной. В сети имеется несколько десятков различных конструкций ветрогенераторов, на основе которых можно собрать свой. Большинство самодельных ветрогенераторов имеет мощность до 1кВт при скорости ветра 22…30 м/с. Однако мощность ветрогенератора зависит не только от силы ветра, но и от правильной сборки обмотки ветрогенератора, что без специальных навыков сделать достаточно сложно.

При сборке роторного ветрогенератора стоит учитывать следующие особенности:
— собрав и испытав ветрогенератор всю конструкцию необходимо окрасить, т.к. ветрогенератор будет установлен на улице.
— при испытаниях ветрогенератора не должны быть слышны посторонние шумы. Часто они возникают из-за трения оси и шайбы или отсутствия жесткости в конструкции ветрогенератора.
— для изготовления мачты ветрогенератора лучше всего подойдут металлические трубы или квадратный профиль. Соединять все элементы мачты ветряка лучше всего болтовыми соединениями, т.к. при сварной конструкции в местах сварки из-за постоянной вибрации возможно образование трещин. Болтовые соединения при эксплуатации ветряка необходимо просто подкручивать.

В основе принципа действия любого ветрогенератора лежат аэродинамические законы. Поэтому устанавливать ветрогенератор необходимо в том месте, где скорость ветра будет максимальна.

Лучше всего устанавливать ветрогенератор в так называемом аэродинамическом коридоре, например, между пристройками и домом или между глухим забором и стеной здания, или на возвышенности.

Бестопливный ветрогенератор своими руками из пластиковых бутылок

Этот проект – очень простая ветровая турбина с вертикальной осью вращения из подручных деталей. Ветрогенератор своими руками очень легко собрать, при этом почти не используются инструменты. Просверлить несколько дырок – куда уж проще.

А, главное, — так вы дадите вторую жизнь нескольким пустым пластиковым бутылкам, которых полно валяется вокруг.

Шаг 1: Основная идея

Из Википедии: бестопливный генератор с вертикальной осью вращения – тип ветровых турбин с валом привода несущего винта установленным в поперечном ветру направлении (не обязательно вертикально), с основными компонентами, установленными в основании турбины.

В такой турбине лопасти вращаются вокруг центрального вертикального вала. Лопасти часто чашеобразной формы, углубления лопастей по очереди попадают под удар ветра, из-за чего лопасти начинают вращаться и вращать центральный вал.

В нашей ветровой турбине лопасти сделаны из трех пустых пластиковых бутылок из-под лимонада, разрезанных пополам и установленных на дешевом пластиковом подносе. Поднос фиксируется на длинном болте (ось), на котором гайками закреплены подшипники от скейтборда, для легкого вращения. Болт закреплен на основании.

На видео показано, как работает наш ветряк из пластиковых бутылок.

На фото показана базовая конструкция оси турбины. Справа налево (верх): пластиковые прокладки (они понадобились из-за того, что стержень болта под головкой ровный, примерно 5 мм без резьбы). Затем пластиковый поднос (на фото его заменила кусок деревянной дощечки), зафиксированный гайкой между двух средних шайб. Ниже два подшипника фиксируются с наружных сторон гайками, еще одна гайка разделяет их, это увеличивает монтажную высоту и повышает устойчивость.

Шаг 2: Нужные детали

На фото показаны все составные части турбины:

  • Пластиковый поднос, диаметр 30-35 см
  • 8мм болт, длиной 125 мм
  • 4 8мм гайки (или больше, если вы хотите законтровать их)
  • 2 средних шайбы с отверстием 8 мм
  • 2 подшипника от скейтборда с внутренним отверстием 8 мм (я использовал подшипники с внешним диаметром 22 мм и высотой около 7 мм)

Конечно, турбину нужно будет крепить на каком-то основании, дальше я покажу, какое основание я сделал.

Шаг 3: Делаем лопасти

Подойдут любые три двухлитровые пластиковые бутылки из-под лимонада. Разрежьте их пополам как показано на первом рисунке. Я резал ленточной пилой, это было громко, грязно и, местами, опасно, зато быстро. Это можно сделать ножницами, острым канцелярским ножом или ручной пилой.

Крышки от бутылок пригодятся, чтобы крепить бутылки к подносу. В них нужно сделать отверстия для стока дождевой воды (второй рисунок).

Шаг 4: Сверлим отверстия в подносе

Поднос лучше взять из гибкого пластика, который не потрескается во время сверления или сгибания.

Нужно просверлить три отверстия на равном расстоянии друг от друга, рядом с краем подноса, такого размера, чтобы резьба на горлышке бутылки могла пройти. Это значит, что отверстия расположены под углом 120° относительно друг друга. На первом фото показано измерение углов 120°, на втором – нанесение меток под отверстия шилом.

Диаметр отверстий должен быть между 26 и 29 мм. Оптимальный размер – 26 мм, но если будет больше, то тоже пойдет. Я сверлил отверстия 29мм кольцевой насадкой. На последнем фото показано высверливание отверстий. Оставшиеся пластиковые диски я использовал как прокладки на ось турбины.

В центре подноса нужно сделать 8мм отверстие для оси (болта).

Шаг 5: Сборка

Теперь нам нужно просто собрать вместе все детали.

Сначала надеваем на болт шайбу и поднос нижней стороной к головке (первое фото), поднос будет расположен дном кверху, чтобы в нем не скапливалась дождевая вода. С другой стороны фиксируем поднос еще одной шайбой и гайкой.
Потом на ось надеваем подшипники и гайки, в том же порядке, что и на втором фото. Расстояние между подносом и подшипниками зависит от высоты бортика подноса. Когда турбина будет крутиться, она не должна задевать основание, на которое установлена.

Теперь закрепляем бутылки на подносе. Их нужно просто прикрутить, как показано на третьем и четвертом фото. Открытое «лицо» бутылок должно быть повёрнуто перпендикулярно краю подноса. все три бутылки должны быть развернуты одинаково относительно центра и краев подноса (пятое фото). То, в какую сторону будут развернуты бутылки, определит будут они крутиться по часовой стрелке, или же против. Турбина на пятом фото будет крутиться по часовой стрелке.

Если диаметр отверстий в подносе больше 26 мм, вы можете снять белое фиксирующее кольцо на горлышке и посадить его на место снова, но вверх ногами. Диаметр основания кольца шире, чем диаметр вершины, это даст более плотную посадку в отверстии.

Шаг 6: База

Основная часть турбины собрана, осталось сделать основание для ее крепления.

Тип основания определяется местом, где вы хотите установить турбину. Может быть, вы хотите закрепить ее на заборе или на шесте, или просто на открытом пространстве.

Я решил установить свою турбину на опоре ограды, поэтому покажу вам какое основание нужно сделать для крепления на эту опору. Вы легко приспособите его под свой вариант.

Как можно увидеть на первом фото, Т-образное основание сделано из 18мм доски. Нога основания закреплена на опоре кабельными стяжками, протянутыми через четыре отверстия, просверленных в доске. Подшипники на оси турбины плотно посажены в 22мм отверстие, просверленное в перекладине основания (второе фото).

На последнем фото продемонстрирован «зажим» для подшипников. Перьевым сверлом я просверлил 22мм отверстие. Затем я сделал прорезь шириной 2 мм от края перекладины, проходящую ровно через центр 22мм отверстия и уходящую на 80 мм вглубь доски. Эта прорезь помогает вставить подшипники в отверстие без усилий и затем стянуть края отверстия винтом, как показано на последнем фото, чтобы подшипники зажало. Болт и гайка кажутся мне более надежным креплением, чем винт, и позже я заменю его.

Теперь турбина полностью собрана, но у меня еще есть вариант ее усовершенствования, возможно вам будет интересно.

Шаг 7: Повышаем устойчивость

Хотя бутылки из-под лимонада сами по себя довольно устойчивы к давлению ветра, есть один вариант повысить их устойчивость. Это можно сделать путем закрепления центров донышек на общем каркасе.

Я собрал этот каркас из того, что было: кусок черенка щетки, несколько бамбуковых шпажек и маленьких хомутов.

Я просверлил три 4мм отверстия в кусочке черенка на равном расстоянии друг от друга (по 120° между ними), в них вставил бамбуковые шпажки и залил их клеем (второе фото). Потом я просверлил 3мм отверстия в донышках бутылок, под хомутики, и закрепил шпажки на донышках с помощью хомутиков и клея (фото три и четыре). Естественно, бамбуковые шпажки были обрезаны до нужной длины.

Вот теперь ветряная турбина готова к использованию! Если вы хотите использовать силу ветра, можно присоединить прибор к резьбе на оси (заметка: пока турбина испытала лишь умеренный ветер, и я не знаю, какие порывы она способна выдержать).

Как построить ветряк своими руками: фото, видео

Ветряк представляет собой конструкцию, предназначенную для выработки электроэнергии. Изделия отличает экологичность,  простота в эксплуатации, экономичность. Такие генераторы можно приобрести в магазине, однако чаще всего более разумно сделать их своими руками. Это достаточно просто и позволяет сэкономить деньги.

В устройстве ветряка можно выделить следующие элементы:

 

Для провода применяется двигатель постоянного тока. Обычно он входит в конструкцию «бегущих дорожек». Двигатель преобразуется в ветрогенератор посредством вращения. Все элементы для ветряка можно купить в супермаркете хозяйственной направленности. Понадобятся следующие материалы:

Для начала необходимо сделать лопасти. Изготовляются они из дюралюминия. Перед тем, как фиксировать лопасти, необходимо почистить их шкуркой. Нужно это для создания правильного профиля: внешняя кромка округлая, внутренняя – острая.

Хвостовик выполняется из жести. Затем необходимо отметить на подготовленном двигателе с зафиксированной втулкой точки, где будут находиться 3 отверстия. Промежуток между ними должен составлять 10 см от середины. Согласно этим меткам высверливаются отверстия. Затем выполняется резьба под болты.

 

Совет: следует нанести отметку на точки, где лопасти будут фиксироваться к втулке. Данная мера облегчит сборку своими руками.

Чтобы разобраться, как сделать генератор для ветряка, вы можете посмотреть материалы, размещенные на сайте: фото, видео.

 

Посмотреть, как выполняется сборка ветряка, вы можете с помощью специального фото.

Продлить срок службы ветряка просто. Достаточно покрыть красящим составом, как лопасти, так и иные части конструкции (основание, хвостовик и так далее).  Для того чтобы включить ветряк, потребуются провода, блок для контроля за уровнем зарядки, аккумуляторная батарея.

Основное предназначение несущей мачты – качественная фиксация генератора. Это обязательное условие для высокого срока службы, отсутствия поломок во время использования конструкции. По этой причине важно, чтобы мачта для ветряка была надежной, прочной и устойчивой. В идеале, она должна включать в себя механизм снижения и подъема основания с ветродвигателем.

Крепить мачту нужно как можно выше. В этом случае конструкция будет перерабатывать большие ветряные потоки. Для фиксации мачты применяются проволочные растяжки. Крепятся они на расстоянии 5-5,5 метра по всей протяженности конструкции.

Подведем итоги. Ветряки достаточно часто выполняются своими руками. Эта работа не требует специальных знаний и больших вложений времени и денег. При этом, перед выполнением работы, необходимо хорошо изучить инструкцию по ее выполнению, посмотреть фото и видео соответствующей тематики.

Самодельные ветряки для электричества | Наука

Альтернативная энергетика является постоянной проблемой, и для некоторых людей поиск способа использования альтернативных источников электроэнергии становится важной задачей. Кто-то потратит деньги на дорогие солнечные батареи, но более изобретательным может показаться интересным построить собственный ветряк. На самом деле это намного проще, чем вы думаете.

Получите двигатель

Любой небольшой двигатель можно превратить в ветряной генератор.Небольшие легкие электродвигатели работают лучше всего. Электрические двигатели вентиляторов отлично подходят для экспериментальных ветряков. Промышленные двигатели вентиляторов также хорошо работают и даже имеют красивые лопасти из листового металла, но они также очень тяжелые и их трудно вращать на ветру. Многие люди используют автомобильные генераторы для создания ветряков, способных производить больше энергии.

Для тех, кто впервые собирает самодельный ветряк, проще всего будет работать с двигателем беговой дорожки. Эти двигатели имеют свободно вращающийся маховик, установленный спереди, что создает идеальную платформу для крепления лопастей.

Создание лопастей

Лопасти ветряной мельницы являются важным элементом. Они должны быть достаточно широкими и длинными, чтобы ловить ветер, а также иметь достаточную кривизну, чтобы превратиться в ветровой парус. К счастью, есть очень простой способ изготовления самодельных лопастей ветряной мельницы, которые ничем не уступают профессиональным инженерам.

Приобретите кусок 8-дюймовой трубы из ПВХ длиной примерно 2 фута. Эта труба будет иметь идеальную кривизну для лопастей вашего ветряка.Возможно, вам придется заказать трубу по специальному заказу в хозяйственном магазине. Разрежьте трубу на полосы, которые начинаются с 5 дюймов и сужаются до 2 дюймов в точке, где они соединяются с двигателем. Использование ленточной шлифовальной машины для закругления краев поможет направить больше воздуха на лезвия.

Установка сборки

Используйте кусок «алюминиевого швеллера» размером от 36 до 48 дюймов в качестве рамы для ветряной мельницы. Закрепите двигатель (с прикрепленными лопастями) к дальнему концу рамы. Прикрепите ветроуловитель к противоположному концу.Ветровой хвост — это, по сути, большой плоский плавник, который поворачивает ветряк, если ветер дует сбоку. Квадратный кусок листового металла отлично подходит для этой цели.

Купите стальную трубу длиной 1,5 дюйма, которая будет служить опорой для ветряной мельницы. Прикрепите «штуцер трубы» к верхней части стойки, а затем прикрепите к этому фитингу ветряную мельницу. Штуцер трубы позволит ветряной мельнице вращаться свободно в направлении ветра

Проводка ветряной мельницы для электричества

Мощность, выдаваемая ветряными мельницами, непостоянна, поэтому вместо того, чтобы подключать устройство непосредственно к ветряной мельнице, ветряная мельница используется для зарядки батареи.Ветряк такого размера способен заряжать 12-вольтовую батарею. Можно использовать автомобильный аккумулятор или две 6-вольтовые батареи гольф-мобиля, которые можно соединить вместе.

Подсоедините провода от двигателя к выпрямителю, затем подсоедините провода аналогичного размера от выпрямителя к аккумуляторной батарее. Выпрямитель удерживает ток в одном направлении, от ветряка к батареям, так что ваш сок не тратится впустую на вращение ветряка. Дополнительный провод следует использовать для заземления ветряной мельницы в качестве меры предосторожности против ударов молнии.

Как построить ветряную мельницу

Традиционно ветряные мельницы использовались на фермах для перекачивания воды или измельчения зерна. Современные ветряные мельницы или ветряные турбины могут использовать энергию ветра для выработки электроэнергии.

Ветряная мельница на ферме производит лишь небольшое количество электроэнергии. Чтобы производить достаточно электроэнергии для обслуживания большого количества людей, коммунальные предприятия строят ветряные электростанции с большим количеством ветряных турбин.

В этой статье мы перечислили 25 идей ветряной мельницы своими руками, некоторые из которых включают в себя игрушки, с которыми могут играть ваши дети.Итак, без лишних слов, давайте проверим список!

1. Ветряная турбина своими руками

Красивая ветряная мельница, которую можно сделать как игрушку для красивого ребенка, вашего ребенка, племянницы, племянника или братьев и сестер. Вы можете сделать это произведение искусства, используя только пластиковые бутылки. Они отлично получаются и хорошо работают. Попробуйте прямо сейчас.

2. Как сделать ветряную мельницу из бумаги

Уверен, вам не терпится попробовать этот милый, но простой проект.Обратите внимание, что размеры здесь указаны как в дюймах, так и в сантиметрах. Вам дали потрясающую идею декора рабочего стола и проект поделки из бумаги своими руками. Это может иметь большое значение для расширения знаний и навыков ремесла вашего ребенка.

3. Ветряная мельница из бумаги своими руками

Обещаю, вы не ошиблись, вы на верном пути. Итак, в этом видео вы узнаете, как сделать бумажный ветряк, используя лист бумаги 15 X 15, резинку, карандаш, линейку, сгибаемую соломинку и чертёжную кнопку.Выполняя шаги, вы можете быть уверены в получении этого результата.

4. Самодельный ветряк за 32 доллара

Используя катушку для двигателя и садовый ветряк, которые можно купить в магазине или на распродаже, вы можете сделать этот ветряк. Вы должны найти место в своем саду или выбрать место, где вы хотите, чтобы ваша турбина была изначально. Так что возьмите эти материалы, сопоставьте их и соберите детали.

5. Ветряная мельница Knex своими руками

В общем, поймите, как построить эту ветряную мельницу.Эта ветряная мельница сделана или построена из K’nex, почти так же, как вы делаете в своем здании Lego. Вот как это работает, так что следуйте предоставленным десяти шагам, а затем воспроизведите идею и получите свою ветряную мельницу.

Нажмите, чтобы узнать подробнее

6. Ветряная мельница из ПВХ своими руками

Это ветряная турбина, которая показывает вам, что вы можете получать энергию, используя ветер. Это сделано с использованием ПВХ, и его легко построить за день. Следовательно, прежде чем приступить к строительству, убедитесь в наличии следующих материалов: (5) 1-дюймовые фитинги из ПВХ под углом 90°, (3) 1-дюймовые Т-образные фитинги из ПВХ, (5 футов) 1-дюймовая труба из ПВХ, (1) 1-дюймовая соединительная муфта из ПВХ. , (1) Motor 500 (Pitsco) и другие.

Щелкните для получения более подробной информации

7. Ветряная турбина для производства электроэнергии своими руками

Это не одна из тех длинных историй, но вы можете прочитать эту статью и увидеть, как эта ветряная мельница была сделана с помощью не очень дорогого купленного в магазине турбина, но с самодельной, которая почти ничего не стоила. Если у вас есть навыки изготовления и некоторые ноу-хау в области электроники, вы тоже можете его построить.

Нажмите, чтобы узнать подробности

8. Как сделать ветряную мельницу для детей

Сделайте дома или в классе ветряную мельницу из бумажных стаканчиков и соломинки.Все, что вам нужно для начала, — это несколько простых принадлежностей, таких как 2 маленьких бумажных стаканчика, гибкая соломинка, зубочистка, ножницы, 4 монеты и скотч. Мы любим веселые, практические STEM-проекты для детей!

Нажмите, чтобы узнать подробнее

9. Ветряк из бумаги своими руками

Хотите научиться увлекать детей? Что ж, я предлагаю вам решения для решения этой проблемы. Сделав этот супер красивый или, скорее, милый и красочный ветряк из бумаги, поверьте, любой ребенок полюбит вас за это.Хорошо, что это не сложный проект, через несколько минут вы закончите с этим.

10. Как сделать генератор ветряной турбины

Если ваш разум был готов сделать это, вы можете. Хотя это может показаться более сложным, учитывая его сложности и технические особенности. Вероятно, вам может понадобиться определенный уровень навыков, чтобы справиться с этим. Несмотря на это, есть чему поучиться, но будьте осторожны.

11. Мини-ветряк

В этом видео вы увидите и поймете, как сделать коммерческий ветряк, как он работает и какую мощность он может выдавать.После этого на мини-ветряной турбине будет сделана 3D-печать, которая будет протестирована, чтобы выяснить, имеет ли смысл делать эту конкретную конструкцию своими руками. Давайте начнем!

12. Работающий ветряк своими руками из картона

В этом видео вы увидите, как из картона можно сделать ветряк. И не только ветряная мельница, используя картон, вы также создадите мини-дом или дом с ветряной мельницей рядом. К этой поделке можно привлечь детей.

13. Самодельная ветряная турбина

Изготовление ветряного генератора из подручных материалов помогает не допустить попадания этих материалов на местную свалку. Большинство предметов, которые вам нужны, можно найти в местном хозяйственном магазине, в собственном гараже или в одной из групп «Freecycle» в вашем районе.

Щелкните для получения более подробной информации

14. Небольшая ветряная турбина своими руками

Из этих материалов; Пять диаметром 1 дюйм. 90-градусные фитинги из ПВХ, три штуцера диаметром 1 дюйм. Тройники из ПВХ, один диаметр 1 дюйм.Муфта из ПВХ, шесть штуцеров диаметром 1 дюйм. Трубы ПВХ длиной 6 дюймов, одна труба диаметром 1 дюйм. Труба из ПВХ длиной 24 дюйма, одна труба диаметром 1 дюйм. Труба из ПВХ длиной 2 дюйма, два зажима типа «крокодил», плакатная доска для лопастей, 20-дюймовый коробчатый вентилятор или другие источники ветра, клейкая лента, горячий клей/клеевой пистолет, кусачки, дрель. Узнайте, как улавливать порывы воздушного потока с помощью этой прочной миниатюрной турбины из ПВХ.

Щелкните для получения более подробной информации

15. Как сделать ветряную мельницу

Сделайте дома модель ветряной мельницы и проведите инженерное занятие с детьми! С шаблоном для печати создание собственной игрушечной ветряной мельницы — это быстрое и простое занятие по STEM.Вы можете собрать детей и начать этот проект.

Нажмите для получения подробной информации

16. Поделка «Ветряная мельница из бумаги» для детей

Эта пошаговая инструкция о том, как сделать вращающуюся мельницу из бумаги, — любимая забавная и простая летняя поделка для детей. Они станут отличными игрушками, которые можно взять с собой на улицу или на пляж. Вместо обычной бумаги используйте картинку или какой-нибудь рисунок, который будет круто смотреться на ветру! Теперь вы можете сделать свой собственный и добавить любой дизайн, который вы хотите!

Нажмите для получения более подробной информации

17.Ветряная турбина своими руками

Вы готовы к сварочным работам? Если да, давайте продолжим и посмотрим, как мы можем сделать собственную ветряную турбину своими руками. Это не детская игра, так как в этом рабочем процессе задействованы некоторые технические детали. Обязательно соблюдайте правила техники безопасности при выполнении этого проекта.

18. Как сделать генератор ветряной турбины

Для изготовления ветряной мельницы можно использовать множество предметов, выберите то, что вам подходит, и придерживайтесь этого.В этом видео вы узнаете, как сделать что-то вроде электрического ветряного генератора с помощью потолочного вентилятора. Вам может быть интересно узнать. Утолите жажду знаний, просмотрев видео.

19. Как построить автономную ветряную турбину

Вот как построить автономную ветряную турбину из стали. Некоторым людям может быть сложно работать со сталью, поскольку они могут разрезать ее по своим размерам. Но это может сделать эксперт, чтобы избежать ненужных аварий.

20. Домашний ветряной генератор своими руками

Использование лопастей старого стационарного вентилятора или настольного вентилятора — еще один простой способ иметь дома ветряк. Это также более дешевый подход.

21. Как сделать ветряную мельницу

Это отличный проект по деревообработке, и он предназначен не только для профессиональных плотников. Имея средний уровень навыков, вы можете построить любой из обоих стилей ветряной мельницы, описанных в этой статье.

Нажмите для получения более подробной информации

22.Бумажная ветряная мельница «сделай сам»

Бумажные ветряные мельницы или вертушки станут отличным настольным украшением для вечеринок на свежем воздухе или даже на пляже. Необходимых расходных материалов не так много, и они не будут стоить вам целое состояние, поэтому просто возьмите бумагу двух оттенков, декоративные наклейки, булавку с плоским концом или канцелярскую кнопку, короткий тонкий дюбель. Отрежьте по размеру, сложите по диагонали и выполните другие шаги, чтобы добиться этого.

Щелкните для получения более подробной информации

23. Деревянное основание ветряной мельницы своими руками

Чтобы продолжить работу над этим проектом, некоторые из необходимых вещей включают циркулярную пилу, дрель, суперклещи, электролобзик, скоростной угольник. , зажимы и зенковка.

24. Садовая ветряная мельница своими руками

Эта ветряная мельница действительно крутая, так как она может зажигать цепочку светодиодов при повороте днем ​​или ночью.

25. Как сделать ветряной генератор в домашних условиях

Это особый и уникальный способ создания ветряного генератора. Это выглядит потрясающе, и это прекрасно работает.

Заключение

Эти исследовательские проекты обучают инженерному делу и моделированию и делают их подходящими для возраста и навыков.Ветряные мельницы — удивительные машины как с эстетической, так и с технологической точки зрения. На протяжении веков они использовались для преобразования энергии ветра в полезную работу — измельчение, подъем, перекачку, а в настоящее время — выработку электроэнергии.

43 лучших идеи ветряных турбин своими руками

Делиться заботой!

Ветряные турбины очень крутые, потому что их относительно легко построить, и они действительно великолепно выглядят. Независимо от того, используете ли вы его для научного проекта или расчета ветра, или просто хотите использовать его для дома, существует так много различных типов, которые вы можете построить или создать.

В этой статье мы объединили некоторые из лучших идей ветряных турбин своими руками, которые вы можете сделать как в одиночку, так и в рамках проекта с семьей. С таким количеством вариантов, вы можете захотеть сделать два или три!

1. Ветряная турбина своими руками

Проверьте это здесь

Этот ветряк, сделанный своими руками, сделан из трубы ПВХ, но вы можете легко заменить более тяжелые лопасти из трубы ПВХ на картонные. Вы даже можете использовать картон, если вы в крайнем случае, просто не забудьте добавить немного герметика на лезвия, чтобы они не намокли и не промокли.

2. Сверхмощный

Проверьте это здесь

Эта сверхмощная турбина сочетает в себе множество бытовых инструментов, которые, вероятно, лежат у вас под рукой. Таким образом, вы используете перерабатываемые материалы, и вам не нужно идти и покупать все новое, чтобы построить этот классный источник энергии. Двигатель этой конструкции также более мощный, что делает машину более прочной.

3. Большая версия

Проверьте это здесь

Эта конкретная турбина находится на большей стороне, поэтому вам понадобится якорь, чтобы предотвратить падение устройства.Это более серьезный проект, так как двигатель такой конструкции очень мощный, а лезвия острые и могут быть опасными. Лучше всего соблюдать осторожность при построении этого.

4. Турбины для профессионалов

Проверьте это здесь

Этот мастер-класс подробно описывает все детали, которые вам понадобятся для сборки этой более сложной турбины. Дизайн, подобный изображенному на этом изображении, будет отлично смотреться за пределами фермерского дома или даже во дворе. Что вы решите с ним делать, действительно зависит от вас, но этот определенно сложнее.

5. Модель ветра мощностью 1000 Вт

Проверьте это здесь

Эта ветряная турбина мощностью 1000 Вт является более серьезной ветряной турбиной. Этому малышу требуется 1000 ватт, чтобы привести в действие свои массивные крылья. Двигатель также более серьезен, так как для успешного движения этих больших лопастей потребуется мощный двигатель.

6. Паразитический?

Проверьте это здесь

Эта модель энергии ветра называется паразитной, потому что она питается от компрессора кондиционера.Это классная идея для ветряной турбины, которая просто питается от мощности уже существующего компрессора. Это может стать забавным проектом, если вы ищете что-то, что можно сделать с дополнительными частями.

7. Одуванчик своими руками

Проверьте это здесь

Этот ветряк из одуванчика меньше по размеру, а его изящные крылышки напоминают лепестки цветка дикого одуванчика. Это отличный проект, если вы хотите сделать турбину меньшего размера, абсолютно функциональную, но не слишком опасную, когда речь идет о мощности и размере.

8. Бутылка кока-колы Turbo

Проверьте это здесь

Эта турбина из бутылки из-под кока-колы очень крутая, потому что вы можете переработать старую использованную бутылку из-под кока-колы в качестве крыльев. Это сделало бы отличным проектом для научной ярмарки или даже проекта в классе. Этот DIY проходит все необходимые шаги, чтобы сделать этот дизайн возможным.

9. Рассеивание ветра

Проверьте это здесь

Эта ветряная турбина с диффузором очень крутая, потому что в ее конструкции используются два ковша.Это интересный DIY для турбины, так как материалы немного отличаются от прошлых инструкций. Это также модель меньшего масштаба, поэтому мощность не будет такой сильной.

10. Дарриус

Проверьте это здесь

Этот ветряк Дарриуса очень крут, потому что он может научить студентов возобновляемым источникам энергии . В этой модели также используется аэродинамическая труба, так что это скорее образовательный инструмент, чем автономная ветряная турбина.Этот DIY дает вам все инструкции о том, как создать эту крутую энергетическую единицу.

11. Несложная идея

Проверьте это здесь

Этот DIY утверждает, что даже человек с половиной мозга может реализовать этот дизайн энергии ветра. Другими словами, это очень простая статья, которая поможет вам построить функциональную ветряную турбину, не будучи ученым, чтобы понять это. Это забавный проект с очень простой инструкцией.

12.Вертикальная ось

Проверьте это здесь

Эта ветряная турбина с вертикальной осью выглядит очень впечатляюще, и сделать ее довольно сложно, если вы не знакомы с полной конструкцией ветряной турбины. Этот дизайн может быть немного меньше, но он собирает много энергии из этого изящного возобновляемого источника.

13. LENZ2 Модель

Проверьте это здесь

Эта суперкрутая ветряная турбина LENZ2 была сделана из материалов, найденных в доме.Таким образом, эта конструкция не только является источником возобновляемой энергии , но и использует в основном перерабатываемые материалы для самой своей конструкции. Это очень крутой проект, который также может быть инструментом для представления сохранения.

14. Модель ветряной турбины

Проверьте это здесь

Эта конкретная модель — отличный старт для тех, кто не знаком с основными моделями ветряных турбин. Это своего рода турбина, которую вы делаете, прежде чем приступить к более крупному масштабу.Этот простой мастер-класс расскажет вам все о процессе и о том, как сделать эту симпатичную турбину.

15. Как сделать своими руками

Проверьте это здесь

Этот мастер-класс дает вам базовую информацию о том, как построить настоящую ветряную турбину. Это более простой DIY, но готовое изделие на самом деле больше по размеру. Для этого дизайна требуется дюбель и доска большего размера, поэтому обязательно следуйте инструкциям к этому «сделай сам», чтобы правильно выполнить это.

16.Повышение уровня игры

Проверьте это здесь

Эта игра с ветряными турбинами сочетает в себе самоучитель о том, как построить турбину, и реальную игру. Это была бы отличная игра и проект для выполнения в классе, потому что каждая группа могла бы построить свою собственную турбину, а затем буквально поразить их тем, насколько уникальна каждая турбина.

17. Ветреный учебник

Проверьте это здесь

В этом конкретном туториале есть самодельная сборка более мощного готового устройства.Это типы турбин, которые вы чаще всего видите на больших полях или в более сельских районах, чтобы снабжать электроэнергией дома и фабрики. Это модель в большем масштабе, но она на самом деле очень крутая.

18. Зарядите свой телефон ветром!

Проверьте это здесь

Это зарядное устройство для телефона с ветровой турбиной — отличная самоделка, которая на самом деле создает зарядное устройство для телефона с возобновляемой энергией с помощью ветряной турбины. Таким образом, вы сможете научиться конструировать турбину и фактически сможете заряжать свой телефон с помощью этой возобновляемой формы энергии.

19. Оса Ветер Энергия

Проверьте это здесь

Эта супер крутая ветряная турбина Wasp — это самодельная турбина, которую, безусловно, будет весело делать. Готовый продукт тоже будет действительно потрясающим. Это ветряной генератор, построенный по максимально эффективной модели. Это может стать отличным классным проектом или даже просто личным хобби.

20. Малый масштаб

Проверьте это здесь

Этот мастер-класс по изготовлению этого небольшого ветроэнергетического агрегата поясняет, как сделать ветряную турбину по оси X.Это создает более высокий, который будет выглядеть очень круто снаружи дома. Это также станет отличным проектом для семейного веселого дня.

21. Назад к основам

Проверьте это здесь

Эта базовая инструкция по использованию этой ветряной турбины является более простой, поэтому не позволяйте фотографиям вас пугать. Это было бы действительно классным проектом для детей или даже классным проектом. Согласно этому руководству, мощности этой турбины было достаточно, чтобы зажечь светодиод.

22. Это электричество!

Проверьте это здесь

Из этого туториала вы узнаете, как создать турбину, которая обязательно будет производить электричество. Это относительно простое руководство, в котором рассказывается, как установить генератор и как ухаживать за лопастями готового агрегата. Вам не нужно быть экспертом, чтобы выполнить это правильно.

23. Модель с вертикальной осью

Проверьте это здесь

Эта ветряная турбина с вертикальной осью выглядит действительно уникально и имеет много интересных особенностей.В отличие от большинства конструкций, которые мы уже рассмотрели, эта конструкция оси стоит более вертикально и более компактна, чем стандартная разветвленная конструкция, к которой мы больше привыкли.

24. Крепление для старого офисного кресла

Проверьте это здесь

Эта крутая ветряная турбина оснащена старыми офисными волосами в качестве держателя. Это было бы забавным проектом в классе или даже в офисе, так как вы все равно используете стул. В наши дни становится все более популярным становиться экологичным и более устойчивым образом жизни, и это просто дополнительная забавная особенность проекта.

25. Идеальные чипсы Pringles

Проверьте это здесь

Эта ветряная турбина сделана из банки чипсов Pringles. Это станет отличным проектом для всех, кто заинтересован в создании возобновляемых источников энергии и одновременном использовании чего-то, пригодного для вторичной переработки. Сделайте несколько таких турбин, используя несколько банок чипсов Pringles.

26. Энергия осевого потока

Проверьте это здесь

Эта семифутовая ветряная турбина с осевым потоком — отличный способ создать более крупную модель, не беспокоясь о чем-то массивном.Этот относительно простой учебник объединяет лучшее из обоих миров: возобновляемые источники энергии и легкость относительно простого проекта «сделай сам».

27. Smart Drive, большие результаты

Проверьте это здесь

Эта ветряная турбина с двойным статором может показаться невозможной для сборки, но на самом деле, это руководство прекрасно описывает весь процесс. Это немного сложный проект, так что это будет не лучший проект для тех, кто только начинает экспериментировать с турбинами.

28. Уникальный источник энергии

Проверьте это здесь

Это уникальная ветроэнергетическая установка с саморегулирующимися сетками. Это особенный проект из-за этой особенности фольги, но также на дизайн действительно интересно смотреть. Это также более легкая конструкция, поэтому она не будет слишком тяжелой, и вы даже можете держать ее дома, как показано на рисунке.

29. Ножи для дизайна и печати

Проверьте это здесь

В этом учебном пособии показано, как спроектировать и напечатать собственные лопасти ветряной турбины.Эта модель турбины может эффективно работать с 3D-принтером и некоторой изобретательностью. В этом руководстве показано, как получить доступ к 3D-принтеру и использовать его, чтобы распечатать собственные детали для сборки турбины.

30. Крупномасштабная энергетика

Проверьте это здесь

В этом учебном пособии рассказывается, как построить шестнадцатифутовую ветроэнергетическую конструкцию. Это очень большая турбина, и вы должны приступить к этому проекту с некоторыми общими знаниями о проекте ветроэнергетики, поскольку его будет нелегко выполнить.

31. Выбирайте сами!

Проверьте это здесь

Эта страница различных ветряных турбин демонстрирует, насколько уникальными могут быть эти вещи и насколько разными могут быть модели. Это дает любому, кто хочет запустить свои собственные турбины, представление обо всех различных типах конструкций и о том, сколько существует моделей.

32. Базовый источник энергии

Проверьте это здесь

Эта базовая модель имеет множество деталей, касающихся масштаба, размера и мощности.Все материалы для запуска этой турбины хорошо описаны, и каждую из этих частей легко найти в любом хозяйственном магазине или даже в Интернете, если вы не против дождаться доставки.

33. Много турбин

Проверьте это здесь

В этой статье так много разных моделей, когда речь заходит о ветряных турбинах, есть даже учебник по турбине, чтобы сделать турбину из пасхального яйца. Если вы не уверены, какой тип конструкции турбины использовать, ознакомьтесь с этими идеями и посмотрите, какой из них вы хотели бы попробовать сами.

34. Турбина Винди

Проверьте это здесь

В этом милом учебном пособии по турбине показан Турбина Винди. Это относительно простое руководство, которое покажет вам, как построить собственную турбину для возобновляемого источника энергии. Автор этой модели — студент, изучающий избирательную инженерию, поэтому вы можете увидеть процессы шаг за шагом.

35. Пропеллер Совершенство

Проверьте это здесь

Этот пропеллерный ветряк имеет настоящий готовый пропеллер.Пропеллер делает эту конкретную конструкцию немного проще в исполнении, так как некоторые из самых сложных частей уже сделаны за вас. Что касается остальной части турбины, в руководстве подробно рассказывается о том, что вам нужно и где взять детали.

36. Мини Энергия

Проверьте это здесь

Этот мини-производитель энергии ветра действительно симпатичный и на самом деле не так уж сложен в исполнении. Учебник дает вам четкую и краткую пошаговую инструкцию, чтобы вы могли легко воссоздать свою собственную мини-модель для дома.Это было бы очень мило в саду или даже на небольшом открытом пространстве для дополнительной мощности.

37. Миниатюрная модель

Проверьте это здесь

Очень милый миниатюрный ветряк. Это так же мило, как описывает название. Удивительно, но этому руководству тоже довольно просто следовать. Вы можете легко построить этот мини-дизайн из простых деталей, и это также не будет стоить слишком много денег.

38. Ветряная турбина 1M

Проверьте это здесь

Эта ветряная турбина 1M является отличным примером того, насколько ясными и краткими могут быть эти учебные пособия.В учебнике объясняются некоторые пробы и ошибки, с которыми конструктор впервые столкнулся в начале этого проекта, и способы избежать этих ошибок, чтобы вы могли создать наиболее совершенный источник энергии ветра.

39. Простой источник

Проверьте это здесь

В этом простом ветроагрегате подробно показано, как создать эффективный генератор энергии ветра, не вдаваясь в подробности. Этот проект подходит для всех, у кого нет опыта в строительстве ветряных турбин или кто любопытен и только начинает исследовать различные типы этих моделей.

40. 12 В DIY Модель

Проверьте это здесь

Этот учебник для этой 12-вольтовой ветровой турбины великолепен, потому что, несмотря на то, что это крошечный агрегат, он работает точно так же и так же эффективно, как и более крупные, которые вы найдете в более сельских районах. Эта турбина будет производить много энергии для небольшого проекта.

41. На маленькой стороне

Проверьте это здесь

Эта небольшая ветряная турбина — отличный проект для всех, кто хочет пройти процесс ее изготовления, но для тех, у кого нет доступа ко всем этим более крупным частям, которые необходимы для больших конструкций.Это станет отличным дневным проектом для тех, кто только начинает.

42. Турбина, напечатанная на 3D-принтере

Проверьте это здесь

Использование 3D-принтеров становится все более популярным и устойчивым способом печати проектных деталей с абсолютно нулевыми отходами. В этом уроке эта турбина сделана в основном из 3D-деталей. Вы можете просто распечатать все детали, необходимые для сборки этой полнофункциональной ветряной турбины.

43. Умная энергия

Проверьте это здесь

Это руководство для интеллектуальной ветровой турбины, которая имеет дело с большим количеством энкодеров и других более сложных частей для крупномасштабной ветряной турбины.Это определенно не проект для тех, кто хочет построить такую ​​​​турбину за короткий промежуток времени, но это проект, который определенно научит вас чему-то в процессе.

Заключение

Итак, как видите, вам не обязательно быть ученым-ракетчиком, чтобы создать свой собственный ветряк. Независимо от того, являетесь ли вы профессионалом в создании ветряных турбин или новичком, вы можете попробовать множество учебных пособий, и вы легко сможете найти учебное пособие, которое подходит именно вам.

Не знаете, какой учебник попробовать? Возможно, сначала определитесь со своим набором навыков и турбиной какого размера вы надеетесь построить. Есть ли опыт сборки турбины для себя? Мы хотели бы услышать от вас! Пожалуйста, поделитесь своим опытом и знаниями в комментариях ниже, чтобы мы все могли получить больше полезной информации.

Делиться заботой!

10 великолепных ветряных мельниц, сделанных своими руками, которые добавят очарования вашему газону и саду

Вы когда-нибудь задумывались о том, чтобы добавить ветряную мельницу в свой сад? Если вы хотите что-то, что действительно поможет производить природную энергию, или вам просто нравится внешний вид ветряных мельниц и вы хотите добавить эту красоту на улицу, вам понравится этот список из 10 великолепных ветряных мельниц, сделанных своими руками.Вы можете построить их сами, большинство из них всего за пару часов, и они определенно добавят красоту и очарование вашим открытым жилым помещениям.

От простой деревенской ветряной мельницы до аутентичной голландской ветряной мельницы — в этом списке вы обязательно найдете идеальное украшение для своего газона и сада. Все это так просто построить и так красиво, когда они закончены. У вас есть возможность покрасить или окрасить их так, как вы хотите, чтобы они соответствовали существующему внешнему декору.Они создадут идеальный фокус в вашем цветочном саду, и вам понравится, как великолепно выглядит ваш газон, когда вы добавите к нему одну из этих маленьких ветряных мельниц. И, если вы хотите по-настоящему украсить свой газон и сад в этом сезоне, обязательно взгляните на эти 40 простых однодневных проектов газона и сада.

Некоторые из них на самом деле вращаются и движутся вместе с ветром! Вы будете любить их всех. Ваша единственная проблема будет заключаться в том, чтобы выбрать, какой из них вы хотите добавить на свой газон и сад.Вы даже можете сделать некоторые из них из материалов, оставшихся от других проектов, или перепрофилировать дерево и металл, чтобы их построить было очень дешево. Если в этом году вы хотите добавить немного красоты на улицу, эти ветряные мельницы, сделанные своими руками, безусловно, являются хорошим началом. И взгляните на эти 30 садовых украшений, которые добавят причудливого стиля вашему саду.

1. Художественная садовая ветряная мельница

Я нашел эту великолепную художественную садовую ветряную мельницу на Etsy всего за 200 долларов, и она идеально подходит для придания стиля и изящества вашему саду.Вы можете сделать это своими руками, если хотите, хотя это может занять некоторое время, учитывая сложный дизайн. С таким же успехом вы можете купить его на Etsy. Он сделан из меди и имеет великолепный дизайн с двумя спиннерами, который будет прекрасно смотреться на ветру.

Источник: Etsy.com

2. Миниатюрная садовая ветряная мельница в голландском стиле своими руками

Эта маленькая ветряная мельница прекрасно дополнит ваш сад. Это миниатюрная ветряная мельница в голландском стиле, которая будет идеально смотреться в вашем цветнике или даже на крыльце или террасе.Вы делаете это из дерева, которое вы можете восстановить из других частей, и это действительно легко собрать, когда все части вырезаны и готовы.

Учебник: wikihow Creative-Science

3. Четырехфутовая ветряная мельница с металлическими лопастями своими руками

Этот самодельный садовый ветряк имеет высоту четыре фута, когда он будет готов, но вы можете легко масштабировать чертежи в соответствии со своими предпочтениями по высоте. Вы делаете это из листового металла, который относительно недорог. Когда он закончен, он работает точно так же, как настоящая ветряная мельница, поворачиваясь в направлении ветра.Это довольно просто — вам просто нужно знать, как резать листовой металл, чтобы сделать его.

Учебник: Ханкер

4. Великолепная ветряная мельница из переработанных поддонов своими руками

Мне нравится дизайн этой маленькой садовой ветряной мельницы, которую можно сделать из переработанных поддонов. В этом вы также используете другие переработанные материалы, что делает его практически бесплатным для сборки, если у вас есть все материалы, которые вам нужны. Дизайн такой красивый — он выглядит как старомодная голландская ветряная мельница, и он идеально подходит для размещения в вашем саду, чтобы создать приятный фокус вокруг ваших цветов.Это замечательный проект поддонов на открытом воздухе на лето!

Учебное пособие: 1001 поддон

5. Садовая ветряная мельница своими руками из обработанной древесины высотой пять футов

Этот прекрасный садовый ветряк своими руками высотой пять футов сделан из обработанной древесины. Вы можете использовать такие вещи, как ПВХ, медные трубы и другие материалы, чтобы заставить его работать. Когда все готово, это идеальное дополнение к любому газону или саду, и оно действительно работает! Это приятно построить, и вам не понадобится много времени, чтобы собрать все это вместе.

Учебник: Sandcreekpostandbeam

6. Простой декоративный знак ветряной мельницы своими руками

Если в вашем саду нет места для настоящей ветряной мельницы, то эта декоративная табличка с ветряной мельницей, сделанная своими руками, станет лучшим вариантом. Вы можете сделать его из переработанных материалов, и он стоит в собственной раме, поэтому вы можете повесить его на крыльце или террасе рядом с вашим садом. Это также можно использовать в помещении, если вы хотите создать красивый вид фермерского дома, и это так легко сделать.

Учебник: раскраска

7.Переработанные лопасти потолочного вентилятора Windmill Décor

Вот еще один отличный способ украсить улицу в стиле ветряной мельницы, не строя ветряную мельницу. Возьмите несколько старых деревянных лопастей потолочного вентилятора и превратите их в великолепный декор в стиле ветряной мельницы, который вы можете разместить в своем саду или повесить на террасу или перила крыльца. Это также будет отлично смотреться на стене вашего садового сарая, и вы можете найти старые потолочные вентиляторы очень дешево в комиссионных магазинах.

Учебник: sadieseasongoods

8.Ветряная мельница своими руками с деревянной основой

Это отличная маленькая садовая ветряная мельница, которую можно построить менее чем за выходные. Мне нравится использовать красный, белый и синий цвета на лезвиях, но вы можете сделать любой цвет или комбинацию цветов, какие захотите. Сопоставьте это с вашим существующим наружным декором. Его очень просто построить, и вы можете сделать его из переработанной древесины или древесины, оставшейся от других проектов.

Учебник: wilkerdos

9. Красивая мозаичная садовая ветряная мельница своими руками

Возьмите старый потолочный вентилятор, добавьте мозаику, а затем соберите все вместе на деревянном столбе, чтобы сделать садовую ветряную мельницу своими руками.Это очень просто, хотя и требует немного времени, учитывая проект мозаики DIY, который вы создаете. Это было бы прекрасно в любом месте вашего сада, и если у вас нет деревянного столба, на который вы можете его установить, вы можете просто поставить его прямо на стене вашего дома или на перилах террасы.

10. Садовая ветряная мельница своими руками

Этот ветряк своими руками очень легко сделать, и он идеально подходит для украшения вашего сада. К основанию ветряка можно добавить фигурку, чтобы сделать его еще более декоративным.Инструкции очень просты, и вы можете сделать это с деревянными досками, которые вы, возможно, оставили от других проектов DIY, чтобы сделать его действительно дешевым.

Как сделать декоративную ветряную мельницу

Поделись весельем!

Эта недорогая декоративная ветряная мельница придаст вашему интерьеру очарование деревенского дома.

Вы присматривались к красивому деревенскому декору ветряной мельницы, который видели вокруг? Но с ценниками в 100 долларов и выше действительно трудно вписать это в небольшой бюджет.Угадай, что? Я понял, как сделать один примерно за 10 долларов!

Да, эта красивая декоративная ветряная мельница была сделана с минимальными затратами, и я очень рада показать вам, как это сделать.

В преддверии осени я хочу обновить нашу гостиную, чтобы она стала немного уютнее. На лето мы украсили его, чтобы он выглядел как тропическое убежище, но теперь я готов к большему количеству элементов фермерского дома.

Попрощаться с ананасами и пальмовыми листьями можно, только заменив их ветряными мельницами и тыквами!

Потратив слишком много времени на просмотр ветряных мельниц в Интернете, я всерьез задумался о их покупке.Но даже если у меня есть деньги, у меня болит сердце при мысли о том, чтобы потратить столько денег на один предмет декора.

Мне нравится иметь варианты. Много вариантов! Поэтому, когда я хочу что-то поменять по прихоти, я могу. Тогда я решил выяснить, как вместо этого сделать свой собственный декоративный ветряк!

Я искал идеи для металлических колец, молясь, чтобы они были в моем бюджете, и был так взволнован, когда нашел 19-дюймовое металлическое кольцо с цветком! Идеально подходит для большой деревенской ветряной мельницы! После того, как принес его домой, видение развернулось.

Еще лучше, чем этот чрезвычайно удивительный ценник для декора ветряной мельницы своими руками, было то, насколько весело и легко его было сделать всего за полдня.

Как сделать декоративную ветряную мельницу

Расходные материалы:

Вырежьте 12 лопастей ветряной мельницы из бумаги для обложки. Можно использовать картон, но он не такой прочный.

Прокатите лезвия по краю стола, чтобы придать им небольшой изгиб. Убедитесь, что вы изгибаете их все так, чтобы прорези были на одной стороне.

Аэрозольная краска для лопастей вентилятора. Я начал с базового слоя Weathered Steel с обеих сторон.

Затем я добавил пятнистый слой темной бронзы на передние части. Затем я добавил несколько штрихов Metallic Gold. Золото казалось очень грубым, поэтому я снова добавил немного темной бронзы сверху, чтобы оно выглядело более ржавым.

А на покраску лопастей вентилятора ветряка ушло всего около 20 минут.

Пока лезвия сохнут, зажгите клеевой пистолет. Используйте кусочки дерева, чтобы скрепить кольца вместе, чтобы центральное кольцо было точно по центру.Я этого не делал, пробовал подгонять и добавлять дрова в конце.

Но я настоятельно рекомендую сделать это в первую очередь.

После того, как они высохнут, наденьте лезвия на кольца. Откройте прорези и поместите кольца так, чтобы они оказались в вырезанных отверстиях. Используйте небольшой кусочек скотча сзади, чтобы закрыть прорезь, когда закончите.

Расположите лезвия там, где вы хотите, затем закрепите каплей горячего клея на обратной стороне лезвия вокруг кольца.Не забудьте закрепить верх и низ.

Чтобы повесить новый прекрасный декор ветряной мельницы, привяжите кусок веревки к задней части кольца снаружи деревянной детали. Это предотвратит его скольжение.

Я также использовал немного горячего клея, чтобы прикрепить конец веревки к задней части дерева, чтобы он случайно не торчал, так хорошо вися на стене или каминной полке.

Осталось решить, куда повесить новый декоративный ветряк.

Теперь осталось закончить остальную часть осеннего декора!

Материалы

  • Шаблон лопастей ветряной мельницы
  • 19-дюймовое металлическое кольцо с цветочным узором
  • Обложка
  • Разнообразие аэрозольных красок под металл
  • 19″ x 3/4″ x 1/4″ кусок дерева

Инструменты

  • Пистолет для горячего клея и клеевые стержни
  • Лента

Инструкции

  1. Вырежьте 12 лопастей ветряной мельницы из обложки.Можно использовать картон, но он не такой прочный.
  2. Прокатите лезвия по краю стола, чтобы придать им небольшой изгиб. Убедитесь, что вы изгибаете их все так, чтобы прорези были на одной стороне.
  3. Аэрозольная краска для лопастей вентилятора. Я начал с базового слоя Weathered Steel с обеих сторон.
  4. Затем я добавил пятнистый слой темной бронзы на передние части. Затем я добавил несколько штрихов Metallic Gold. Золото казалось очень грубым, поэтому я снова добавил немного темной бронзы сверху, чтобы оно выглядело более ржавым.
  5. Пока лезвия сохнут, зажгите клеевой пистолет. Используйте кусочки дерева, чтобы скрепить кольца вместе, чтобы центральное кольцо было точно по центру.
  6. После того, как они высохнут, начните надевать лезвия на кольца. Откройте прорези и поместите кольца так, чтобы они оказались в вырезанных отверстиях. Используйте небольшой кусочек скотча сзади, чтобы закрыть прорезь, когда закончите.
  7. Расположите лезвия там, где вы хотите, затем закрепите каплей горячего клея на обратной стороне лезвия вокруг кольца.Не забудьте закрепить верх и низ.
  8. Чтобы повесить новую красивую ветряную мельницу, привяжите веревку к задней части кольца снаружи деревянной детали.

Поделись весельем!

Как снова сделать энергию ветра устойчивой

Иллюстрация: Ева Микель для журнала Low-tech Magazine

Если мы построим их из дерева, большие ветряные турбины могут стать хрестоматийным примером экономики замкнутого цикла.

Насколько устойчива лопасть ветряной мельницы?

Ветряные турбины считаются чистым и устойчивым источником энергии.Однако, хотя они действительно могут производить электроэнергию с более низким уровнем выбросов CO2, чем электростанции, работающие на ископаемом топливе, они также производят много отходов. Это легко упустить из виду, потому что примерно 90% массы большой ветряной турбины состоит из стали, в основном сосредоточенной в башне. Сталь обычно перерабатывается, и это объясняет, почему ветряные турбины имеют очень короткое время окупаемости энергии — переработанная сталь может использоваться для производства новых деталей ветряных турбин, что значительно снижает потребление энергии в процессе производства.

Однако лопасти ветряных турбин изготавливаются из легких пластиковых композитных материалов, объемных и не поддающихся переработке. Хотя масса лопастей ограничена по сравнению с общей массой ветряной турбины, ею нельзя пренебречь. Например, одна лопасть из стекловолокна длиной 60 м весит 17 тонн, а это означает, что ветряная турбина мощностью 5 МВт производит более 50 тонн пластиковых композитных отходов только из-за лопастей.

Лезвие из армированного стекловолокном пластика. Источник: Гурит.

Лопасть ветряной мельницы обычно состоит из комбинации эпоксидной смолы — нефтепродукта — с усилением из стекловолокна. Лопасти также содержат многослойные материалы сердцевины, такие как вспененный поливинилхлорид, вспененный полиэтилентерефталат, пробковое дерево (переплетенное в волокна и эпоксидную смолу) и полиуретановые покрытия. [1-4]  

Только в лопастях ветряной турбины мощностью 5 МВт содержится более 50 тонн неперерабатываемого пластика.

В отличие от стали в башне, пластик в лезвиях нельзя перерабатывать для изготовления новых пластиковых лезвий.Материал можно только «утилизировать», например, путем его измельчения, что повреждает волокна и делает их бесполезными для чего-либо, кроме армирующего наполнителя в производстве цемента или асфальта. Изучаются и другие методы, но все они сталкиваются с одной и той же проблемой: никому не нужен «переработанный» материал. Некоторые архитекторы повторно использовали лопасти ветряных мельниц, например, для строительства скамеек или игровых площадок. Но мы не можем построить все из лопастей ветряных турбин.

Из-за ограниченных возможностей переработки и повторного использования лопасти ветряных мельниц обычно вывозятся на свалку (в США) или сжигаются (в ЕС).Последний подход не менее неустойчив, потому что сжигание лезвий лишь частично уменьшает количество материала, подлежащего захоронению (60% лома остается в виде золы), а остальное превращает в загрязнение воздуха. Кроме того, учитывая, что стекловолокно является негорючим, теплотворная способность лопастей настолько ограничена, что мощность практически не может быть выработана. [1-4]

Работа с отходами – 25 лет спустя

Большинство из примерно 250 000 ветряных турбин, находящихся в настоящее время в эксплуатации по всему миру, были установлены менее 25 лет назад, что соответствует ожидаемому сроку их службы.Однако быстрый рост ветроэнергетики за последние два десятилетия вскоре отразится на отсроченных, но постоянно увеличивающихся и бесконечных поставках отходов. Например, в Европе доля установленных ВЭУ старше 15 лет увеличивается с 12% в 2016 году до 28% в 2020 году. В Германии, Испании и Дании их доля увеличивается до 41-57%. Только в 2020 году каждой из этих стран придется утилизировать от 6 000 до 12 000 лопастей ветряных турбин. [5]

Старомодные ветряные мельницы имели паруса, полностью сделанные из перерабатываемых материалов.Изображение: Расбак (CC BY-SA 3.0)

Выброшенных лопастей станет не только больше, но и больше, что отражает постоянную тенденцию к увеличению диаметра ротора. Ветряные турбины, построенные 25 лет назад, имели длину лопастей около 15-20 м, тогда как сегодняшние лопасти достигают длины 75-80 м и более. [3] Оценки, основанные на текущих показателях роста ветроэнергетики, показали, что композитные материалы из лопастей во всем мире будут составлять 330 000 тонн отходов в год к 2028 году и 418 000 тонн в год к 2040 году.[1]

Быстрый рост ветроэнергетики за последние два десятилетия вскоре отразится в отсроченном, но постоянно растущем и бесконечном поступлении отходов.

Это консервативные оценки, поскольку сообщалось о многочисленных отказах лезвий, а также потому, что постоянная разработка более эффективных лезвий с более высокой мощностью генерации приводит к замене лезвий задолго до их расчетного срока службы. [1] [6] Кроме того, такое количество отходов возникает из-за ветряных турбин, установленных в период с 2005 по 2015 год, когда энергия ветра обеспечивала не более 4% мирового спроса на электроэнергию.Если бы ветер обеспечивал более желательные 40% (текущего) спроса на электроэнергию, ежегодно было бы от трех до четырех миллионов тонн отходов.

Лопасти ветряных мельниц сквозь историю

Тем не менее, взгляд на историю ветроэнергетики показывает, что пластик не является основным материалом. Использование ветра для производства механической энергии восходит к античности, а первые ветряные мельницы, вырабатывающие электроэнергию, теперь называемые ветряными турбинами, были построены в 1880-х годах. Однако лезвия из стекловолокна стали популярными только в 1980-х годах.Около двух тысяч лет ветряные мельницы любого типа полностью подлежали вторичной переработке.

Старомодные ветряные мельницы имели башни из дерева, камня или кирпича. Их «лопасти» или «паруса» обычно изготавливались из деревянного каркаса, обтянутого парусиной или деревянными досками. В более поздние века детали все чаще делались из железа, также пригодного для вторичной переработки.

Первые ветряные турбины в Европе, построенные Полем Ла Куром в Дании, имели традиционные решетчатые деревянные паруса. Изображение: Музей Поля Ла Кура.

Когда в восемнадцатом и девятнадцатом веках были изобретены новые типы парусов (такие как пружинные, патентные и рефрижераторные паруса), а также в двадцатом веке (паруса Dekkerized и Bilau), дизайн изменился, но материалы остались прежними. то же самое (в конечном итоге включая алюминий). [7] Кроме того, в отличие от современных ветряных турбин, которые необходимо регулярно и полностью заменять, устаревшие ветряные мельницы могут прослужить многие десятилетия или даже столетия при регулярном ремонте и обслуживании.

Взгляд на историю ветроэнергетики показывает, что пластик не является основным материалом.

Первая ветряная турбина в США, построенная Чарльзом Ф. Брашем, имела кольцевой парус диаметром 17 м со 144 тонкими лопастями из кедрового дерева. Первый ветряк в Европе, построенный Полем Ла Куром в Дании, имел четыре традиционных реечных деревянных паруса с диаметром ротора 22,8 м. Дизайн La Cour был скопирован местными предприятиями в Дании, в результате чего тысячи ветряных турбин работали на датских фермах между 1900 и 1920 годами.В первой половине двадцатого века были построены десятки экспериментальных ветряных турбин, в том числе некоторые со стальными лопастями, такие как ветряная турбина Смита-Патнэма 1939 года в США. [8]

Трехлопастная ветряная турбина Gedser опиралась на надстройку планера для придания жесткости лопастям.

В 1957 году Йоханнес Юул – ученик Поля Ла Кура – ​​построил трехлопастную ветряную турбину Gedser. Он имел диаметр несущего винта 24 м и опирался на надстройку планера из стальной проволоки для усиления несущего винта и лопастей.Лопасти были построены из стальных лонжеронов с алюминиевыми оболочками, поддерживаемыми деревянными нервюрами.

Турбина Гедсера оставалась самой успешной ветровой турбиной до середины 1980-х годов. Он проработал 11 лет без обслуживания, вырабатывая до 360 000 кВтч в год, но не ремонтировался из-за выхода из строя подшипника. Когда турбина была отремонтирована и испытана в конце 1970-х годов, она работала лучше, чем первые ветряные турбины с лопастями из стекловолокна. [8-9]

Размер имеет значение

Первая ветряная турбина с лопастями из стекловолокна была установлена ​​в 1978 году в Дании, где она приводила в движение школу.Турбина Tvind с ротором диаметром 54 м была в то время самой большой ветряной турбиной из когда-либо построенных. После 1980 года лезвия из стекловолокна стали стандартом в Дании, а «датский дизайн» позже был скопирован во всем мире. Пластмассовая лопасть, похоже, является отличительной чертой современной ветряной турбины. Это ставит нас перед дилеммой.

Переход на лопасти из стекловолокна в основном был вызван желанием построить более крупные ветряные турбины. Большие ветряные турбины снижают стоимость киловатт-часа вырабатываемой электроэнергии по двум причинам: ветер увеличивается с высотой, а удвоение радиуса ротора увеличивает выходную мощность в четыре раза.Желание строить более крупные ветряные турбины с тех пор является движущей силой ветроэнергетики. Диаметр ротора увеличился примерно с 50 м в 1990-х годах до 120 м в 2000-х годах. На сегодняшний день крупнейшие морские ветряные турбины имеют диаметр ротора более 160 м, а в Нидерландах строится турбина мощностью 12 МВт с диаметром ротора 220 м. [3][6][10]

Усовершенствованная лопасть ветряной мельницы 1940-х годов, построенная и спроектированная П.Л. Фауэль. Изображение: Расбак (CC BY-SA 3.0)

Однако с увеличением размера увеличивается и масса лопасти несущего винта, что требует более легких материалов.В то же время более крупные лопасти больше отклоняются, поэтому жесткость их конструкции приобретает все большее значение для поддержания оптимальных аэродинамических характеристик и предотвращения ударов лопасти о башню. Короче говоря, более крупные ветряные турбины с более длинными лопастями предъявляют все более высокие требования к используемым материалам, и они превышают возможности перерабатываемых материалов. [11-12] Ветряные турбины стали более эффективными, но менее экологичными.

Более крупные ветряные турбины с более длинными лопастями предъявляют все более высокие требования к используемым материалам.

В настоящее время эта тенденция подтверждается все более широким использованием пластика, армированного углеродным волокном, который еще прочнее, жестче и легче, чем пластик, армированный стекловолокном. [11] Использование углеродных волокон, что еще больше усложняет возможную переработку, стало стандартом для самых больших лопастей ветряных турбин, в основном в местах с высокой нагрузкой, таких как основание лопасти или крышки лонжеронов. Следовательно, мы снова вступили в новую эру, когда лопасти теперь настолько велики, что их больше нельзя делать только из композитов, армированных стекловолокном.

Новое изобретение лопасти ветряной мельницы

Отрасль, которая называет себя устойчивой и возобновляемой, не может ежегодно отправлять миллионы тонн пластиковых отходов на свалки. Следовательно, можем ли мы вернуться к производству лопастей ветряных турбин только из перерабатываемых материалов? И насколько большими мы могли бы их построить? В какой степени можно примирить эффективность и устойчивость?

Усовершенствованная лопасть ветряной мельницы 1930-х годов, разработанная Куртом Билау. Башня сделана из камня, паруса из дерева и алюминия.Изображение: Фрэнк Винсенц (CC BY-SA 3.0).

В большинстве исследований конструкции лопастей ветряных турбин в качестве основного материала используется пластик. Термопласты можно расплавлять и использовать повторно, что позволяет перерабатывать лопасти в новые лопасти ветряных турбин даже на месте. Однако из-за более низкой прочности и жесткости материала эти лопасти пока не производятся более 9 м. [1][13]

Другой областью развития является замена стекловолокна на древесное или льняное волокно.Эти лезвия могут быть больше, но они имеют лишь небольшие преимущества в плане устойчивости по сравнению с лезвиями из стекловолокна и эпоксидной смолы. [14-15] Эпоксидная смола на нефтяной основе более вредна, чем стекловолокно, а композитные материалы на основе натурального волокна поглощают ее больше. [16-17][12]

Небольшой ветряк с массивными деревянными лопастями и башней. Изображение: InnoVentum.

Некоторые инженеры и ученые идут разными путями и возвращаются к более традиционному деревянному строительству. Для небольших ветрогенераторов лопасти можно вырезать из цельного дерева.Для более крупных ветряных турбин лопасти могут состоять из полой аэродинамической оболочки и внутреннего каркаса из нервюр и стрингеров, поддерживаемых балкой, называемой лонжероном, — все это построено из досок, балок и панелей из ламинированного шпона.

Ламинированный брус из шпона

Ламинированные пиломатериалы из шпона, в которых древесина отделяется от дерева, а затем снова склеивается тонкими слоями, представляет собой продукт из древесины, появившийся в 1980-х годах и обладающий важным преимуществом по сравнению с компонентами из цельной древесины.Консистенция древесины может варьироваться в пределах одного дерева. Поэтому длина деревянных лонжеронов, использовавшихся в доиндустриальных ветряных мельницах, была ограничена наличием больших стволов деревьев неизменного качества.

Самая большая традиционная ветряная мельница из когда-либо построенных — мельница Мерфи 1900 года в Сан-Франциско — имела диаметр ротора 35 м. Напротив, в процессе облицовки дефекты, такие как сучки, расширяются, что дает лучшие и более предсказуемые свойства жесткости. Это позволяет создавать более крупные деревянные лопасти.[12]

Патентованные паруса с передними кромками Dekker, 1940-е гг. Изображение: Ребелье.

Древесные ламинаты предлагают существенное снижение стоимости и веса по сравнению со стекловолокном. Хотя прочность и жесткость ниже, большая часть нагрузки, которую лезвие должно выдерживать, является следствием его собственного веса, поэтому деревянное лезвие не обязательно должно быть таким прочным, как лезвие из стекловолокна. [12] Тем не менее, низкая жесткость древесины затрудняет ограничение упругих прогибов для очень больших лопастей ротора.

Лопасть, изготовленная в основном из клееного бруса, но усиленная лонжеронами из углеродного композита, может быть построена длиной более 60 м.

В ходе исследования ветряной турбины мощностью 5 МВт с лопастями длиной 61,5 м, проведенного в 2017 году в Университете Массачусетса в Амхерсте в США, было подсчитано, что для того, чтобы быть достаточно жесткой и выдерживать воздействующие на нее силы, лопасть изготовлена ​​из ламинированного деревянного шпона. панели будут в 2,8 раза тяжелее пластикового полотна (48 тонн против 17 тонн) и иметь толщину ламината более 50 см.[12] Хотя это говорит о том, что технически возможно построить деревянный отвал длиной более 60 м, это не очень практично. С более тяжелыми лопастями ветряная турбина должна быть намного прочнее, что увеличивает затраты и использование ресурсов.

Меньшие ветряные турбины?

Есть два способа решить эту проблему. Первый заключается в разработке лопасти, в основном изготовленной из клееного бруса, но усиленной лонжеронами из углеродного композита и покрытого наружным слоем из стекловолоконного композита.В вышеупомянутом исследовании было обнаружено, что такая деревянно-углеродная гибридная лопасть достаточно жесткая, чтобы достигать длины 61,5 м для турбины мощностью 5 МВт, и может быть построена на 3 тонны легче, чем лопасть из стекловолокна. [12] Другое исследование для древесно-углеродного лезвия той же длины пришло к аналогичному выводу, хотя в этом случае древесно-углеродное лезвие немного тяжелее пластикового лезвия. [14]

Древесно-углеродные лезвия содержат меньше пластикового композитного материала, а пластик не переплетается с деревом по всему лезвию, а четко отделяется от него, что делает повторное использование, переработку или сжигание лезвия более привлекательным.Однако, согласно упомянутым выше исследованиям, древесно-углеродная лопасть по-прежнему содержит от 2,5 тонн [14] до 6,2 тонны [12] пластиковых композитов, а это означает, что трехлопастная ветряная турбина мощностью 5 МВт будет производить от 7,5 до 18,4 тонн неперерабатываемых отходов. – по сравнению с 50 тоннами для обычного отвала.

Лопасть из клееного дерева с карбоновыми наконечниками лонжеронов. Источник: [14]

Экологический ущерб углеродно-эпоксидных лонжеронов можно рассматривать как приемлемый по сравнению с большим ущербом, причиняемым обычными лопастями ветряных турбин.Тем не менее, проблема отходов не будет решена, и дальнейший рост ветровой энергии по-прежнему будет приводить к увеличению потоков отходов.

В качестве альтернативы мы могли бы определить устойчивость в более амбициозных терминах и снова изготовить лопасти ветряных турбин полностью из дерева, даже если это означает, что нам придется делать их меньшего размера. Есть еще один аргумент, ставящий под сомнение наше внимание к эффективности: снижение экологичности проявляется не только в лезвиях. Другие части ветряных турбин также все чаще изготавливаются из пластиковых композитов, в первую очередь носовой обтекатель и крышка гондолы (корпус, защищающий трансмиссию и вспомогательное оборудование от непогоды).[1-4]

Другими тенденциями являются более широкое использование электроники, которая не подходит для вторичной переработки, и генераторов с постоянными магнитами на основе редкоземельных материалов, которые экономят затраты по сравнению с механической коробкой передач, но только за счет более разрушительной добычи. Более крупные ветряные турбины также убивают больше птиц и летучих мышей. [19]

Пожертвовав некоторой эффективностью, мы могли бы значительно повысить устойчивость.

Пожертвовав некоторой эффективностью, мы могли бы значительно повысить устойчивость.Сторонники ветроэнергетики могут не согласиться, потому что это сделало бы энергию ветра менее конкурентоспособной по сравнению с ископаемым топливом. Однако более дорогой энергии ветра всегда можно противопоставить более высокие цены на ископаемое топливо. Что действительно проблематично, так это выбор дешевого ископаемого топлива в качестве эталона для определения жизнеспособности ветровой энергии. Стремясь конкурировать с ископаемым топливом — и, таким образом, стремясь обеспечить энергией образ жизни, основанный на ископаемом топливе, — ветряные турбины наносят все больший ущерб окружающей среде.Если бы мы сократили спрос на энергию, меньшие по размеру и менее эффективные ветряные турбины не были бы проблемой.

Первая ветряная турбина в США, построенная Чарльзом Ф. Брашем, имела кольцевой парус диаметром 17 м со 144 тонкими лопастями из кедрового дерева.

Насколько большие лопасти ветряных турбин мы могли бы построить только из клееного бруса? Никто не знает. Я спросил Рэйчел Кох, ученого, которая рассчитала требования к 61,5-метровой лопасти, состоящей только из дерева, но она не смогла мне помочь: «Я запустила модель только для лопастей турбины мощностью 5 МВт.Гипотетически можно было бы провести еще одно исследование, чтобы ответить на ваш вопрос, но это непростая задача». Она также отмечает, что с помощью производственных инноваций можно еще больше повысить жесткость древесно-слоистых пластиков.

Лес ветряных турбин

Независимо от того, выбираем ли мы большие древесно-углеродные лопасти или меньшие лопасти только из дерева, в обоих случаях мы также можем построить башню и крышку гондолы из ламинированных деревянных изделий. В 2012 году немецкая компания TimberTower построила башню из клееного бруса высотой 100 м для одного человека.Ветрогенератор мощностью 5 МВт. Деревянная башня, кажется, не имеет значения, потому что она заменяет часть ветряной турбины, которая уже полностью перерабатывается. Однако ветряная турбина, конструкция которой почти полностью построена из дерева, дает дополнительные преимущества.

Иллюстрация: Ева Микель для журнала Low-tech Magazine

Древесина может сделать производство ветряных турбин полностью независимым от добытых материалов и ископаемого топлива, за исключением зубчатых передач и электрических компонентов (но дальнейшие выгоды могут быть достигнуты, когда это возможно, за счет использования энергии ветра для прямого механического или прямого производства тепла) .[18] Кроме того, деревянные ветряные турбины могут стать поглотителями углерода, поглощая CO2 из атмосферы в своих деревянных компонентах.

Наконец, пространство между ветряными турбинами на ветряной электростанции, которое не подходит в качестве жилого района, должно быть использовано для выращивания леса, который обеспечит древесину для ветряных турбин следующего поколения. Пиломатериалы можно распиливать, обрабатывать и собирать на месте, что исключает потребление энергии, связанное с транспортировкой деталей ветряных турбин. Энергия, необходимая для производства ламината и строительства турбин, может поступать от ветряных мельниц, а также от лесной биомассы.Деревянный ветряк может стать хрестоматийным примером экономики замкнутого цикла.

Как насчет солнечных батарей?

В готовящейся статье исследуется устойчивость солнечных батарей. Являются ли токсичные и неперерабатываемые отходы неотъемлемой частью солнечной фотоэлектрической энергии? Можем ли мы построить солнечные батареи, используя экологически чистые материалы? И что это будет означать для доступности и эффективности солнечной энергии?

Крис Де Декер


Каталожные номера:

[1] Рамирес-Техеда, Катерин, Дэвид А.Теркотт и Сара Пайк. «Неустойчивая практика утилизации лопастей ветряных турбин в Соединенных Штатах: аргумент в пользу политического вмешательства и технологических инноваций». НОВЫЕ РЕШЕНИЯ: Журнал политики в области охраны окружающей среды и гигиены труда 26.4 (2017): 581-598.

[2] Уилберн, Дэвид Р. Энергия ветра в Соединенных Штатах и ​​материалы, необходимые для производства наземных ветряных турбин с 2010 по 2030 год. Министерство внутренних дел США, Геологическая служба США, 2011.

[3] Дженсен, Джонас Паг.«Оценка воздействия утилизации ветряных турбин на окружающую среду». Энергия ветра 22.2 (2019): 316-326.

[4] Мартинес, Эдуардо и др. «Оценка жизненного цикла ветряной турбины мощностью в несколько мегаватт». Возобновляемая энергия 34.3 (2009): 667-673.

[5] Ziegler, Lisa, et al. «Продление срока службы наземных ветряных турбин: обзор, охватывающий Германию, Испанию, Данию и Великобританию». Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии 82 (2018): 1261-1271.

[6] Lefeuvre, Anaële, et al. «Ожидание используемых запасов полимеров, армированных углеродным волокном, и связанных с ними потоков отходов, образующихся в коммерческом авиационном секторе, до 2050 года.» Ресурсы, сохранение и переработка 125 (2017): 264-272.

[7] Де Декер, Крис. «Ветряные заводы: история (и будущее) промышленных ветряных мельниц». Журнал низких технологий. Барселона (2009).

[8] Рост современной энергии ветра: энергия ветра для мира. Издательство Pan Stanford, 2013.

.

[9] Лундсагер П., Стен Тронес Франдсен и Карл Йорген Кристенсен. «Анализ данных ветряной турбины Гедсер 1977-1979 гг.». (1980).

[10] Гупта, Ашвани К. «Эффективное преобразование энергии ветра: переход к современному дизайну.Журнал технологий энергоресурсов 137.5 (2015): 051201.

[11] Брондстед, Повл, Ханс Лильхольт и Оге Листруп. «Композиционные материалы для лопастей ветроэнергетических установок». Анну. Преподобный Матер. Рез. 35 (2005): 505-538.

[12] Ко, Рэйчел. «Лопасти ветряных турбин на биологической основе: возобновляемая энергия и экологически чистые материалы для чистой, зеленой энергии». (2017).

[13] Мюррей, Робинн и др. Изготовление 9-метровой лопасти ветряной турбины из термопластичного композита. № НРЕЛ/СР-5000-68615.Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL), Голден, Колорадо (США), 2017 г.

[14] Боррманн, Расмус. «Конструктивный проект модели лопасти ветряной турбины из дерева и углепластика». (2016)

[15] Спера, Дэвид. «Технология ветряных турбин: основные концепции проектирования ветряных турбин, второе издание». (2009)

[16] Corona, Andrea, et al. «Сравнительная оценка экологической устойчивости волокнистых армирующих материалов на биологической основе для лопастей ветряных турбин». Ветроэнергетика 39.1 (2015): 53-63.

[17] Использование древесины для строительства ветряных турбин. Мид Гужон, НАСА.

[18] Де Декер, Крис. «Обогрейте свой дом механическим ветряком». Журнал низких технологий. Барселона (2019).

[19] Лосс, Скотт Р., Том Уилл и Питер П. Марра. «Оценки смертности от столкновений с птицами на ветровых установках в прилегающих Соединенных Штатах». Биологическая консервация 168 (2013): 201-209.

Энергетический хакерский проект подростка дает африканской деревне новую надежду

«С ветряной мельницей я мог бы не спать по ночам и читать, вместо того чтобы ложиться спать в семь вместе с остальной частью Малави», — пишет он.Но что еще более важно, «с ветряной мельницей мы, наконец, избавились бы от проблем тьмы и голода… Ветряная мельница означала больше, чем просто мощность, это была свобода».

Он начал с маленького прототипа. Затем, с помощью двоюродного брата и друга, провел много недель, собирая самодельные детали, чтобы построить настоящую вещь.

План состоял в том, чтобы прикрепить лопасти к задней оси велосипеда и вырабатывать электричество с помощью велосипедной динамо-машины. Когда ветер дул в лопасти, звездочка и велосипедная цепь вращали велосипедное колесо, которое заряжало динамо-машину и посылало ток по проводу в дом.

Для лопастей ветряной мельницы Камквамба разрезал банную трубу из ПВХ на две части, затем нагрел куски над раскаленными углями, чтобы сгладить изогнутые края. Чтобы просверлить отверстия в лезвиях, он воткнул гвоздь в половину кукурузного початка, нагрел металл докрасна и прокрутил его через лезвия. Потребовалось три часа, чтобы повторно нагреть гвоздь и просверлить необходимые отверстия.

Затем он прикрепил длинные пластиковые лопасти к более коротким металлическим лопастям большого тракторного вентилятора, найденного на свалке, и вынул поршень из большого амортизатора, который служил валом ветряка.Чтобы прикрепить пластиковые лезвия к металлическим, он использовал соответствующие гайки и болты. Но шайбы заменили 16 пробками от пивных бутылок Carlsberg, собранными за пределами Центра выпивки Ofesi.

Динамо-машины, подключенной к самодельному трансформатору, было достаточно для питания 12-вольтовой батареи, которая питала небольшой свет в его спальне, где он соорудил розетку и кнопочный настенный выключатель, используя розетку переменного тока из розетки. радиоприемник, медный провод, пластиковое настенное крепление из сплющенной трубы ПВХ и детали от резинового шлепанца.

Когда все было готово, размах крыльев ветряной мельницы составлял более восьми футов, и она располагалась на вершине шаткой башни высотой 15 футов, которая сильно раскачивалась во время сильных порывов ветра. В конце концов он заменил башню на более прочную, высотой 39 футов.

Ветряная мельница мгновенно принесла Камквамбе местную известность. Жители деревни, которые называли его сумасшедшим, курящим марихуану, когда он выискивал запчасти, совершали паломничества, чтобы полюбоваться храмом ветра в действии. Но в 2006 году, когда урожай кукурузы был неурожайным, а засуха и голод снова были на горизонте, некоторые обвиняли его колдовство ветряной мельницы в том, что он сдул дождевые тучи.Разговоры стихли только после того, как правительство и группы помощи начали раздавать еду.

Несмотря на достижения Камквамбы, он все еще не мог вернуться в школу из-за дороговизны.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.