Содержание
Лопасти сделаны из железных бочек, по краям площадь лопастей увеличина полосами из оцинкованной жести, которые прикреплены на алюминиевые заклепки. Рама сварная из профильной трубы, ветрогенератор установлен на высоте 3.5м от земли.
Генератор сделан из асинхронного двигателя 2,2кВт, привод ременной. Ротор двигателя переделан на неодимовые магниты. В данном виде ветрогенератор на малом ветру 3-4м/с дает ток зарядки на аккумулятор 1-2 Ампера. Ветряк тихоходный, не шумит, страгивается на ветру около 3м/с, но далее может продолжать крутится пока ветер совсем не стихнет.
Грузы подвешены на цепочках, шума при работе не издают, чтобы закрывающиеся лопасти не стучали по раме, к краям приделаны амортизирующие резинки. Смысл работы такой, при слабом ветре лопасти выходя на ветер раскрываются натягивая грузы, а заходя под ветер они закрываются уменьшая свою парусность. А при большом ветре грузы за счет центробежной силы прикрывают лопасти и мощность ветряка дальше не растет. В этом как-бы и защита от излишней мощности генератора и защита от ураганного ветра.
Кроме ветряка так-же имеется солнечная панель на 100ватт, поликристаллическая, максимально выдает около 5 Ампер на зарядку аккумуляторов, на солнце работает очень хорошо, дает энергии намного больше чем этот ветрогенератор на слабом ветру, толку от солнца явно больше чем от ветра. Таких бы панелей еще 2-3штуки и энергии бы хватало по минимуму на весь дом во время перебоев в электросети.
Ветряк и солнечная панель заряжают два автомобильных аккумулятора емкостью по 190Ач, АКБ соединены в параллель, то-есть система на 12в.
Контроллер для зарядки гибридный, может работать как с ветряком, так и с солнечными панелями, излишки энергии при полном заряде сбрасываются на балластные тэны. На лицевой стороне контроллера имеется принудительный электро тормоз ветрогенератора, которым можно закорачивать обмотки генератора, тем самым останавливая ветрогенератор.
Так-же есть и бензогенератор на 6кВт, на случай отключения электроэнергии когда аккумуляторы разряжены. Вообще емкости аккумуляторов хватает всего на 3 часа работы всех приборов в доме, это конечно совсем не много, но позволяет пережить отключения электроэнергии, и если экономить, то на свет надолго хватает. Солнечная панелька одна заряжает аккумуляторы примерно за два дня, если дует ветер, то зарядка происходит значительно быстрей.
В системе так-же имеется инвертор 12/220вольт, мощностью 2кВт, правда синусоида модифицированная, лучше брать с чистой синусоидой так-как некоторые приборы могут неправильно работать например гудеть и перегреваться асинхронные двигатели.
Систему конечно надо наращивать, но пока на это денег нет, а все это стоит дорого. Ветрогенератор надежд не оправдал, хоть и большой, а толку мало от него. Его нужно раз в пять больше чтобы на слабом ветру иметь заметную отдачу, а так, на небольшом ветре всего пара ампер с него идет. Солнце получается намного эффективней и дешевле, да и проще.
Даже из обычной металлической бочки можно своими руками сделать ветряк для дачи или загородного дома. В качестве генератора можно использовать двигатель автомобиля.
Любой человек, которому хотя бы раз в жизни посчастливилось пройти под парусами, знает не понаслышке, что представляет собой сила ветра. Если ветер сильный, то он вполне способен вырвать из рук шкот, порвать трубы и даже порвать парус. А штормовому ветру под силу даже перевернуть катер или лодку.
С помощью ветрогенераторов силу ветра можно использовать для выработки электрической энергии. За пределами нашей страны ветрогенераторы являются вполне привычным атрибутом жизни. Посещая Европу нередко можно увидеть большие мачты-трубы с вращающими на верху пропеллерами.
Устройство и принцип действия
Ветряк имеет довольно простую конструкцию. Он представляет собой колесо, насаженное на трубы определенного диаметра, оснащенное лопастями и редуктором для передачи крутящего момента. Кроме того необходимо иметь аккумуляторную батарею и инвертор, который служит для преобразования постоянного тока в переменный. В таком случае это устройство носит более солидное название — ветрогенератор.
Когда ветер вращает такой ветряк, крутящий момент передается через редуктор на вал генератора. Механическая энергия вращения превращаться в электрическую. Мощность ветрогенератора находится в прямо пропорциональной зависимости от размеров ветряного колеса, среднего значения скорости ветра и высоты мачты. Диаметр лопастей варьируется в диапазоне от 50 см до 6 м.
Построить ветряк даже небольших размеров непросто. Это касается в основном тех ветрогенераторов, которые имеют горизонтальную ось вращения. Ветрогенераторы с вертикальной осью вращения значительно дешевле и проще.
Выбор материалов
В домашних условиях вертикальный ветрогенератор можно сделать из бочки объемом 50-100 л. Можно взять бочку из стали или алюминия. Как правило подобные бочки делают из очень качественного и прочного металла, обеспечивающего им прочность и жесткость. Стоимость одной такой бочки невысокая. Для ветряного генератора подойдут и пластмассовые бочки.
На то чтобы из обычной бочки вырезать ветряк уйдет пару часов. Нужно сделать аккуратные прорези на боковых поверхностях бочки. После чего задние и передние кромки лопастей отгибаются на необходимый угол. Угол должен быть вполне разумным. Иначе впоследствии возможны резкие порывы ветра, погнутся трубы и ветрогенератор выйдет из строя.
При необходимости, форму лопастей можно подрихтовать деревянным молотком. Количество лопастей можно делать на свое усмотрение, но не меньше двух. Получившийся ветряк необходимо насадить на вертикально установленные трубы. 
Ветряк готов. Теперь механическую энергию нужно превратить в электрическую. В качестве электрического генератора подойдет генератор автомобиля. Диаметр ротора следует выбирать с обязательным учетом скорости ветра. Чем больше прогнозируемая сила ветра, тем больше должен быть диаметр ротора.
Фрагмент бочки представляет собой лопасть в готовом виде. Такие лопасти можно соединять винтовым или заклепочным соединением. Форма лопастей может быть разной. Места, предназначенные для болтового соединения, необходимо вымерять очень точно. Иначе потом придется помучиться с регулировкой вращения.
Установка
Когда ветряк будет готов, его необходимо установить. Для этого заливается фундамент для 3-х точек, к которым будут крепиться трубы основной конструкции. При его заливке необходимо учитывать особенности грунта и климатические условия. После того как бетон хорошо застынет, можно устанавливать мачту с ветряным колесом. Основание мачты можно вкопать на необходимую глубину в грунт с обязательным последующим укреплением ее с помощью растяжек.
Подключение
На заключительном этапе необходимо подсоединить все провода к электрогенератору и собрать электрическую цепь. Сам генератор крепится непосредственно к мачте. В цепь генератора следует подключить аккумулятор. Нагрузка должна подключаться проводами с сечением не менее 2,5 кв.мм. Если возникнет в этом необходимость, то можно поставить преобразователь постоянного тока в переменный. Для регулировки скорости вращения ветряного колеса можно поэкспериментировать с изгибом лопастей.
Следует учесть, что даже если ветрогенератор будет собран и настроен правильно, при неправильном выборе высоты его установки эффективность выработки электрической энергии будет стремиться к нулю. Если ветряк будет иметь высоту мачты 18-20 м, скорость ветра в среднегодовом значении может быть увеличена на 20-30%. Это значит, что выработка электроэнергии увеличится в полтора-два раза.
Предостережения
Любой ветрогенератор является механическим прибором. При его использовании необходимо соблюдать меры предосторожности. Даже слабо вращающиеся лопасти, вырезанные из бочки, могут нанести очень сильный удар. А если кромки лопастей будут иметь заусеницы или острые края, то такой удар может оказаться даже смертельным.
Ветряк регулярно следует проверять внешним осмотром и осматривать его вращающие детали на наличие повреждений и отсутствие ржавчины. В зимнее время лопасти и несущие трубы необходимо очищать от снега и льда во избежание их отрыва.
Дата публикации: 21 июня 2019
Ветер обладает огромной разрушительной силой, которую, при грамотном подходе, можно использовать в мирных целях. Например, для получения бесплатной электроэнергии с помощью ветрогенератора – несложного по конструкции устройства, неизменно демонстрирующего высокую эффективность и соответствие требованиям безопасности. Обычному ветряку вполне под силу обеспечить электроэнергией небольшой дом или один-два энергоемких прибора. Чтобы не тратить деньги на покупку ветрогенератора через Интернет, попробуйте собрать его своими руками из металлической бочки. Тем более что эта задача не требует крупных расходов и много времени на установку и настройку ветряка.
Как работает ветряк из бочки
Конструкция устройства проста: на трубу насажено колесо с лопастями, которое приводится в движение силой ветра. Для передачи крутящего момента на вал генератора в устройство встроен редуктор. Инвертор преобразует постоянный ток в переменный, который затем подается к точкам потребления – подключенным в сеть приборам и бытовой технике. При условии взаимной сочетаемости элементов по рабочим параметрам такой ветряк из бочки на удивление работоспособен, поставляя на объект необходимое количество электроэнергии и снимая часть нагрузки на сеть.
Принцип действия ветрогенератора основан на вращении лопастей, запускаемых в действие ветром средней или значительной силы. Через редуктор вращение передается на вал генератора, где происходит трансформация механической энергии в электрическую. Мощность устройства определяют такие параметры, как размер колеса с лопастями, сила ветра и высота мачты. Чем выше перечисленные параметры, тем мощнее конструкция ветряка, и тем больше электроэнергии поступает на объект к конечному потребителю.
В зависимости от направления вращения различают ветрогенераторы с вертикальной или горизонтальной осью вращения. Сконструировать первые значительно проще и дешевле, поэтому ниже будет рассмотрен именно этот вариант.
Из каких материалов собрать своими руками ветряк из бочки
Лопасти ветрогенератора могут иметь размеры от 50 см до 6 м. Для их изготовления вполне достаточно обычной металлической бочки объемом 50-100 л из стального или алюминиевого сплава. Как правило, конструкции таких бочек имеют значительную прочность и жесткость. Тем более что их нередко применяют для транспортировки горюче-смазочных материалов, где использование прочной тары обусловлено требованиями техники безопасности. Также потребуется труба для установки лопастной конструкции, генератор автомобиля, крепежи и металлический профиль небольших размеров для взаимного крепления элементов ветряка.
Последовательность изготовления вертикального ветряка из бочек
На первом этапе необходимо изготовить и установить лопасти. Для этого на боковой поверхности бочки делаются вертикальные прорези по количеству элементов. Так, если их планируется четыре, выполняется пять разрезов на расстоянии, равном ширине лопасти. Округлая поверхность каждого элемента требует дополнительного улучшения для приобретения требуемых аэродинамических характеристик. Поэтому передний и задний срез лопастей немного изгибается, чтобы ускорить вращение конструкции. Здесь важно не переусердствовать, чтобы при сильном ветре ветряк не погнулся от огромной нагрузки и не слетел с креплений.
Если форма лопастей требует некоторой корректировки, ее можно выполнить деревянным молотком, слегка постукивая по гибкому металлу. Количество вращающихся элементов может составлять от двух до шести, в зависимости от желаемой мощности устройства. Готовые лопасти устанавливают на колесо, надежно фиксируют винтовым или заклепочным соединением. Затем конструкцию надевают на заранее подготовленную металлическую трубу, установленную вертикально. Важно тщательно рассчитать количество и расположение точек крепления, чтобы упростить последующую настройку вращения ветряка.
Для превращения механической энергии вращения лопастей в электрическую будет использован автомобильный генератор с ротором, соответствующим средней силе ветра. Чем выше его скорость, тем больше должен быть диаметр ротора. Все перечисленные элементы подключают и проверяют в работе, раскрутив лопасти. Важно протестировать ветряк до момента установки, чтобы сразу внести в конструкцию необходимые изменения и монтировать полностью работоспособное устройство.
Установка вертикального ветряка из бочек
Монтаж готового генератора выполняется на прочном бетонном фундаменте с фиксацией в трех точках для максимальной устойчивости конструкции. Важно выбрать для установки ровное место с плотным стабильным грунтом, не склонным к осыпанию. Значение также имеют климатические условия региона, в частности – сила и направление ветра. После застывания бетона можно устанавливать мачту – вкопать ее в грунт и надежно зафиксировать растяжками.
Чтобы получить максимальное количество ветровой энергии, требуется поднятие мачты на высоту до 20м. Такое решение позволяет ветрогенератору работать в условиях ветра на 20-30% сильнее, чем на уровне земли. Таким образом, количество выработанной электрической энергии удастся увеличить в 1,7-2 раза.
Подключение ветряка из бочки
После установки остается подключить устройство к генератору, руководствуясь правилами монтажа электрической цепи. Генератор крепится непосредственно к мачте, где установлен ветряк, и к нему подключается аккумулятор для накопления и «хранения» выработанной электроэнергии. Для исключения короткого замыкания монтировать ветряк необходимо с применением проводов сечением от 2,5 кв.мм и выше. Если рабочие параметры устройства при тестировании оказались ниже, можно подключить в цепь преобразователь постоянного тока в переменный.
Обратите внимание
Сила вращения генератора при среднем и сильном ветре достаточно велика. Поэтому находиться возле работающего устройства небезопасно. Удар лопасти может быть очень сильным и причинить серьезные травмы. Кроме того, важно тщательно обработать металлические края лопастей, чтобы на них не было острых заусенцев и углов.
Особое значение для работоспособности устройства имеет его периодический осмотр на предмет ослабевания крепежей и разрушения металлических элементов под действием коррозии. Зимой необходимо тщательно очищать лопасти от снега и наледи, чтобы значительная весовая нагрузка не стала причиной их деформации и отрыва от колеса.
Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.