Содержание
Вертикальный ветрогенератор своими руками, чертежи, фото, видео ветряка с вертикальной осью.
Ветрогенераторы подразделяются по типу размещения вращающейся оси (ротора) на вертикальные и горизонтальные. Конструкцию ветрогенератора с горизонтальным ротором мы рассматривали в прошлой статье, теперь поговорим о ветрогенераторе с вертикальным ротором.
Прежде всего, рассмотрим преимущества и недостатки вертикального ветряка.
- Низкий уровень шума – ветровое, колесо практически не издаёт шум и не мешает, нет характерного свиста винта.
- Простота конструкции – сделать такой ветрогенератор и установить не составит особой сложности.
- Надёжная конструкция – все узлы компактны, удобны в обслуживании.
- Основным недостатком конструкции ветрогенератора с вертикальным ротором являются его низкие обороты, такой ветряк нужно устанавливать в местности с преобладающей скоростью ветра более 4 м/с.
- Практически нет защиты от ураганного ветра – если в горизонтальном ветряке при урагане автоматически срабатывает складывающийся хвостовик который поворачивает ветроколесо, то в такой конструкции нужно вручную заклинивать ротор, как вариант замыкать контакты на выходе из катушек.
Изготовление вертикального ветрогенератора.
Прежде всего, ели вы решили изготовить ветряк с вертикальной осью нужно определиться с генератором. Поскольку вертикальный ветрогенератор низкооборотный, то соответственно понадобится генератор способный выдавать зарядку на аккумулятор при достаточно низких оборотах.
Автомобильный генератор для этой конструкции не совсем подходит, так как он выдаёт зарядный ток при оборотах более 1000 об/мин. Для автомобильного генератора нужно использовать шкив с передаточным числом 4 – 5 и доработать сам генератор.
В качестве генератора практичней использовать аксиальный генератор, его можно изготовить самостоятельно, процесс изготовления описан в этой статье.
Схема аксиального генератора для ветрогенератора.
Изготовление ветроколеса.
Ветроколесо (турбина) вертикального ветрогенератора состоит из двух опор верхней и нижней, а также из лопастей.
Ветроколесо изготовляется из листов алюминия или нержавейки, также ветроколесо можно вырезать из тонкостенной бочки. Высота ветроколеса должна быть не менее 1 метра.
В этом ветроколесе угол изгиба лопастей задаёт скорость вращения ротора, чем больше изгиб, тем больше скорость вращения.
Ветроколесо крепится болтами сразу к шкиву генератора.
Для установки вертикального ветрогенератора можно использовать любую мачту, изготовление мачты подробно описано в этой статье.
Схема подключения ветогенератора.
Генератор подключается к контроллеру, тот в свою очередь к аккумулятору. В качестве накопителя энергии практичней использовать автомобильный аккумулятор. Поскольку бытовые приборы работают от переменного тока, нам понадобится инвертор для преобразования постоянного тока 12 V в переменный 220V.
Для подключения используется медный провод сечением до 2,5 квадрата. Схема подключения подробно описана тут.
Видео где показан ветрогенератор в работе.
Один из возможных резервных источников энергии в загородных условиях – ветрогенератор. Это самая экономичная конструкция, для ее эксплуатации не требуется топливо. Но и самая ненадежная, т.к. для работы требуется ветер, а это от нас не зависит. В то же время такие агрегаты очень дороги. Поэтому частое явление на загородных участках – вертикальный ветрогенератор своими руками. Вертикальный ветряк проще собрать, чем горизонтальный.
Возможно производство вертикальных ветрогенераторов различных характеристик. Они различаются конструктивно, по размерам, форме, использованным материалам. По итоговой мощности готового устройства. Встречаются конструкции, по сложности не уступающие промышленным агрегатам. Но чаще умельцы собирают генераторы из подручных средств: получается дешево и вполне функционально.
Что потребуется
Чтобы делать самодельные вертикальные ветрогенераторы своими руками потребуется:
1. Мотор. Можно использовать исправный двигатель от какого-нибудь старого устройства: от бензокосилки, стиральной машины и т.д.
2. Фанера толщиной до сантиметра.
3. Крепеж: гайки, болты.
4. Металлический стержень с резьбой на концах до сантиметра диаметром. Длина по вашему усмотрению (в пределах метра).
5. Листовой металл или пластик. В зависимости от того, какой сделать вертикальный ветрогенератор хотите.
6. Деревянные бруски.
9. Ножницы по металлу.
10. Пассатижи, ключи.
11. Инвертор, аккумулятор.
12. Оборудование для установки ветряка на ландшафт.
Порядок действий
Чтобы сделать вертикальный ветрогенератор своими руками необходимо:
1. Вырезать лопасти из фанеры лобзиком. Лопастей будет три, нужно вырезать шесть деталей каплеобразной формы. Можно это сделать по предварительно изготовленному картонному трафарету.
2. Чтобы сделать лопасти вертикального ветрогенератора необходимо вырезать по три одинаковые деревянные планки для каждого крыла длиной около полуметра.
Внимание: размер лопастей вы определяете сами. Парусность готового ветряка будет зависеть от величины фанерных заготовок.
3. Вырезать в фанерных заготовках по три паза, чтобы вставить планки. Два паза с округлой стороны капли, один – с узкой стороны.
4. Соединить фанерные заготовки попарно, вставляя рейки в пазы. Края реек не должны выступать за плоскость заготовки. Укрепить шурупами или клеем.
Видео «Вертикальный ветрогенератор своими руками»:
5. Вырезать для каждого крыла заготовку из тонкого металла или гибкой пластмассы. Длина – как у соединительных реек, ширина – с таким расчетом, чтобы частично обернуть конструкцию.
Открытой должна оставаться только одна плоскость между двумя рейками. Обернуть все три крыла, зафиксировать оболочку винтами. Крылья готовы.
6. Вырезать из фанеры два диска 20 сантиметров диаметром.
7. Просверлить по центру каждого диска отверстие такого же диаметра, как у осевого стержня.
8. Отметить на краях дисков три точки через 120 градусов для крепления опор.
9. В качестве опор можно использовать деревянные доски или перфорированные металлические планки. По три штуки на диск. Одним концом их фиксируют болтами к середине диска под равным углом друг к другу, второй будет далее крепиться к округлому краю фанерных «капель» крыла.
Видео «Самодельный вертикальный ветрогенератор»:
10. Насадить на стержень двенадцатимиллиметровую гайку. Надеть фанерный диск. Зафиксировать второй гайкой. То же самое со вторым диском. Верхние и нижние опорные планки должны располагаться параллельно друг другу.
11. По краям опорных планок установить крылья. Отрегулировать конструкцию, затянуть крепеж.
Видео «Вертикальный ветрогенератор. Производство ветрогенераторов»:
12. Подсоединить полученный ветряк к двигателю. Крепление должно быть таким, чтобы конструкция легко поворачивалась вокруг своей оси. Далее – к инвертору и/или аккумулятору.
13. Установить на самом ветреном месте участка.
Вертикальный ветрогенератор своими руками готов. Осталось подключить аккумуляторы и пользоваться альтернативной энергией.
Дата публикации: 13 февраля 2019
Роторный (вертикальный) ветряк — это практичный вариант для дачи, загородного и даже многоквартирного комплекса. Он работает при любом направлении ветра, издает гораздо меньше шума, чем горизонтальная конструкция. А главное, вертикальный ветрогенератор легко сделать своими руками. Подробнее о принципах ветрогенерации можно узнать здесь.
Какую информацию изучить перед изготовлением ветряка
Если вы собираетесь полноценно использовать энергию ветра для удовлетворения бытовых нужд, обязательно уделите время планированию. Оцените следующие факторы:
- Среднее количество дней за год, когда скорость ветра превышает 3 метра в секунду. Это очень важный пункт. Обратитесь за информацией на местную метеостанцию или соберите данные в интернете. Чтобы получить корректное среднее значение, нужна статистика по 15-20 годам.
- Собственные энергонужды. Как вы собираетесь использовать энергию ветра? Отопление, освещение дома или дворовой территории, питание электроприборов. Оцените свои потребности по часам в день и по объему необходимой энергии. Если силы ветра в вашей местности не хватает, чтобы покрыть энергонужды, обратитесь к другим источникам альтернативным энергии, например, к солнечной.
- Место для установки будущего агрегата. Поищите открытое место, где ничто не будет препятствовать движению воздуха.
Этап планирования покажет, станет ли ваш ветряк вспомогательным источником энергии или у вас есть все возможности перехода на автономное энергообеспечение.
Как изготовить ветрогенератор с вертикальной осью вращения своими руками
- Осевая мачта — это несущая конструкция в форме пирамиды, треноги или шеста высотой около пяти метров. На ней закрепляют лопасти и генератор.
- Лопасти улавливают потоки ветра.
- Статор вмещает в себя фазы из катушек.
- Ротор — это подвижная часть ветряка.
- Контроллер включает замедление ветрогенератора, когда тот развивает мощность, выше его базовых метрик.
- Инвертор дает переменный ток.
- Аккумулятор накапливает сгенерированную энергию.
Подготовка элементов
Чтобы сделать лопасти для вертикального ветрогенератора, понадобится качественный пластик и/или жесть. Например, лопастную конструкцию можно сделать из пластиковых труб, Тогда к каждой стороне трубы крепятся полукруглые жестяные фрагменты. Высота и радиус вращения должны достигать 70 см. Или же можно изготовить лопастную конструкцию из запчастей.
Для ротора нужны 2 ферритовых диска диаметром 32 см, 6 неодимовых магнитов и клей. Роторная система состоит из двух дисков. Схема каждого диска следующая: нужно так расположить магниты, чтобы их полярность чередовалась, угол между ними составлял 60 градусов, а диаметр размещения равнялся 16,5 см. После правильного размещения магниты заливаются клеем.
Для статора нужно сделать девять катушек с 60 витками медной проволоки диаметром 0,1 см. Чтобы сделать три фазы, катушки необходимо спаять между собой в следующем порядке:
- Для первой фазы начало 1-ой катушки соединяем с концом 4-ой, а начало 4-ой с концом 7-ой;
- Для второй фазы делаем то же самое, но начинаем со 2-ой катушки;
- Для изготовления третьей фазы начинаем с 3-ей катушки.
Форму для катушек делают из фанеры и выкладывают стекловолокном. После размещения фаз их нужно залить клеем и оставить сохнуть на несколько дней.
Монтаж конструкции
Когда с изготовлением составных элементов покончено, можно приступать к их соединению между собой. Сначала нужно соединить ротор и статор:
- В верхнем диске ротора сделайте отверстия для четырех шпилек.
- В статоре сделайте отверстия для крепления к подставке.
- Положите нижний диск ротора на подставку магнитами вверх.
- На нижнем роторе разместите статор и уприте шпильки в алюминиевую пластину.
- Накройте конструкцию вторым роторным диском (магниты расположены внизу).
- При помощи вращения шпилек добейтесь равномерного сближения верхнего и нижнего роторных дисков, после этого шпильки и пластину аккуратно убирают.
- Зафиксируйте генератор гайками.
Готовый генератор прикрутите к осевой мачте. После этого к генератору можно прикреплять лопастную конструкцию. Теперь ваш ветряк готов к установке! Для установки ветряка подготовьте армированный фундамент и зафиксируйте конструкцию растяжкой.
В последнюю очередь подключается электросеть в следующем порядке: энергия от генератора попадает на контроллер, затем собирается на аккумуляторе, а потом преобразуется в переменный ток при помощи инвертора.
Где разместить вертикальный самодельный ветрогенератор
Установка ветряка в правильном месте способна сильно увеличить его КПД. При выборе места на собственном участке учитывайте следующие моменты:
- Устанавливайте ветряк на максимально открытом месте на достаточной высоте. Окружающие постройки не должны препятствовать потокам воздуха.
- Если ваш участок небольшого размера и к нему вплотную подступают соседние дома, то установите ваш агрегат на крыше. Убедитесь, что вы хорошо закрепили всю конструкцию и сильный порыв ветра не опрокинет ее.
- Если на вашем участке есть выход к озеру или реке, выбирайте для ветряка место поближе к воде, там ветер дует чаще.
- Если же у вас нет собственного дома и участка для установки генератора, то вы можете установить его даже на крыше многоквартирного комплекса. Но в этом случае вы должны получить разрешение и заручиться письменным согласием соседей.
Лучше всего устанавливать ветряк метрах в пятнадцати от жилых помещений, чтобы проживающим в них людям не мешал его громкий гул. При установке на крыше многоквартирного дома размещайте ваш агрегат подальше от ее краев, чтобы минимизировать неудобства для проживающих на верхних этажах соседей.
Как правильно обслуживать ветрогенератор
Чтобы самодельный ветрогенератор прослужил вам максимально долго, следуйте рекомендациям по уходу за ним:
- Один раз в год проводите полную диагностику агрегата для поиска возможных неисправностей или износа составных частей: осматривайте лопасти, подкручивайте разболтавшиеся гайки, укрепляйте электрические соединения и так далее.
- Дважды в год смазывайте движущие элементы. Эту процедуру можно производить чаще, особенно если год выдался дождливым.
- В зимнее время обязательно счищайте лед с лопастей ветряка. Это обеспечит не только сохранность элементов, но и правильную работу агрегата.
- По мере необходимости подкрашивайте детали.
Этот несложный уход в несколько раз продлевает срок службы вашего генератора и одновременно увеличивает его КПД.
В статье все по пунктам описана как сделать такой вертикальный ветрогенератор своими руками. Но у меня возник такой вопрос, насколько он безопасен для здоровье человека, и не испортить ли он воздух.
При условии соблюдения рекомендаций по изготовлению и установке, данный ветрогенератор абсолютно безопасен и безвреден!
Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.