Устройство ветрогенераторовАльтернативный источник энергии — это мечта каждого дачника либо собственника, участок которого располагается вдалеке от основных сетей. Однако, получая счета за электрическую энергию, израсходованную в городской жилплощади, и смотря на возросшие тарифы, мы осознаём, что ветряк, произведённый собственными руками для домашних потребностей, нам бы не помешал. Прочитав данную статью, возможно, вы воплотите собственную мечту в действительность. О том, как сделать ветрогенератор своими руками, читайте далее.

Законность конструкции ветрогенератора

Чтобы не израсходовать напрасно средства, силы и время, давайте сориентируемся: есть ли какие-либо внешние условия, которые могут создать нам преграды в процессе использования ветрогенератора?

Для надежного обеспечения электричеством дачи либо маленького загородного дома достаточно небольшой ветроэнергетической конструкции, мощность которой не превысит 1 кВт. Подобные приборы в России приравнены к домашним изделиям. Их установка не потребует сертификатов, разрешений или каких-то согласований.

Никакого налогообложения на получение электроэнергии, используемой на обеспечение личных домашних потребностей, не учтено. По этой причине маломощный ветрогенератор можно уверенно устанавливать, производить с его помощью бесплатную электрическую энергию, не уплачивая государству никаких специальных налогов. Однако на всякий случай необходимо узнать, нет ли каких-либо районных нормативных актов, касающихся личного энергоснабжения, которые могли бы сформировать преграды в установке и эксплуатации данного устройства.

Претензии могут появиться у ваших соседей, если они станут ощущать неудобства, сопряжённые с эксплуатацией ветряка. Не забудьте, что наши права завершаются там, где начинаются права у других людей. По этой причине при приобретении либо независимом производстве ветрогенератора для дома необходимо сосредоточить внимание на следующих характеристиках:

  1. Параметры ветрогенераторовВысота мачты. При сборке устройства необходимо принимать во внимание ограничения на вышину личных сооружений, какие имеются в ряде стран мира, а кроме того, местоположение собственного участка. Знайте, что поблизости от моста, аэропорта и тоннеля запрещены строения, уровень которых превосходит 15 метров.
  2. Шум от редуктора и лопастей. Характеристики создаваемого шума можно определить при помощи особого устройства, уже после чего зафиксировать итоги замеров документально. Немаловажно, чтобы они не превосходили определенные шумовые нормы.
  3. Эфирные препятствия. В идеале при создании ветряной конструкции должна быть учтена защита от формирования телепомех там, где ваше устройство может обеспечить такие проблемы.
  4. Жалобы экологических служб. Эта организация может воспрепятствовать вам в эксплуатации конструкции только в том случае, если она препятствует миграции перелётных птиц. Однако это практически невозможно. При независимом создании и монтаже устройства изучайте эти факторы, а при приобретении готового изделия сконцентрируйте внимание на характеристиках, которые обозначены в его документе. Лучше предварительно обезопасить себя, нежели впоследствии расстраиваться.

Принцип работы конструкции

Принцип действия ветрогенератораВетрогенератор, или ветроэлектрическая установка (ВЭУ) — это приспособление, применяемое в целях преображения кинетической энергии потоков ветра в механическую энергию. Приобретённая механическая сила крутит ротор и реорганизуется в нужный нам электрический вид. В состав ВЭУ вступают: лопасти, образующие пропеллер, крутящийся ротор турбины, ось генератора и непосредственно генератор, инвертор, который реорганизует непостоянный ток в непрерывный, использующийся для подзарядки батарей, аккумулятор.

Суть устройства ветряных направлений элементарна. В процессе верчения ротора образуется трехфазный переменный ток, который далее протекает через управляющее устройство и заряжает батарею постоянного тока. Дальше инвертор реорганизует электроток, чтобы его возможно было употреблять, питая освещение, приёмник, телевизор, печь и так далее. Принцип работы ветрогенератора каждого вида и системы состоит в следующем.

Читайте также:  Изготовление стационарной циркулярной пилы своими руками

В процессе верчения появляется 3 типа силового влияния на лопасти:

  • тормозящее,
  • импульсное,
  • подъёмное.

Две последние силы одолевают тормозящую мощь и приводят в движение маховик. В неподвижном участке генератора ротор создаёт магнитное поле, чтобы электрический ток направился по проводам.

Разные типы ветрогенераторов

Существует несколько признаков, по которым систематизируют ветроэлектрические конструкции.

Итак, ветряки отличаются по таким признакам:

  • по количеству лопастей в пропеллере;
  • по материалам производства лопастей;
  • по местоположению оси верчения относительно плоскости земли;
  • по шаговому показателю винта.

Как собирать конструкцию ветрогенераторовПопадаются модификации с одной, 2-мя, 3-мя лопастями и многолопастные. Изделия с большим количеством лопастей начинают вращение даже при небольшом ветре. Как правило, их применяют в таких работах, когда непосредственно процесс верчения важнее извлечения электричества. К примеру, для извлечения воды из глубоких колодцев.

Лопасти могут быть парусные либо жёсткие. Парусные изделия значительно дешевле жёстких, на изготовление которых идет металл либо пластмасса. Однако требуется весьма часто производить их ремонт, так как они хрупкие. То, что касается местоположения оси верчения относительно общеземной плоскости: отличают отвесные и горизонтальные модификации. И в данном случае любая вариация имеет собственные достоинства: отвесные наиболее остро реагируют на любое веяние ветра, однако горизонтальные сильнее.

Ветрогенераторы делятся, согласно шаговым показателям, на модели с зафиксированным и изменяемым шагом. Меняемый шаг даёт возможность значительно повышать скорость верчения, однако такая установка отличается трудной и громоздкой системой. ВЭУ с зафиксированным шагом легче и надёжнее.

Ветрогенератор своими руками на 220 В

Разберёмся, как соорудить собственными руками обычный ветряк с отвесной осью верчения роторного вида. Подобная форма абсолютно может гарантировать потребности в электроэнергии домика, различных хозяйственных сооружений, а кроме того, подсветить в темное время суток придомовую зону и садовые дорожки.

Наша задача — производство ветряка для дома своими руками, максимальная мощность которого — 1,5 кВт. Для этого нам потребуются такие компоненты и материалы:

  • Самодельный ветрогенераторавтомобильный электрогенератор в 12 V;
  • гелиевый или кислотный аккумулятор в 12 V;
  • полугерметичный коммутатор разновидности «кнопка» в 12 V;
  • конвертер 700−1500 W и 12−220 V;
  • ёмкость, кастрюля большого объёма либо иная вместительная ёмкость из нержавейки либо из алюминия;
  • автореле контрольной лампы заряда или зарядки аккумулятора; автовольтметр; болты с гайками, шайбами;
  • кабель сечением 4 кв. мм и 2,5 кв. мм;
  • 2 хомута для укрепления генератора на мачте.

В процессе исполнения работ нам будут необходимы шлифмашина либо ножницы по металлу, карандаш либо фломастер, лента, щипцы, сверло, электродрель, ключи и отвёртка.

  1. Как собирать ветрогенератор своими рукамиПроизводство самодельного ветряка начинаем с того, что разберём большую металлическую ёмкость в форме цилиндра. Как правило, для данной миссии применяют старую выварку, ёмкость либо кастрюлю. Непосредственно она станет базой для предстоящего ВЭУ. С поддержкой рулетки и карандаша (маркера) сделаем разметку и разделим нашу ёмкость на 4 похожие доли.
  2. Металл будет необходимо разрезать. Для этого можно применять болгарку. Ее не используют для разрезания ёмкости из покрытой цинком стали либо покрашенной жести, потому что сплав подобного типа непременно перегреется. Для подобных ситуаций правильнее применять ножницы. Вырезаем лопасти, но не прорезаем их до конца.
  3. Теперь мы станем изменять шкив генератора. В днище прежней кастрюли и в шкиве необходимо наметить и высверлить отверстия для болтов. К работам в данной стадии необходимо отнестись предельно тщательно: все без исключения отверстия должны размещаться симметрично, для того чтобы в процессе верчения конструкции не появилось дисбаланса.
  4. Отгибаем лопасти таким образом, чтобы они не очень торчали. Если мы осуществляем данную часть работы, непременно принимаем во внимание, в какую сторону станет вертеться генератор. Как правило, направление его верчения нацелено по ходу часовой стрелки. Ракурс изгиба лопастей воздействует на область влияния воздушных потоков и на скорость верчения пропеллера.
  5. Теперь необходимо зафиксировать на шкиве ёмкость с приготовленными к работе лопастями. Ставим генератор в мачту, закрепив его при этом хомутами. Осталось добавить кабель и подобрать цепь. Подготовьтесь записать схемы соединения, цвета проводков и маркировку контактов. Позднее она вам обязательно понадобится. Фиксируем кабель в мачте устройства.
  6. Для подсоединения аккумулятора необходимо использовать кабель сечением 4 кв. мм. Довольно брать отрезок длиной 1 м. Этого достаточно. А для того чтобы подсоединить к сети нагрузку, в состав которой вступают, к примеру, осветительные и электрические приборы, довольно проводов с сечением 2,5 кв. мм. Ставим инвертор (преобразователь). Для этого тоже будет необходим кабель 4 кв. мм.
Читайте также:  Изготовление ленточной пилы своими руками

Преимущества и недочёты роторной модели

Если вы произвели всё бережно и поочерёдно, то этот ветряк будет благополучно функционировать. При этом практически никаких вопросов в процессе его эксплуатации не появится. В случае если применять преобразователь 1000 W и аккумулятор 75 А, это установление обеспечит электричеством и видеонаблюдение, и сигнализацию, и даже уличное освещение. Плюсы данной модификации такие:

  • экономичность;
  • элементы просто можно сменить на новые либо починить;
  • особые условия для работы не нужны;
  • прочная в эксплуатации;
  • гарантирует полный звуковой комфорт.

Недостатки также существуют, однако их не так много:

  1. Производительность у устройства не очень высока, и у него имеется существенная зависимость от неожиданных порывов ветра.
  2. Воздушные струи могут просто сорвать пропеллер.

Аксиальная ВЭУ на неодимовом магните

Как установить ветрогенераторПоскольку неодимовые магниты возникли сравнительно недавно, то и осевые ветрогенераторы с безжелезными статорами начали делать не так уже давно. Возникновение магнитов спровоцировало ажиотажный спрос, но со временем рынок насытился, и цена данного продукта стала понижаться. Он стал доступен для многих умельцев, которые тут же приспособили его для различных собственных потребностей.

С чего же начать работу? Если у вас существует ступица от старого автомобиля с тормозными дисками, в таком случае ее и возьмём в качестве основы предстоящего аксиального генератора. Подразумевается, что данная часть не новая, а ранее эксплуатировавшаяся. В этом случае ее следует разобрать, смазать подшипники, основательно отчистить наслоения и всю коррозию. Готовый электрогенератор не забудьте выкрасить.

Распределяем и фиксируем магниты. Неодимовые магниты должны быть наклеены на диски у ротора. Для работы разберём 20 магнитов 25×8 мм. Безусловно, можно применять и другое число полюсов, однако при этом следует исполнять следующие принципы: число магнитов и полюсов в однофазном генераторе должно соответствовать, но, в случае если разговор идёт о трехфазной модели, соответствие полюсов к катушкам должно быть 2/3 либо 4/3. При размещении магнита полюса чередуются. Важно не сделать ошибки.

Если вы не уверены, что разместите все компоненты грамотно, создайте образец-подсказку либо нанесите сектора непосредственно на сам накопитель. В случае если у вас имеется выбор, приобретите лучше не целые, а прямоугольные магниты. В прямоугольных модификациях магнитное поле сосредоточено по всей протяжённости, а в выпуклых — в центре.

Как работает ветрогенераторУ противоборствующих магнитов должны быть различные полюса. Вы ровным счётом ничего не спутаете, если с помощью специального маркера пометите их знаком минус или плюс. Для того чтобы установить полюса, берите магниты и поднесите их друг к другу. В случае если плоскости притягиваются, установите на их плюс, если отталкиваются, то тогда пометьте их минусом. При размещении магнитов на дисках чередуйте полюса.

Читайте также:  Сборка токарного станка по металлу своими руками

Для прочности укрепления магнита необходимо использовать высококачественный и предельно мощный суперклей. Чтобы повысить безопасность фиксации, можно пользоваться эпоксидной смолой. Ее необходимо разбавить так, как это отмечено в инструкции, и заполнить ею диск. Смола должна смазать диск полностью, но не стекать с него. Избежать вероятности стекания можно, если обмотать диск скотчем либо сделать по его периметру кратковременные пластилиновые ограждения из полимерной полосы.

Генераторы однофазного и трехфазного типа

Однофазный электрогенератор при перегрузке вибрирует. Фактором пульсации становится отличие в амплитуде тока, образующееся из-за его переменчивой эффективности за период времени. Подобного недостатка у трехфазной модификации нет. Она отличается стабильной мощностью из-за возмещающих друг друга фаз: если в одной совершается нарастание тока, в другой он опускается.

По результатам испытания эффективность трехфазной модификации почти на 50% больше, чем подобный коэффициент однофазной. Ещё одним плюсом данной модели считается то, что в нехватке лишней пульсации увеличивается акустический комфорт при работе устройства под нагрузкой. То есть трехфазный электрогенератор практически не гудит при эксплуатации. Если вибрация уменьшается, срок службы электростанции логично увеличивается.

Как наматывать катушки ветряка

Из чего собрать самодельный ветрогенераторЕсли спросить профессионала, то он сообщит, что перед тем, как наматывать катушки, необходимо осуществить тщательный расчёт. Практик в этом вопросе положится на собственную проницательность.

Можно сделать ветрогенератор из автомобильного генератора своими руками, и на невысоких оборотах он может быть сильнее, если возрастёт число полюсов. Частота колебаний в катушках при этом возрастёт. В случае если для намотки катушек использовать кабель наибольшего сечения, противодействие снизится, а сила тока возрастёт. Не упустите из виду тот факт, что наибольшее напряжение может «съедать» электроток из-за противодействия обмотки.

Между собой катушки автогенератора фиксируются неподвижно. При этом окончания фаз выводятся. Шесть выведенных наружу проводков необходимо объединить звездой либо треугольником. Крутя организованный электрогенератор рукой, производят его испытание. В случае если напряжённость будет 40 V, то сила тока составит приблизительно 10 ампер.

Сборка ветроэлектростанции

Что понадобится для самодельной конструкцииДлина мачты частного ветронасоса должна быть приблизительно 6−12 м. При подобных параметрах основание должно быть забетонировано. Непосредственно ветровая конструкция будет прикреплена к верхней части мачты. Чтобы до нее можно было нормально добраться в случае неисправности, необходимо предусмотреть в основании конструкции специальное соединение, что даст возможность увеличивать и спускать трубу, применяя при этом ручную лебёдку.

Чтобы сделать винт, можно применять трубу ПВХ диаметром 160 мм. Она будет применяться с целью вырезания из ее плоскости двухметрового винта, состоящего из 6 лопастей. Конфигурацию лопастей лучше создать самостоятельно экспериментальным путём. Задача — повысить крутящий момент при невысоких оборотах. Винт-пропеллер необходимо оберегать от очень мощного ветра. Для этой задачи применяют складывающийся хвост. Произведённая энергия в 220 Вольта скапливается в аккумуляторах.

Вниманию читателей мы в этой статье представили 2 вида ветрогенераторов, произведённых самостоятельно, которые пользуются спросом не только у владельцев пригородной недвижимости, но и у обычных дачников. Эти две модификации результативны по-своему. В особенности хорошие итоги данные приборы способны показать в степной территории с частыми и мощными ветрами. И их не так уже трудно сконструировать собственными руками.