С момента появления разнообразных технических устройств, выпускаемых серийно, люди, имеющие желание познать что-то новое и создать это новое своими руками, изготавливают подобные устройства и механизмы самостоятельно.
Самодельный ветровой генератор не является исключением. Для его изготовления используют как подручные средства и материалы, так и применяют компоненты заводского производства, ранее использованные в других устройствах.
Принцип работы
Работа ветрового генератора основана на преобразовании энергии ветра в электрическую энергию.
Преобразование осуществляется путем передачи кинетической поступательной энергии ветровых потоков (№1 на схеме), во вращательное движение (№2 на схеме) лопастей ветровой установки («В» на схеме).
В свою очередь вращательное движение лопастей, посредством механической передачи (устройство вторичного вала и редуктора), передается на вал электрического генератора («G» на схеме), вырабатывающего электрический ток (№3 на схеме).
Как сделать своими руками, что потребуется
При изготовлении ветрового генератора своими руками могут быть использованы различные материалы и подручные средства, имеющиеся в наличии. Самым главным условием для успешного решения поставленной задачи является желание изготовить подобный механизм самостоятельно и умение работать разнообразным инструментом, а также наличие свободного времени.
Вот некоторые из вариантов изготовления подобных устройств из подручных средств:
Из автомобильного генератора
Автомобильный генератор, по своему устройству, предполагает производство электрической энергии, которая вырабатывается при вращении его вала. В связи с этим, вариант использования подобного устройства, является наиболее простым решением, при самостоятельном сооружении ветровой установки.
Наиболее сложной частью, подобного устройства, являются лопасти и узел их крепления. Для изготовления данного узла можно использовать листовой, не поддающийся коррозии, металл, (алюминий, нержавеющая или оцинкованная сталь), который должен иметь способность крепиться к валу генератора и позволять закрепить необходимое количество лопастей на нем.
Лопасти можно изготовить из пластиковых труб диаметром 100,0 — 120,0 мм, для чего их следует нарезать требуемой длины и разрезать пополам, после чего места пиления обработать абразивными материалами и закрепить на ранее подготовленном узле их крепления. Собранный узел монтируется на вал генератора.
Из металлических труб, диаметром 20,0 – 25,0 мм изготавливается несущая конструкция, ее размер и форма, зависят от типа автомобильного генератора. Данный узел установки несет на себе максимальную нагрузку, в связи с тем, что именно эта часть создаваемого ветрового генератора подвергается воздействию потоков ветра и на рнего воздействует собственный вес монтируемых деталей.
На изготовленную несущую конструкцию монтируется генератор с лопастями, а также хвостовик установки, который может быть изготовлен из любого прочного материала: пластик, фанера, листовой металл.
Когда конструкция готова, к выводам генератора подсоединяются провода и вся установка монтируется на заранее подготовленном основании. Высота основания и место его установки, должны быть выбраны индивидуально, в зависимости от конкретных условий и региона расположения, что определяется наличием и скоростью воздушных потоков.
Один из вариантов ветряка, изготовленного с использованием автомобильного генератора, приведен на ниже приведенном фото:
Из асинхронного двигателя
Асинхронный двигатель, это электрический аппарат, служащий для преобразования электрической энергии в механическую, в виде вращательного движения вала данного устройства.
В своей конструкции, асинхронный двигатель имеет статор, в который помещены электрические обмотки и ротор, вращающийся внутри статора, и если в нормальном режиме работы, ротор вращается под воздействием электрического поля, создаваемого в статоре, при подаче на обмотки напряжения, то при использовании подобных электрических машин, при изготовлении ветрового генератора, происходит обратный процесс – при вращении ротора, в электрических обмотках статора образуется электрический ток. Единственное условие, при данном варианте конструкции, это необходимость не значительное переделки используемого асинхронного двигателя.
Объем переделки зависит от типа используемого двигателя, так если это оборотистая машина, с числом оборотов более 1000, то необходима перемотка обмоток статора, при использовании тихоходных устройств — перемотка не требуется.
Кроме этого, для обеспечения надежной работы создаваемого ветрового генератора, необходимо выполнить установку магнитов, для этого ротор машины протачивается, на размер устанавливаемых магнитов, магниты приклеиваются к ротору, после чего данный узел заливается эпоксидной смолой.
Магниты размещаются по шаблону, для создания равномерно направленной ЭДС, образующейся в устройстве. Полюса магнитов («+» и «-») должны чередоваться, что обеспечит правильную работу аппарата.
- Вариант расположения магнитов, на роторе асинхронного двигателя, приведен на фото, расположенном ниже:
- Когда работы по переделке ротора завершены, двигатель собирается, и изготавливаются лопасти ветровой установки и конструкция их крепления.
Лопасти могут быть изготовлены, как и в случае использования автомобильного генератора (пластиковые трубы), или из иного, имеющегося в наличии материала: листовой металл, пластик, дерево и т.д.
Несущая конструкция должна быть прочной, т.к. асинхронный двигатель обладает значительным весом. Один из вариантов монтажа приведен на ниже расположенном фото:
На неодимовых магнитах
Неодимовый магнит – это мощное устройство, в состав которого входит редкоземельный металл – неодим, железо и бор. Данный вид магнитов отличается стойкостью к размагничиванию и мощностью притяжения.
Для изготовления ветрового генератора данного вида необходимо приобрести комплект неодимовых магнитов и использовать автомобильную ступицу или иное устройство (шкив и т.д.), которые послужат основой конструкции.
При изготовлении 1-фазного генератора, количество полюсов должно соответствовать количеству магнитов, при изготовлении 3-фазного генератора, соотношение полюсов и катушек, должно быть – 2/3 или 4/3, соответственно.
Магниты наклеиваются на поверхность ступицы (шкива), при этом их полюса должны чередоваться. Для того, чтобы не ошибиться при изготовлении данного элемента, лучше всего выполнить разметку поверхности, на которой крепятся магниты, а также промаркировать их полярность. Вариант монтажа магнитов, с использованием шкива, приведен на фото:
Из медного провода наматываются катушки, количество которых соответствует количеству установленных магнитов. При наматывании, используется провод ПЭТВ или аналог, применяемый при изготовлении обмоток электрических машин. Количество витков можно рассчитать, но при отсутствии опыта выполнения подобных расчетов, вариант подбора, требуемого количества, также может быть применен.
Для небольшого генератора на неодимовых магнитах, общее количество витков в обмотке статора, должно составлять 1000 – 1200 штук, в свою очередь для определения количества витков в одной катушке, данное количество необходимо разделить на количество изготавливаемых катушек.
Внутренний диаметр (отверстие) катушки должен соответствовать диаметру магнита, или быть несколько большим, чем он.
Изготавливается статор генератора. Для этого можно воспользоваться прочным пластиком или фанерой, на поверхности которых выполняется разметка и крепление изготовленных катушек.
Вариант выполнения данной операции приведен на ниже следующем фото:
Катушки крепятся с использованием клея, после чего вся поверхность заливается эпоксидной смолой. Толщина получаемого статора должна соотноситься с толщиной неодимовых магнитов. Концы катушек, перед заливкой, выводятся наружу, где в последствии соединяются по схеме «звезда» или «треугольник».
Выполняется сборка изготовленных узлов, в единое изделие. В случае использования автомобильной ступицы, конструкция выглядит следующим образом:
К ротору генератора (ступице) крепятся лопасти или приводной вал, в случае горизонтальной установки статора. Собранные узлы крепятся на подготовленной основании, а к выводам катушек подключается нагрузка.
Самодельный ветрогенератор для дома и дачи
- Для резервного электроснабжения загородного дома или дачи, наиболее подойдет вертикальный ветровой генератор, что обусловлено простотой конструкции, возможностью работать при малых ветровых нагрузках и отсутствие необходимости в монтаже высоких мачт, служащих площадкой для установки ветрового генератора.
- Из рассмотренных выше вариантов изготовления подобных устройств своими силами, наиболее эффективен вариант с использованием неодимовых магнитов. В этом случае изготавливается опорная конструкция, в нижней части которой устанавливается изготовленный генератор и приемное устройство, в виде полусфер, как показано на ниже приведенном рисунке:
Ведущий вал изготавливается из стальной шпильки, которая помещается в подшипники, устанавливаемые на несущей конструкции, которая в свою очередь изготавливается из профильного (уголок, труба и т.д.) и листового металла.
В нижней части шпилька крепится к оси генератора, а в ее верхней части, монтируется конструкция, на которую устанавливаются лопасти.
Каракас лопасти (полусфера) может быть изготовлен из дерева, фанеры или толстого пластика. Для поверхности лопастей, используется тонкая фанера, тонкий пластик или легкий металл (оцинкованное железо и т.д.), которые закрепляются на каркасе лопасти, после чего выполняется их монтаж на конструкцию в верхней части шпилек.
После завершения сборки, собранное изделие устанавливается на подготовленном заранее месте и включается в работу.
Ветрогенератор для отопления
При принятии решения об устройстве системы отопления загородного дома или дачи, необходимо помнить, что, как и в случае с электроснабжением подобных объектов, ветровой генератор не является надежным источником энергии, и может лишь служить аварийным, либо в качестве второго источника, дополняя прочие альтернативные способы получения требуемой энергии: солнечные панели, геотермальные установки и т.д.
Вне зависимости от того, в качестве какого источника (основного, дополнительного или резервного) работает ветровой генератор, для работы системы отопления необходима электрическая энергия, идущая на нагрев ТЭНов отопительного котла и работы циркуляционных насосов.
В связи с этим, на выбор конструкции собираемой установки, влияет ее мощность, т.е. способность производить определенное количество электричества в единицу времени. Из рассмотренных выше вариантов, для устройства системы отопления можно применить конструкцию с использованием неодимовых магнитов и асинхронного двигателя.
Плюсы и минусы самоделок
У любого технического устройства есть свои достоинства и недостатки, и ветровые установки не являются исключением. Так различным типам ветровых генераторов присущи свои плюсы и минусы, которые определяют их технические характеристики, стоимость и условия монтажа.
Тем не менее, вне зависимости от конструкции таких устройств, если они изготавливались самостоятельно, то им присущи общие достоинства и недостатки, которые можно сформулировать следующим образом:
Достоинства самоделок:
Недостатки самоделок:
Как сделать ветрогенератор из автомобильного генератора своими руками?
Домашний уют 30 декабря 2015
Если вы желаете изготовить ветрогенератор из автомобильного генератора своими руками, то необходимо будет подготовить все инструменты и материалы, а также ознакомиться с методикой проведения работ.
Довольно часто проведение такого рода работ не отнимает у мастера много сил и времени, а вот услугами токаря, возможно, придется воспользоваться. Это утверждение, конечно же, верно только в том случае, если вы сами не являетесь профессионалом в данной области.
Как бы то ни было, специалист данного профиля будет выполнять минимальное количество манипуляций, именно поэтому проведением остальных работ вы сможете заняться самостоятельно. В итоге удастся получить конструкцию с длительным сроком эксплуатации.
Рекомендации по проведению манипуляций
Для проведения работ можно использовать генератор 95А на 12 В. На первом этапе рекомендуется удалить обмотку возбуждения и электронные схемы управления. Теперь можно изъять обмотку, а на ее место поместить кольцевые ферромагниты в количестве 3 штук, размер каждого из которых должен составить 85 x 35 x 15 миллиметров. Эти элементы нужно позаимствовать от громкоговорителей.
Как исключить ошибки?
Установку следует произвести внутри так называемых крабов, после манипуляций они станут хорошо притягивать железные элементы. Для того чтобы исключить данное явление, нужно насадить все на металлический вал. Обусловлено это тем, что вал зашунтировал через себя магнитные силовые линии. Если вы решили выполнить ветрогенератор из автомобильного генератора своими руками, то, возможно, придется заказать новый вал из материала, который не имеет отношения к магниту. Для вытачивания вала можно отыскать кусок титанового стержня. После этого ротор должен заработать исправно. Если генератор на 600 оборотов в минуту будет выдавать всего лишь 4 В без нагрузки, то придется подвергнуть статор перемотке.
Читайте также: Гидрозатвор для канализации: виды, как работает, схемы установки
Технология проведения работ
Мастер должен увеличить число витков в 5 раз, это позволит уменьшить диаметр провода. На холостых оборотах напряжение будет равно 20 В. Если произвести загрузку с помощью электрической лампочки, позаимствованной от автомобильной фары на 60 свечей, то вольтметр покажет 12 В, тогда как амперметр — 5 А. Если вам покажется незначительным, что 1,3-киловаттный генератор выдает 60 ватт, можно использовать редуктор. Это обусловлено тем, что 600 оборотов в минуту является слишком маленьким показателем для сравнения с генератором автомобиля. Мощность будет расти пропорционально по отношению к количеству оборотов. Если удастся приобрести неодимовые магниты, размер которых составит 50 x 20 x 5 миллиметров, в количестве 12 штук, то можно изготовить новый ротор.
Работа над ротором
Если вы решили сделать ветрогенератор из автомобильного генератора своими руками, то сможете изготовить ротор. Для этого нужно подготовить лом алюминия, в качестве которого способны выступить старые поршни от двигателя внутреннего сгорания. В стальной кружке можно переплавить лом алюминия, а из полученной болванки — выточить основание ротора, этот элемент можно будет насадить на старый вал от первого ротора. С одной стороны следует оставить бортик, ширина которого составит 8 миллиметров, а остальной алюминий нужно снять резцом, углубившись на такое расстояние, которое будет равно габаритам магнитов и металлического бандажа. К данным параметрам необходимо будет добавить по 5 миллиметров.
Советы по работе с бандажом
Ветрогенератор из автомобильного генератора своими руками с легкостью может быть изготовлен. Бандаж легко выполнить из кусков стальной трубы, диаметр которой должен составить 100 миллиметров. Данную заготовку следует насадить до упора в бортик на основание. На бортики мастер должен нанести разметку, которая будет представлена 12 секторами. Магниты должны быть зафиксированы клеем на металлический бандаж, при этом стоит придерживаться ранее выполненной разметки. Использовать нужно клей «Секунда», чередуя при этом полярность. Магниты после обматываются вощеной бумагой, а сверху усиливаются скотчем с таким расчетом, чтобы клейкая лента прилипла к бортику. Вы должны будете подготовить эпоксидный клей, аккуратно залив его в пространство между магнитами. После того как состав затвердеет, нужно сбалансировать положение ротора на параллельных металлических линейках, которые должны быть зажаты горизонтально в тиски через обрезок доски. На эти элементы будет опираться ротор своим валом, катаясь, словно по рельсам. Важно учесть, что дисбаланса при этом быть не должно.
Рекомендации по работе с валом и втулкой
Если вы задумались о том, как сделать ветряк из автомобильного генератора, то должны учесть, что диаметр вала должен быть эквивалентен 20 миллиметрам. На конце данной заготовки должна быть резьба и шпонка. Между подшипником и пропеллером генератора установлена двухступенчатая распорная втулка, наружный диаметр должен оказаться максимально возможным, только так к торцу будет хорошо прижиматься пропеллер. За подшипником внутри генератора должна находиться распорная втулка, которую нужно упереть в ротор, а точнее в болванку. После того как вы соберете генератор, может оказаться, что магнитное залипание чрезмерно велико, при этом повернуть ротор механически будет достаточно сложно, несмотря на то что магниты наклеены с незначительным перекосом.
Испытание генератора
Своими руками ветряк из автомобильного генератора выполнить достаточно просто, испытать генератор можно будет на токарном станке. Если все хорошо, то результаты должны обрадовать. При количестве оборотов в минуту в 125 он будет выдавать 15,5 вольта, тогда как при 630 оборотах без нагрузки этот показатель составит 85,7 вольта. Если речь идет о нагрузке на нихромовую проволоку при 630 оборотах в минуту, то вольтметр будет показывать 31,2 вольта, тогда как амперметр — 13,5 ампера. Таким образом, мощность будет равна 421,2 ватта. Это указывает на то, что неодимовые магниты работают в 7 раз более эффективно, чем ферритовые.
Нюансы проведения работ
Когда изготавливается ветрогенератор своими руками, может возникнуть необходимость перемотать статор большим диаметром проволоки, чтобы уменьшить напряжение. Для уменьшения магнитного залипания между статором и ротором можно перебрать пластины статора. Стоит учесть, что работа эта является очень кропотливой.
С помощью углошлифовальной машинки можно избавиться от швов, молотком и ножом следует отделить каждую пластину. Если вы решили выполнить ветрогенератор своими руками, то в работе может понадобиться плоская наковальня, на которой можно будет произвести выравнивание легкими ударами с помощью резинового молотка.
Как только удастся разделить пластины, можно воспользоваться помощью токаря, заказав выточку оснастки для сборки. Оснастка имеет в своем составе цилиндр, диаметр которого эквивалентен тому же показателю, свойственному пластинам. По цилиндру будет свободно скользить второй фланец.
Во фланцах нужно проделать два противоположно расположенных отверстия, диаметр каждого из которых составит 6 миллиметров. Они необходимы для установки направляющих стержней. Последние должны обладать диаметром в пределах 5 миллиметров.
Самодельный ветрогенератор из автомобильного генератора мастер может начать собирать на оснастке, надевая ее на цилиндр таким образом, чтобы стержни оказались внутри противоположно расположенных пазов. После проведения сборки стержни можно наклонить в разные стороны до упора, зажимая пластины с помощью струбцин в количестве 4 штук. Перекос должен составить 13 миллиметров при высоте набора пластин в 36 миллиметров.
Как выбрать между роторным и барабанным ветрогенератором?
Ветрогенератор своими руками может быть выполнен на основе барабанной или роторной конструкции. Коэффициент съема воздушных масс будет всегда ниже у барабанных конструкций по сравнению с пропеллерными.
Если же попытаться приблизить данный параметр, то устройство получится довольно сложным. При этом никак не избежать чрезмерных финансовых затрат при одинаковой мощности. Помимо прочего у барабанного агрегата должна быть очень сложная система защиты, которая исключает разнос.
Ввиду этого мастера довольно часто отказываются от данного элемента в конструкции.
Рекомендации по работе с пропеллером
Самодельный ветряк из автомобильного генератора не может быть выполнен без наличия пропеллера. После того как перемотку статора удастся осуществить, можно будет заняться изготовлением одной из важных частей.
Лопастей может быть три, а вырезать их нужно из дюралюминиевой трубы, длина которой составляет 1 метр. В самом начале ширина элемента должна составить 120 миллиметров, тогда как в самом конце — 50 миллиметров. Внутри располагается металлический диск диаметром 100 миллиметров.
Его толщина должна быть эквивалентна показателю в 2,5 миллиметра. Для заклепок нужно будет проделать отверстия, а между ними и верхними махами предстоит установить лопасти. Концы последних нужно будет подогнать с учетом того, чтобы получился равносторонний треугольник.
Когда выполняется ветряк из автомобильного генератора, то нужно будет осуществить балансировку методом подвешивания пропеллера на нить через центральную часть.
От лишнего веса можно будет избавиться с помощью углошлифовальной машинки, которую снабжают наждачной шкуркой. Лопасти следует хорошо отшлифовать. Вам нужно будет подготовить раму из металлического уголка для фиксации генератора, к ней приваривается ось хвоста. Должны быть приделаны к корпусу генератора лапы, которые позволят произвести фиксацию к раме.
Заключение
Ветрогенератор из автогенератора может при работе издавать некоторые звуки. Обусловлено это тем, что в нерабочем состоянии шаг от конца лопастей до мачты составляет всего лишь 12 сантиметров.
Центробежная сила не позволяет лопастям прогибаться, и концы лопастей приближаются к мачте в зависимости от силы ветра.
Ветрогенератор из автомобильного генератора обладает множеством плюсов, да и создание некоторого шума при работе нельзя назвать явным минусом.
Источник: fb.ru
Как сделать своими руками ветрогенератор?
Как всем известно, электроэнергия дорожает и людям приходится нелегко. Для того чтобы предоставить себе хорошие услуги, необходимо за это платить не малые деньги.
Несмотря на время года, человек нуждается в определенном комфорте. Наша страна довольно большая, соответственно климат везде различный. Местами бывает сильный ветер. Поэтому для такого случая, необходимо установить ветрогенератор.
Устройство ветрогенератор, выбирают по определенным признакам.
Роторный ветровой генератор своими руками
Для того чтобы изготовить ветрогенератор своими руками, сделать это совсем не трудно.
Стоит отметить тот факт, что оснащение большого коттеджа или гостиницы электроэнергией будет довольно сложно человеку, который не является специалистом этого дела.
Однако, соорудить роторный ветрогенератор для своего сада будет довольно легко. С помощью данного генератора, можно осветить дорожки у своего собственного дома или определенные хозяйственные участки.
Ветровые генераторы для дома своими руками – инструменты и детали
Для того чтобы соорудить ветрогенератор пригодятся следующие материалы, которые перечислены в данной статье.
Необходимо запастись автомобильным генератором- Гелиевые или кислотные аккумуляторы – 12V
- Преобразователи – 12V
- Стоит достать большую кастрюлю, изготовленную из металла алюминия
- Шайбы и гайки
- Полугерметичные выключатели – 12V
- Автомобильной устройство – вольтметр
- Хомуты
Перед тем, как приступить к работе необходимо взять: ножницы, рулетку, болгарку, отвертку. Ключи, карандаш, кусачки и сверло. Могут также, понадобится другие материалы.
Самодельные ветровые генераторы своими руками – ход работы
Для изготовления ротора, необходимо взять металлическую кастрюлю большой емкости. Берется рулетка, а также можно карандашом поделить данную емкость на 4 части. Для того, чтобы порезать металл ножницами, необходимо просверлить. В данном случае можно взять болгарку. Далее, нужно вырезать лопасть, однако не следует концы прорезать до конца.
Следовательно, для днища высверливается отверстие. Перед тем, как выполнить данную работу, необходимо соблюдать определенные симетрии отверстий. Также учитывается направление вращенного генератора. Затем, должна увеличиться скорость вращения.
Данную кастрюлю или ведро, нужно прикрепить на шкиву таким образом, чтобы использовать болт. Далее устанавливается генератор. При этом используется хомут. Следующим этапом, подсоединяются провода. Важнейшей задачей является составление схемы. В итоге, все провода фиксируется на мачте.
Для подсоединения аккумулятора используется провод около четырех квадратных мм. Основная длина составляет приблизительно 1 метр, не должна достигать больше. Нагрузка подключается при сечении с 2,5 квадратных мм.
Роторный ветровой генератор своими руками, чем хороши данные модели
Чтобы правильно соорудить ветрогенератор, не возникнут никакие проблемы. Если использовать аккумулятор при 75А, а также преобразователь с 1000W, то таким образом будет освещена улица, видеонаблюдения или же охранная система. Данная модель достаточно экономична для жителей загородных домов. Можно отремонтировать довольно быстро.
Аксиальный генератор ветра – его основная конструкция
Аксиальный ветряк можно приобрести уже и в нашей стране. Раньше они практически не доставались и стоили очень дорого. На сегодняшний день, российски производители стали изготовлять аксиальный ветрогенератор.
Для того, чтобы приступить к делу, необходимо подготовить следующие детали. Берется ступица от автомобиля, а также тормозные диски. В конце, генератор можно подкрасить.
Как распределить и закрепить магниты
На диск ротора необходимо будет наклеить магниты. В основном, используют 20 магнитов. Их размер составляет 25-8 мм. Перед размещением данных магнитов, необходимо чередовать полюса. Для его правильного чередования, рекомендуют использовать шаблон с сектором. Его можно нанести на бумагу.
Читайте также: Монтаж открытой электропроводки и обзор возможных ошибок
Как утверждают специалисты, желательно использовать прямоугольный магнит, вместо круглого.
Трехфазный и однофазный ветрогенератор
Специалисты не рекомендуют использовать однофазный статор. Так как вовремя нагрузки он дает вибрацию. Данное действие случается из-за разницы тока в амплитуде. Однако, трехфазный статор не выявляет таких действий. Здесь всегда одинаковая максимальная мощность. Одна фаза компенсируется за счет другой. Стоит отметить один плюс. В данном случае, трехфазный статор не гудит вообще.
Наматывание катушки
Перед тем, как приступить к наматыванию катушки, необходимо все правильно рассчитать. 12 вольтовый аккумулятор берет приблизительно 100-150 оборотов в минуту. Все полученные исходны данные витков составляют до 1200 штук. Далее, данная цифра делится на катушки и таким образом можно уточнить, сколько витков в каждой из них.
Если нужно сделать так, чтобы ветрогенератор работал мощным темпом, то необходимо увеличить полюсы. Частота тока в данном случае будет понемногу увеличиваться. Стоит запастись толстым проводом, чтобы возросла сила тока.
Обычный ветрогенератор можно отличить по толщине магнитов, которые расположены на диске. Если вас будет интересовать мощность, необходимо взять определенную катушку, следовательно, намотать и она прокрутится в предоставленном генераторе. Мощность определима при измерении напряжения на обороте без нагрузки.
Основная высота мачты в основном составляет 6 метров. Однако, рекомендовано от 8 до 12. Основание покрывается бетоном.
Ветряк из автомобильного генератора
Самодельное ветровое устройство, как основной источник электроэнергии в доме
Перед тем как начать строить самодельную ветряную электростанцию, на базе автогенератора, необходимо выполнить очень важную и кропотливую работу, суть которой состоит в переделке самого автомобильного генератора.
Сам процесс изменения этого устройства нужно разбить на несколько шагов.
- 1-й шаг. Состоит из изготовления нового вала из немагнитного материала по образцу старого (например из титана).
- 2-й шаг. Заключается в перемотке статора автогенератора, где увеличивают количество витков в 5-7 раз, а диаметр провода уменьшают. Это делается для увеличения генерации энергии на малых оборотах. Автогенератор при работе в автомобиле развивает обороты до 6000, ветряк же выдает не более 600.
- 3-й шаг. На этом шаге необходимо изготовить новый ротор из алюминиевой болванки и напрессовать ее на новый вал. На самом ново-изготовленном роторном устройстве нужно сделать выборку под бандажные кольца и постоянные магниты.
- 4-й шаг. Это последний шаг, где устанавливаются бандаж, который можно сделать из обычной водопроводной трубы, и садят на эпоксидный клей парное число неодимовых магнитов. Их можно найти и купить в интернете. Магниты устанавливаются с небольшим смещением, чередуя полюса.
Следующим этапом изготовления ветряка из автомобильного генератора, станет определение мощности ветровой установки.
Экономический расчет по сбережению электричества в частном доме
Чтобы выполнить расчет, в первую очередь, нужно определить саму мощность самодельной ветровой установки.
Для этого необходимо суммарное значение площади лопастей умножить на коэффициент ветроиспользования 0,6 (при вращении винта перед ним создается воздушная подушка, которая не позволяет полностью использовать энергию ветра).
Дальше полученное число еще раз умножаем, но уже на скорость ветра в третьей степени (средняя скорость ветра составляет 5 м/с). Идеальным вариантом значения мощности, которое будет иметь проектируемый ветряк из автомобильного генератора, является 3 кВт/ч.
Устройство с такой мощностью спокойно обеспечит на 100% необходимой электрической энергией потребителя, нагрузка которого составляет в среднем 3кВт.
Но это идеальный вариант, при наличии ветра с необходимой высокой скоростью, идеального генератора с минимальными потерями.
Поэтому для исключения неблагоприятных погодных условий для выработки собственной электроэнергии необходимо построить целую собственную сеть, способную компенсировать киловатты за счет их накопления.
Принцип действия самодельного ветрового устройства на базе автомобильного генератора
Принцип работы этого устройства очень прост. Ветер нужной скорости воздействует через лопасти на автомобильный генератор, заставляя его крутится. В процессе вращения генерирующего устройства вырабатывается электрический ток, поступающий к нагрузке потребителя через инверторное устройство.
Стоить отметить очень важную деталь в работе ветрового устройства – это наличие флюгера, который обеспечивает вращение лопастей по ходу ветра.
Конструкция ветровой установки на базе автомобильного генератора
Для того чтобы сделать ветряк из автомобильного генератора в конечном его виде, необходимо набраться немного терпения и разбить сам процесс на два этапа:
- 1-й этап – изготовление лопастей. Этот элемент можно изготовить из ПВХ трубы, диаметр и размер которой должен соответствовать рассчитанной необходимой площади лопастей исходя из выше указанной формулы. Саму трубу необходимо разрезать на три равных частей по ее длине. Из полученных частей вырезаются лопасти, по форме которые должны быть трапецеидальными. Полученные элементы вращения крепим на основание. Само основание можно сделать из старой циркуляционной пилы, сточив для этого дела ее зубья. Полученный пропеллер необходимо закрепить на вал генератора.
- 2-й этап – сборка полной конструкции поворотной части ветровой установки. На этом этапе нужно взять квадратную трубу 20*25мм, которую с одной стороны необходимо разрезать вдоль и в полученный прорез вставить флюгер, сделанный из листового металла, любой формы. На другую сторону трубы, с помощью хомутов крепится генератор с пропеллером.
Стоит запомнить, что автомобильный генератор, для достижения нужных результатов, должен быть с мощного авто или трактора, в комплекте с аккумулятором и его релейными устройствами. Поднимать ветряк нужно как можно выше. Скорость ветра линейно зависит от высоты подъема. Постарайтесь устанавливать ветрогенератор на возвышенности или в степных районах с минимальной застройкой.
В принципе ветровая установка готова. Остался контроллер, аккумуляторы, инвертор и вперед, но это тема для отдельной статьи.
Как сделать ветрогенератор своими руками из автомобильного генератора
Главная > Генераторы > Как сделать ветрогенератор своими руками из автомобильного генератора
Одним из наиболее эффективных источников альтернативной энергии является ветрогенератор. Становятся популярными солнечные батареи, но пока вырабатываемая ими электроэнергия в 3 раза дороже, чем у ветряной электростанции. Кроме того, солнце светит не круглосуточно, пасмурная погода снижает производительность в 5 раз, а КПД солнечных батарей снижается на 5% ежегодно.
Как выглядит ветрогенератор из автомобильного генератора
Выбор конструкции ветряка
Ветрогенератор может иметь два расположения оси. Предпочтение отдаётся горизонтальной из-за меньших затрат и в 2 раза большего КПД.
Вид ветрогенератора с горизонтальной осью
Вертикальные роторы приходится устанавливать внизу по причине большого веса и габаритов, где скорость ветра в 2 раза ниже, что снижает мощность установки в 8 раз. В ряде случаев их применяют из-за меньшего шума, отсутствия ориентации на ветер, малой стартовой скорости и удобства эксплуатации.
Если изготовить для барабанных вертикальных агрегатов специальные направляющие, производительность увеличится, а разнос от сильного ветра будет исключён. Конструкция получается сложной, но результат того стоит.
Количество лопастей чаще всего выбирают не более трёх, благодаря высокой скорости вращения и меньшему шуму. При большом ветре они могут разрушиться, но в промышленных образцах углы поворота лопастей изменяются, что даёт возможность регулировать скорость и уменьшать гул.
Ветрогенератор на 1 кВт промышленного изготовления вместе с комплектацией стоит около 50 тыс. руб. и выше. Для большинства пользователей эта сумма является слишком большой.
При наличии необходимых навыков и подручных материалов можно сделать ветряк своими руками.
Переделка автогенератора
Как сделать ветрогенератор своими руками
В настоящее время ветряк из автомобильного генератора основательно разработан для изготовления своими руками. У многих автолюбителей он может лежать без дела в гараже.
Даже если у него есть какая-либо неисправность, детали могут пригодиться, поскольку всё равно потребуется основательная переделка. Для генератора требуются большие обороты, которые смогут обеспечить только сильные ветра.
При преобладании слабого ветра это устройство как ветрогенератор не подходит, даже с переделкой на меньшие обороты.
Перед тем как начать изготавливать ветрогенератор своими руками, надо иметь в виду, что для него дополнительно потребуются контроллер, АКБ и инвертор, последовательно расположенные друг за другом.
Как выглядит ветроустановка в полном комплекте
В целом конструкция обойдётся недёшево. Кроме того, батареи придётся время от времени менять на новые.
Изготовление ротора
Ротор автогенератора имеет обмотку электромагнитного возбуждения, для чего необходима дополнительная электроника управления и щётки с коллектором.
Если сделать его своими руками под постоянные магниты, конструкцию можно упростить, убрав коллектор.
Кроме того, надо перемотать обмотки статора, чтобы устройство из быстроходного превратилось в тихоходное.
Также следует переделать железный ротор, который замыкает магнитные линии на себя и в результате ток в катушках статора генерироваться не будет. На рисунке ниже изображён разобранный автогенератор.
Автогенератор в разобранном виде
Немагнитная насадка на старый вал ротора вытачивается из алюминия. Затем на неё надевается с натягом бандаж из стальной трубы. На нём делается разметка, и приклеиваются суперклеем прямоугольные неодимовые магниты с чередованием полюсов. Между ними заливается эпоксидная смола, после чего поверхность выравнивается.
Ротор с неодимовыми магнитами, сделанный своими руками
Генератор вырабатывает достаточно энергии при вращении со скоростью около 6000 об./мин. Чтобы он был эффективным при 600 об./мин., следует перемотать обмотку статора, увеличив количество витков в 5 раз. Сечение провода при этом надо уменьшить.
Чтобы получить мощный источник энергии, потребуется самодельный генератор для ветряка на неодимовых магнитах.
Недостатком генераторов на супермагнитах является магнитное залипание, когда сложно сдвинуть вал с места.
Для его уменьшения магниты наклеивают с небольшим перекосом. Кроме того, лопасти также следует выполнить большего размера. Магнитное поле уменьшится, если перебрать все пластины статора, отделяя их с помощью ножа и молотка. Затем они выравниваются на наковальне резиновым молотком. Сборка статора производится на специальной оснастке со стягиванием пластин струбцинами.
Ветровое колесо своими руками
Роторный ветрогенератор своими руками
Лопасти делаются из пластиковой или дюралевой трубы, диаметр которой составляет 20% от метража. Метровую трубу диаметром 20 см разрезают вдоль на 4 равные части.
Из одной части делается крыло, а за ним – следующие, используя его как шаблон. Края лопастей скругляются и шлифуются до удаления заусенцев.
Лопасти крепят на старый диск от циркулярной пилы, сточив с него зубья и просверлив отверстия для установки.
Лопасти с сегментами обычно применяются для несжимаемых сред. Профиль для воздушной среды должен иметь сложную форму, чтобы обеспечить высокую производительность.
Основную работу выполняют наружные концы лопастей. Умельцы делают их на шпильках, поскольку внутренняя часть около ротора не работает.
На рисунке ниже изображена такая конструкция, где лопасти привариваются к круглым стальным стержням.
Вид четырёхлопастного ветрового колеса
Ветроколесо устанавливают горизонтально на штативе и производят балансировку, подтачивая лопасти до равновесия конструкции. Они должны вращаться в одной плоскости с перекосом не более 2 мм.
Сборка ветряка
Диаметр вала ветрового колеса должен быть не менее 20 мм. Если у генератора он меньше, валы следует установить соосно, соединив их муфтой. Ветровое колесо устанавливается на шпонку и дополнительно крепится гайкой, накрученной на ось.
Как сделать светильник своими руками
Рама устройства изготавливается из профильной трубы. Ось поворота представляет собой трубу, установленную в двух подшипниках. Она крепится наверху мачты.
Флюгер вырезают из оцинкованной жести 40х60 см и крепят болтами. Длина хвоста составляет 1,5 м.
Расстояние от лопастей до мачты делается не менее 25 см, чтобы при изгибе от сильного ветра они не разбились.
Читайте также: Лампы дрл: конструкция и принцип работы газоразрядной лампочки
Генераторы работают на подзарядку аккумулятора, который должен снабжать бытовую технику на 220В.
Для преобразования напряжения нужен инвертор. При быстром вращении батарея может выйти из строя из-за большой величины зарядного тока. Чтобы этого не происходило, следует установить контроллер напряжения. Его можно купить или сделать самостоятельно.
Ветрогенератор обслуживают следующим образом:
Видео. Ветрогенератор своими руками
Автогенератор без переделки под ветрогенератор не подходит, потому что для него необходима большая скорость вращения. Редуктор не решает проблему, так как увеличивается сопротивление вращению. Без определённого опыта сделать эффективный агрегат своими руками сложно. Качественно изготовленный ветряк будет без проблем вырабатывать мощность до 1 кВт.
Как сделать ветрогенератор своими руками: полезные советы
Ветроэнергетические ресурсы в российском сегменте занимает неоднозначное положение. Применение таких устройств рассматривается с двух сторон. С одной самодельный ветряк– это отличное решение для экономии электроэнергии механическим путем.
Этому способствуют бескрайние равнины, где присутствует постоянная скорость ветра и набирается достаточная потенциальная энергия, превращаемая в дальнейшем с помощью ветряка в кинетическую.
Однако в некоторых регионах необъятной страны ветра отличаются слабым потенциалом из-за неравномерного и медленного воздействия. В северных районах выделяют третью сторону, где бесчинствуют буйные и непредсказуемые ветра. Каждый владелец дома может содержать в хозяйстве собственный ветряк.
Покупать такое устройство – дорогое удовольствие, поэтому лучше создать ветровой генератор для дома своими руками. Определимся: какой конкретный тип ветряка подойдет больше и с какими целями он выбирается?
Сделать ветрогенератор своими руками можно и из пустых бутылок
Независимо от того выберите ли вы ветрогенератор вертикальный, роторный ветряк или другой тип, схематическое устройство изделия имеет следующие схожие составные детали:
- Генератор тока своими руками (используется доступный вариант).
- Лопасти (изготавливаются из жесткого материала, неспособного к коррозии и деформациям в процессе работы)
- Подъемник башенного типа необходимый для поднятия установки на нужный уровень.
- Опционально устанавливаются дополнительные аккумуляторные батареи с системой электронного управления.
Легче и дешевле собирать ветрогенераторы своими руками с ротором или аксиальной конструкцией на магнитах. Чтобы выбрать подходящий, изучим устройство каждого.
Ветряк 1 — конструкция роторного типа
Самодельный ветрогенератор с роторной турбиной изготавливается из двух, реже четырех, лопастей. Отличается несложной конструкцией, ввиду чего изготавливается самостоятельно из подручных материалов.
Такой ветрогенератор для дома не обеспечит необходимым количеством электроэнергии двухэтажный загородный коттедж. Мощности ветрового генератора хватит на снабжение электричеством маленького садового домика.
Ветряк для частного дома используется для подачи освещения на прилежащие к домовладению хозяйственные постройки, придомовые фонари, светильники, бытовые приборы: обогреватель ветерок, фен, холодильник и прочие.
Подготовка деталей и расходников
В зависимости от того, на какую мощность рассчитывается ветряной генератор своими руками, подбирают соответствующий генератор для ветряка. Мы рассмотрим ветряки своими руками с мощностью до 5 Квт. Сделать ветрогенератор своими руками с ротором легко. Для этого подготовим следующие материалы:
Самодельный регулятор напряжения для преобразования переменных токов: 12 –> 220 вольт
Чтобы сделать электро генераторы на 220 своими руками понадобиться стандартный набор монтажных инструментов: болгарка с дисками, маркер, шуруповерт, дрель со сверлами, ножницы по металлу, набор накидных ключей, газовые ключи №1,2,3, кусачки, рулетка.
Ход конструкторских работ
Для создания конструкции ветряка изначально подготавливают ротор. На следующем этапе модифицируют шкив генератора. В роли ротора используется металлическая емкость: кастрюля или ведро. С помощью рулетки и маркера отмеряем четыре равные части.
Затем проделываем отверстия на концах расчерченных линий, чтобы разделение на составные части было легче. Разрезаем емкость ножницами по металлу. При отсутствии таковых проделываем те же действия болгаркой.
Из полученных частей вырезаем лопасти будущего ротора, но не до конца прорезая заготовку.
Не допускается резка емкостей из оцинкованных материалов или изделий с тонкими жестяными стенками, так как материал перегревается и деформируется.
Лопасти ротора должны соответствовать между собой по размеру
Чтобы ветряк из автомобильного генератора правильно работал, лопасти ротора должны соответствовать между собой по размеру. Как вариант создают генератор из стартера своими руками. Поэтому замеры требуют тщательных проверок.
Теперь подготавливаем генератор для ветряка своими руками. В первую очередь определяем сторону вращения шкива. Для этого возвратно-поступательными движениями руки крутим его влево – вправо.
По стандарту он вращается по часовой стрелке, но случаются исключения из правил. На следующем этапе соединяем роторную часть с генератором.
С помощью дрели проделываем ровные отверстия в днище емкости и шкиве генератора.
Отверстия должны располагаться по симметрии. В противном случае возникает риск дисбаланса в движении ротора.
Края лопастей немного выгибаем для увеличения скорости вращения от ветра. Чем больше угол изгиба, тем эффективнее роторная установка воспринимает потоки воздуха. Лопасти ротора изготавливают не только из емкости.
Можно сделать лопасти для ветрогенератора своими руками в виде отдельных деталей, которые соединяются с металлической заготовкой в форме окружности.
В таких моделях легче проводить ремонтные работы по восстановлению отдельных крыльчаток.
Чтобы подключить генератор, берем емкость с изготовленными лопастями и надежно крепим к шкиву генератора ботами М16×70 мм или меньшего диаметра. Теперь собранная конструкция целиком устанавливается на мачте.
Фиксируем в доступных местах металлическими хомутами. Монтируем электрическую проводку и собираем замкнутую цепь. Каждый контакт подсоединяется в соответствующий разъем.
При необходимости предварительно записываем маркировку и цвет каждого провода в отдельности. Проволокой крепим проводку к мачте.
После полной сборки механической конструкции, остается лишь подсоединить инвертор (преобразователь напряжения), аккумулятор и нагрузку (приборная часть и освещение).
Для подключения аккумулятора и инвертора используем электрический кабель сечением 3 мм2 длиною в 1 метр, а для остальных периферийных нагрузок подойдёт кабель с сечением в 2 мм2.
Собранный ветряк своими руками готов к эксплуатации.
Маломощный ветрогенератор на основе дрели своими руками
Достоинства и недостатки такой модели
При правильной сборке всех составных элементов, ветрогенераторы своими руками из автомобильного генератора сослужат длительный срок без единой проблемы.
Конструкция, запитанная 75-амперным аккумулятором с установленным преобразователем на 1000 W, выдаст количество электроэнергии для стабильной работы уличного освещения или приборов видеонаблюдения.
К достоинствам также относят: сравнительно низкая цена на комплектующие для ветряка, ремонтопригодность, отсутствие дополнительных условий для корректного функционирования и низкая шумность конструкции. К примеру, малошумные вертикальные ветрогенераторы 5 квт работают тише, чем современные холодильники.
Недостатки очевидны: слабая электрическая производительность, низкие показатели прочности, зависимость от резких изменений в скорости ветра, что приводит к частой поломке лопастей.
Ветряк 2 — аксиальная конструкция на магнитах
Ветрогенераторы на 220в своими руками с неодимовыми магнитами получили название аксиальные ветряки. Устройство таких конструкций основано на не железных статорах с прикрепленными магнитами.
Ввиду того, что стоимость последних упала в несколько раз, изготовить генератор на магнитах своими руками стало проще.
Модель этого ветряка позволит получить большее количество электрической энергии, нежели созданные роторные электрогенераторы своими руками.
Что необходимо подготовить?
Что такое ветровой генератор, устройство и принцип работы
Главный элемент механической конструкции аксиального генератора – ступица колеса легкового автомобиля вместе с тормозными дисками, которая станет будущим ротором.
Если деталь использовалась раньше по своему предназначению, то следует ее подготовить. Для этого разбираем ступицу на составные части и металлической щеткой отчищаем внутренние и внешние стенки элемента от ржавчины. Каждый подшипник тщательно смазываем.
Теперь собираем ступицу в обратном порядке.
Распределение и закрепление магнитов
Для закрепления неодимовых магнитов на тормозных дисках ротора, подготавливаем 20 единиц прямоугольной формы с размерами 25×8 мм.
В магнитах с круглой структурой магнитное поле расположено в центре, а у прямоугольных по длине.
Четное количество магнитов образует полюса. Располагаем их, по всей области дисков чередуя через один.
Для того чтобы выяснить, где у магнита плюс и минус, берется один из них, а остальные прислоняем к нему сначала одной, а затем другой сторонами.
Если они намагничиваются, то маркером ставим на этой стороне плюс и наоборот. При увеличении количества полюсов, руководствуемся следующим правилами:
Магниты установлены перпендикулярно окружности диска
Чтобы точно распределить магниты по окружности тормозного диска используем шаблон, нарисованный на листе бумаги. Магниты клеим с помощью сильного клея, а затем фиксируем эпоксидной смолой.
Трехфазные и однофазные генераторы
Статор с одной фазой сравнительно хуже, нежели трехфазные аналоги. Ввиду непостоянства при отдачи тока, возникают высокие колебания амплитуды в электросети, поэтому однофазные устройства выдают вибрацию. В трехфазных генераторах происходит компенсация нагрузки тока из одной фазы в другую.
Благодаря этому мощность в такой сети всегда постоянная. Вибрационные воздействия негативно влияют на конструкцию в целом, следовательно, срок использования однофазных генераторов значительно меньше, нежели у трехфазных. Еще одно преимущество трехфазной модели – отсутствие шума во время работы.
Процесс наматывания катушек
Прежде чем приступить к наматыванию провода на катушки генератора, делаем предварительные расчеты: момент начала заряжания аккумулятора в 12 вольт должно происходить при номинальной величине в 110 об/мин.
Используя эти данные, вычисляем необходимое количество витков в отдельно взятой катушке: 12*110/N, где N – число катушек. Для обмотки используем исключительно провода с крупным сечением.
Это уменьшит единицы сопротивления и увеличит силу тока.
Мачта и винт
Высотные показатели мачты должны составлять около 6-12 метров. Под основание мачты заливается опалубка, а затем бетонируется.
К верхней части крепим винт, который можно изготовить из труб ПВХ диаметром 160 мм и длинной не менее 2 метров. Из нее вырезаем шесть двухметровых пластин. Фиксируем полученный финт на верху мачты.
Саму мачту укрепляем с помощью тросов, прибитых с одной стороны к земле, а с другой – к телу конструкции.
Особенности эксплуатации ветряков
Любой из двух представленных моделей ветряков подходит для использования в качестве альтернативного источника электроэнергии. При изготовлении такого устройства может использоваться любой генератор 220в.
К примеру, сконструированный ветрогенератор своими руками из стиральной машины имеет большую продолжительность эксплуатации. Ветрогенератор из шуруповерта – один из самых простых вариантов ветряка. Владельцы загородных домов по достоинству оценят такое изобретение.
Каждый тип ветрогенераторов обладает набором индивидуальных преимуществ и недостатков. Степень эффективности отдельно взятой конструкции может разниться для различных регионов нашей страны.
Такой источник электричества под рукой никогда не помешает, тем более, если такое оборудование будет использовать на равнинной местности с высокой интенсивностью ветра.
