Ветряной генератор своими руками из автомобильного генератора: Страница не найдена – Совет Инженера

умелец сказал – умелец сделал

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

Начнем с теории

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

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

Преимущества и недостатки изготовления самодельного ветряка из автомобильного генератора

Предстоящую работу по созданию нового устройства упростят следующие моменты:

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

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

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

Схема ветрогенератора своими руками из автомобильного генератора

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

Выбор конструкции ветряка

На выбор вертикального или горизонтального размещения влияют следующие факторы:

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

Переделка ветрогенератора

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

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

Изготовление ветрового колеса

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

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

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

Сборка ветряка

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

принцип работы и технология сборки

Желанием каждого дачника либо собственника частного дома является сокращение затрат на электроэнергию, затраты на которую занимают существенную часть расходов на коммунальные услуги. Альтернативным источником энергии может стать ветровая энергия, от которой работают ветрогенераторы. Собрать простой ветрогенератор своими рукам из автомобильного генератора можно без особых навыков.

Условия работы ветрогенератора

Ветряная электростанция — это устройство, преобразующее ветряную энергию в электроэнергию. Есть 2 вида ветряных электростанций:

• где ротор расположен горизонтально;
• где ротор расположен вертикально.

Чаще всего применяются генераторы первого типа. Они отличаются высоким коэффициентом полезного действия (КПД — до 50%). Их основными недостатками являются:

• высокая степень шума и вибрации;
• их установка требует большого количества свободного пространства (до 100 м) или наличие мачты от шести метров высотой.

КПД ветрогенератора с вертикальным ротором в три раза меньше, чем у горизонтального аналога.

Схема вертикального ветрогенератора своими руками

Работа генератора ветра состоит из 5 ключевых стадий:

• Под воздействием ветра лопасти ветрогенератора начинают крутиться.
• В результате начинают работать электрогенератор и ротор.
• Произведенная энергия передается на конвертер заряда, а потом на автоаккумулятор.
• Потом энергия поступает к инверторам и происходит ее преобразование из 12 (24) Вольт в 220 (380) B.
• Электроэнергия передается в электросеть.

Составные части ветрогенератора

Чтобы сделать ветрогенератор, необходимо знать, из каких частей он состоит. Ветровой генератор состоит из следующих составляющих:

Устройство и конструкция ветрогенератора

• инверторы;
• мачта для установки;
• ротор с лопастями;
• электрогенератор;
• автомобильный аккумулятор;
• конвертер заряда;
• электрический кабель, по которому передается электроэнергия.

В некоторых случаях возможно сделать ветрогенератор с мачтой, опускающейся при проведении профилактических либо ремонтных работ аппаратуры. Ветряк большой мощности рационально использовать в местности, где дуют постоянные ветра. Иначе ее окупаемость может затянуться на длительный срок.

Ветряная электростанция из автомобильного генератора имеет следующие технические характеристики:

• максимальная мощность оборудования — 1500 Вт;
• максимальное напряжение — 28 B;
• наибольшая мощность тока — 54 A;
• при правильной балансировке уровень шума составляет менее 57 децибел;
• минимальная/максимальная скорость вращения — 1200/4500 об/минуту;
• вес головки конструкции — не более 25 кг.

Конструкция и технические характеристики ветроэнергетической установки

Достоинства ветрогенератора

К основным достоинствам ветрогенератора можно отнести:

• быстрота сборки;
• дешевизна сооружения;
• возможность осуществления профилактических работ;
• бесшумный режим работы;
• стабильность напряжения в электросети;
• сделать прибор можно из простого автомобильного генератора на 12 В.

Преимущества ветряных электростанций

Технология сборки

Генераторы являются не только экономичными, но и экологичными устройствами. При их работе не используется бензин или иное топливо, в связи с этим они не производят загрязнение атмосферы.

Для конструирования ветряка подойдет генератор от трактора серии ДТ, модель AT-700. Его максимальное количество оборотов вращения достигает 6 тыс. об/мин. Для генератора ветровой энергии, применяемой в частном хозяйстве, эта частота вращения очень большая. Существует два варианта для устранения этой проблемы:

• применение такого редуктора-мультипликатора, который дает нужное передаточное отношение;
• перемотка имеющейся обмотки тракторного статора под меньшие обороты.

Схема ветрогенератора своими руками

Конструкторы рекомендуют воспользоваться для изготовления ветрогенератора своими руками вторым вариантом. При этом стоит учесть тот факт, что вес этого автомобильного генератора достигает 6 кг. При дополнении генератора редуктором вес головки конструкции увеличится в два раза, что является немаловажным параметром при сборке ветряка. Чем меньше этот показатель, тем лучше. Лопасти нужно сделать из пластиковой или дюралевой трубки диаметром 20 см и длиной 1 метр.

Порядок сборки ветряка заключается в следующем:

Схема основных узлов роторного ветряка

• Вначале разрезают трубу на четыре равные части и из ее одной части вырезают крыло.
• Следующие крылья вырезают по шаблону первого крыла.
• Края крыльев скругляют и шлифуют, чтобы не было заусенцев.
• Прикручивают лопасти к диску от циркулярной пилы, предварительно убрав с него зубья.
• Просверливают отверстия и вставляют полученные лопасти.

Ветряное колесо прикручивают горизонтально на штатив и осуществляют его балансировку, сглаживая края верхней лопасти до равновесия колеса. Перекос допускается не более 2 мм.

Как установить ветрогенератор своими руками

Когда все составляющие будут готовы, следует дождаться безветренной погоды, чтобы установить генератор ветра. Чтобы установить ветряк на крыше дома, необходимо выполнить ряд действий:

Подробная схема подключения ветрогенератора своими руками

• На основании флюгера укрепляют хомутами автотракторный генератор.
• Устанавливают мачту на расстоянии 1,5–2 метра от земли и закрепляют флюгер основным болтом на подшипнике.
• До полной фиксации болта следует пропустить провод от генератора через болт, изнутри трубы до нижней точки выхода.
• Немного ниже основания флюгера устанавливают ограничитель, при помощи которого крутится флюгер на 360°.
• Полностью поднимают мачту и крепят ее тросовыми растяжками.
• Подсоединяют кончики кабеля к приемному аппарату (как правило, через конвертер к аккумулятору).

Генератор энергии ветра собран. Существует еще довольного много отдельных деталей для доработки, которые нужно произвести, чтобы генератор ветра стал радовать дом дешевой электроэнергией.

Видео по теме: Ветрогенератор своими руками из автомобильного генератора

Самодельный ветряк из автомобильного генератора

Автора уже давно интересовала идея использования альтернативной энергии. Поискав информацию о различных устройствах на эту тему, автор нашел для себя модель ветряка, которая легка в исполнении и не сильно затратная по деньгам.

Материалы использованные автором для создания ветряка:
1)провода 3\8-16
2)электронный контроллер зарядки
3) генератор GM 7127 от компании AutoZone
4) набор для усовершенствования статора — MTM cientific,
5) углеволоконные лопасти и ступица — Picou Builders Supply, Co Inc.,
6) трубы водопроводные
7) лентопротяжный мотор DC Ametek мощностью 38 В

Рассмотрим этапы создания ветрогенератора.
Для начала автор приобрел все необходимые комплектующие. В строительном магазине были куплены трубы и несколько метров проводов. Через интернет магазины были заказаны высоковольтные катушки статора и трансмиссия. Для индикации зарядки аккумулятора был приобретен электронный контроллер.

После этого автор приступил к сборке основной конструкции ветрогенератора.
Генератор был установлен на стойку, и на верхушку стойки турбины был установлен небольшой диод, который был присоединен проводами к катушке генератора. Так как это не генератор с постоянным магнитом, то лампочка позволяет катушке самовозбуждаться и покажет момент, когда генератор не выдает заряд, а следовательно может быть отключен от аккумулятора.

Затем были изготовлены лопасти из углеволокна. После чего автор приступил к покрасочным работам. сам генератор автор покрасил в красный цвет, а ступицу и крепежи лопастей в белый.

После сборки и покраски автору осталось лишь ждать безветренного дня для установки конструкции ветрогенератора.
Перед началом монтажа автор решил снять лопасти, для облегчения процесса установки генератора на верхушку вышки.

Проведя еще раз расчеты длины флагштока, автор обнаружил погрешность из-за которой не получиться установить механизм идеально. Поэтому согласно новых расчетов автор отрезал 16″ трубы, но она оказалась немного толще чем необходимо. Поэтому вооружившись напильников автор начал устранять все огрехи расчетов вручную.


Для удобства поднятия ветротурбины и ее установки автором был собран трехног-подъемник и при помощи помощника и самодельного подъемника вся конструкция была поднята на платформу стойки, где она была укреплена и сбалансирована.

Как видно на фотографии от генератора отходят три кабеля, которые автор будет подсоединять к системе накопления энергии от ветроустановки.


Первые тесты показали надежность конструкции. При сильном ветре около 35 миль\час генератор начинал шуметь, но крепления выдерживали. Однако в ходе испытаний был выявлен главный недостаток данного генератора, который упустил автор. дело в том, что автомобильный генератор не начинает вырабатывать ток пока ветер не достигнет 12 миль\час

Прошлой ночью дул достаточно сильный ветер, но турбина “была на высоте”. Временами порыв ветра достигал 35 — 40 миль/час. При таком ветре турбина создавала шум, но главное, что она выдержала такое испытание. Из-за заводского ограничения автомобильный генератор не начинает вырабатывать ток, пока сила ветра не достигнет 12 миль/час, а при нулевых оборотах он не вырабатывает энергию и не показывает напряжение. При ветре меньше 12 миль\час и низких оборотах генератора, он до момента начала выработки тока сам потребляет энергию аккумулятора, что практически испортило его. Поэтому для того чтобы исправить систему, и сберечь аккумуляторы автор решил модернизировать генератор таким образом, чтобы сделать из него генератор переменного тока с постоянным магнитом.

Обмотка статора была перемотана. Первоначально на статоре было 4 витка провода №14, они были заменены на 10 витков провода №18. Уложить последние 4 провода в последнем слое оказалось сложной задачей, автор даже попробовал при помощи пресса сделать углубления в статоре, однако это не принесло результатов.

Поэтому автор просто выточил карман глубиной в палец для нового магнита.

По итогу вся затея с перемоткой статора провалилась, так как некоторые кольца обмотки соприкасались с металлическим сердечником и создавали короткое замыкание. Поэтому автор отбросил эту затею и приобрел лентопротяжный мотор DC Ametek мощностью 38 В. Автор пометил капы и развел их для большего удобства. Купленный ротор со скошенными пазами давал довольно неплохой пусковой момент, при испытаниях на ручной тяге вольтметр показывал чуть более 9 В.

Для того, чтобы присоединить генератор на то же крепление, которое использовалось для старого автомобильного генератора переменного тока, автор выточил фланец.

Новый статор относительно меньше своего предшественника в размерах, но зато начинает работать уже при самом слабом ветре. Для того, чтобы преодолеть сопротивление аккумулятора и начать зарядку достаточно силы ветра в 7-8 миль\час. При этом установленный диод не дает генератору перейти в режим мотора.

А вот фотография аккумуляторного блока системы.

Для того, чтобы ветряк мог поворачиваться относительно ветра автор сделал поворотный механизм. Генератор монтируется справа, а хвост крепиться на изогнутую часть трубы сзади.

Для наглядности результатов тестирования новой конструкции автор установил амперметр и вольтметр на доске приборов. Благодаря этому ему стало легче контролировать показания, а следовательно рассчитать получаемую мощность ветрогенератора.

Лентопротяжный двигатель был соединен с механизмом вращения. Перед этим в самом двигателе были заменены подшипники, а так же автор решил его покрыть краской для защиты от коррозии.


По итогу при скорости ветра около 13 миль\час генератор способен выдавать более 200 Вт.
Источник (Source) Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Как сделать вертикальный ветрогенератор на 220В для дома своими руками

Электроэнергия неуклонно дорожает. Чтобы чувствовать себя комфортно за городом в жаркую летнюю погоду и морозным зимним днем, необходимо или основательно потратиться, или заняться поиском альтернативных источников энергии. Россия – огромная по площади страна, имеющая большие равнинные территории. Хотя в большинстве регионов у нас преобладают медленные ветры, малообжитая местность обдувается мощными и буйными воздушными потоками. Поэтому присутствие ветрогенератора в хозяйстве владельца загородной недвижимости чаще всего оправдано. Подходящую модель выбирают, исходя из местности применения и фактических целей использования.

Ветряк #1 — конструкция роторного типа

Можно сделать своими руками несложный ветряк роторного типа. Конечно, снабдить электроэнергией большой коттедж ему вряд ли будет под силу, зато обеспечить электричеством скромный садовый домик вполне под силу. С его помощью можно снабдить светом в вечернее время суток хозяйственные постройки, осветить садовые дорожки и придомовую территорию.

Подробнее о других видах альтернативных источников энергии можно прочитать в данной статье: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/alt_otoplenie/alternativnye-istochniki-energii.html

Так или почти так выглядит роторный ветрогенератор, сделанный своими руками. Как видите, в конструкции этого оборудования нет ничего сверхсложного

Подготовка деталей и расходников

Чтобы собрать ветрогенератор, мощность которого не будет превышать 1,5 КВт, нам понадобятся:

• генератор от автомобиля 12 V;
• кислотный или гелиевый аккумулятор 12 V;
• преобразователь 12V – 220V на 700 W – 1500 W;
• большая ёмкость из алюминия или нержавеющей стали: ведро или объёмистая кастрюля;
• автомобильное реле зарядки аккумулятора и контрольной лампы заряда;
• полугерметичный выключатель типа «кнопка» на 12 V;
• вольтметр от любого ненужного измерительного устройства, можно автомобильный;
• болты с шайбами и гайками;
• провода сечением 2,5 мм² и 4 мм²;
• два хомута, которыми генератор будет крепиться к мачте.

Для выполнения работы нам будут нужны ножницы по металлу или болгарка, рулетка, маркер или строительный карандаш, отвертка, ключи, дрель, сверло, кусачки.

Большинство владельцев частных домов не признают использование геотермального отопления, однако подобная система имеет перспективы. Подробнее о преимуществах и недостатках данного комплекса можно прочитать в следующем материале: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/alt_otoplenie/geotermalnoe-otoplenie-doma-svoimi-rukami.html

Ход конструкторских работ

Мы собираемся изготовить ротор и переделать шкив генератора. Для начала работы нам понадобится металлическая ёмкость цилиндрической формы. Чаще всего для этих целей приспосабливают кастрюлю или ведро. Возьмем рулетку и маркер или строительный карандаш и поделим ёмкость на четыре равные части. Если будем резать металл ножницами, то, чтобы их вставить, нужно сначала сделать отверстия. Можно воспользоваться и болгаркой, если ведро не выполнено из крашеной жести или оцинкованной стали. В этих случаях металл неминуемо перегреется. Вырезаем лопасти, не прорезая их до конца.

Чтобы не ошибиться с размерами лопастей, которые мы прорезаем в ёмкости, необходимо сделать тщательные замеры и тщательно всё пересчитать

В днище и в шкиве размечаем и высверливаем отверстия для болтов. На этой стадии важно не торопиться и расположить отверстия с соблюдением симметрии, чтобы при вращении избежать дисбаланса. Лопасти следует отогнуть, но не слишком сильно. При выполнении этой части работы учитываем направление вращения генератора. Обычно он крутится по движению часовой стрелке. В зависимости от угла изгиба увеличивается и площадь воздействия потоков ветра, а, значит, и скорость вращения.

Это ещё один из вариантов лопастей. В данном случае каждая деталь существует отдельно, а не в составе ёмкости, из которой вырезалась

Раз каждая из лопастей ветряка существует отдельно, прикручивать нужно каждую. Преимущество такой конструкции в её повышенной ремонтопригодности

Ведро с готовыми лопастями следует закрепить на шкиве, используя болты. На мачту при помощи хомутов устанавливаем генератор, затем подсоединяем провода и собираем цепь. Схему, цвета проводов и маркировку контактов лучше заранее переписать. Провода тоже нужно зафиксировать на мачте.

Чтобы подсоединить аккумулятор, используем провода 4 мм², длина которых не должна быть более 1-го метра. Нагрузку (электроприборы и освещение) подключаем с помощью проводов сечением 2,5 мм². Не забываем поставить преобразователь (инвертер). Его включают в сеть к контактам 7,8 проводом 4 мм².

Конструкция ветряной установки состоит из резистора (1), обмотки стартера генератора (2), ротора генератора (3), регулятора напряжения (4), реле обратного тока (5), амперметра (6), аккумулятора (7), предохранителя (8), выключателя (9)

Достоинства и недостатки такой модели

Если всё сделано правильно, работать этот ветрогенератор будет, не создавая вам проблем. При аккумуляторе 75А и с преобразователем 1000 W он может питать уличное освещение, охранную сигнализацию, приборы видеонаблюдения и т.д.

Схема работы установки наглядно демонстрирует то, как именно энергия ветра преобразуется в электричество и то, как она используется по назначению

Достоинства такой модели очевидны: это весьма экономичное изделие, хорошо поддаётся ремонту, не требует особых условий для своего функционирования, работает надежно и не нарушает ваш акустический комфорт. К недостаткам можно отнести невысокую производительность и значительную зависимость от сильных порывов ветра: лопасти могут быть сорваны воздушными потоками.

Изготовить солнечную батарею возможно и самостоятельно. Пошаговая инструкция расположена здесь: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/alt_otoplenie/solnechnaya-batareya-svoimi-rukami.html

Ветряк #2 — аксиальная конструкция на магнитах

Аксиальные ветряки с безжелезными статорами на неодимовых магнитах в России до последнего времени не делали по причине недоступности последних. Но теперь они есть и в нашей стране, причем стоят они дешевле, чем изначально. Поэтому и наши умельцы стали изготавливать ветрогенераторы этого типа.

Со временем, когда возможности роторного ветрогенератора уже не будут обеспечивать все потребности хозяйства, можно сделать аксиальную модель на неодимовых магнитах

Что необходимо подготовить?

За основу аксиального генератора нужно взять ступицу от автомобиля с тормозными дисками. Если эта деталь была в эксплуатации, её необходимо разобрать, подшипники поверить и смазать, ржавчину счистить. Готовый генератор будет покрашен.

Чтобы качественно отчистить ступицу от ржавчины, воспользуйтесь металлической щеткой, которую можно насадить на электродрель. Ступица снова будет выглядеть отлично

Распределение и закрепление магнитов

Нам предстоит наклеивать магниты на диски ротора. В данном случае используются 20 магнитов размером 25х8мм. Если вы решите сделать другое количество полюсов, то используйте правило: в однофазном генераторе должно быть сколько полюсов, столько и магнитов, а в трехфазном необходимо соблюдать соотношение 4/3 или 2/3 полюса к катушкам. Размещать магниты следует, чередуя полюса. Чтобы их расположение было правильным, используйте шаблон с секторами, нанесенными на бумаге или на самом диске.

Если есть такая возможность, магниты лучше использовать прямоугольные, а не круглые, потому что у круглых магнитное поле сосредоточено в центре, а у прямоугольных – по их длине. Противостоящие магниты должны иметь разные полюса. Чтобы ничего не перепутать, маркером нанесите на их поверхность «+» или «-». Для определения полюса возьмите один магнит и подносите к нему другие. На притягивающихся поверхностях ставьте плюс, а на отталкивающихся – минус. На дисках полюса должны чередоваться.

Магниты правильно размещены. Перед их фиксацией эпоксидной смолой, необходимо сделать бортики из пластилина, чтобы клейкая масса могла застыть, а не стекла на стол или пол

Для закрепления магнитов нужно использовать сильный клей, после чего прочность склейки дополнительно усиливают эпоксидной смолой. Ею заливают магниты. Чтобы предотвратить растекание смолы можно сделать бордюры из пластилина или просто обмотать диск скотчем.

Трехфазные и однофазные генераторы

Однофазный статор хуже трехфазного, потому что при нагрузке он даёт вибрацию. Это происходит из-за разницы в амплитуде тока, которая возникает по причине непостоянной отдачи его за момент времени. Трехфазная модель этим недостатком не страдает. Мощность в ней всегда постоянна, потому что фазы друг друга компенсируют: если в одной ток падает, а в другой он нарастает.

В споре однофазного и трехфазного вариантов последний выходит победителем, потому что дополнительная вибрация не продлевает срок службы оборудования и раздражает слух

В результате отдача трехфазной модели на 50% превышает тот же показатель однофазной. Другим плюсом отсутствия ненужной вибрации является акустический комфорт при работе под нагрузкой: генератор не гудит во время его эксплуатации. Кроме того, вибрация всегда выводит ветрогенератор из строя до истечения срока его эксплуатации.

Процесс наматывания катушек

Любой специалист вам скажет, что перед наматыванием катушек нужно произвести тщательный расчет. А любой практик все сделает интуитивно. Наш генератор не будет слишком быстроходным. Нам нужно, чтобы процесс зарядки 12-вольтового аккумулятора начался при 100-150 оборотах в минуту. При таких исходных данных общее число витков во всех катушках должно составлять 1000-1200шт. Осталось разделить эту цифру на количество катушек и узнать, сколько витков будет в каждой.

Чтобы сделать ветрогенератор на низких оборотах мощнее, нужно увеличить число полюсов. При этом в катушках возрастет частота колебания тока. Для намотки катушек лучше использовать толстый провод. Это уменьшит сопротивление, а, значит, сила тока возрастет. Следует учесть, что при большом напряжении ток может оказаться «съеденным» сопротивлением обмотки. Простой самодельный станочек поможет быстро и аккуратно намотать качественные катушки.

Статор размечен, катушки уложены на свои места. Для их фиксации используется эпоксидная смола, стеканию которой снова противостоят пластилиновые бортики

Из-за числа и толщины магнитов, расположенных на дисках, генераторы могут значительно различаться по своим рабочим параметрам. Чтобы узнать, какую мощность ждать в результате, можно намотать одну катушку и прокрутить её в генераторе. Для определения будущей мощности, следует измерить напряжение на определенных оборотах без нагрузки.

Например, при 200 оборотах в минуту получается 30 вольт при сопротивлении 3 Ом. Отнимаем от 30 вольт напряжение аккумулятора в 12 вольт, а получившиеся 18 вольт делим на 3 Ом. Результат – 6 ампер. Это тот объём, который отправится на аккумулятор. Хотя практически, конечно, выходит меньше из-за потерь на диодном мосту и в проводах.

Чаще всего катушки делают круглыми, но лучше их чуть вытянуть. При этом меди в секторе получается больше, а витки катушек оказываются прямее. Диаметр внутреннего отверстия катушки должен соответствовать размеру магнита или быть немногим больше его.

Проводятся предварительные испытания получившегося оборудования, которые подтверждают его отличную работоспособность. Со временем и эту модель можно будет усовершенствовать

Делая статор, учтите, что его толщина должна соответствовать толще магнитов. Если число витков в катушках увеличить и сделать статор толще, междисковое пространство увеличится, а магнитопоток уменьшится. В результате может образоваться то же напряжение, но меньший ток из-за возросшего сопротивления катушек.

В качестве формы для статора используют фанеру, но можно на бумаге разметить сектора для катушек, а бордюры сделать из пластилина. Прочность изделия увеличит стеклоткань, помещенная на дно формы и поверх катушек. Эпоксидная смола не должна прилипать к форме. Для этого её смазывают воском или вазелином. Для тех же целей можно использовать пленку или скотч. Катушки закрепляют между собой неподвижно, концы фаз выводят наружу. Потом все шесть проводов соединяют треугольником или звездой.

Генератор в сборе тестируют, используя вращение рукой. Получившееся напряжение составляет 40 вольт, сила тока при этом составляет примерно 10 Ампер.

Заключительный этап — мачта и винт

Фактическая высота готовой мачты составила 6 метров, но лучше было бы сделать её 10-12 метров. Основание для неё нуждается в бетонировании. Необходимо сделать такое крепление, чтобы трубу можно было поднимать и опускать при помощи ручной лебедки. На верхнюю часть трубы крепится винт.

Труба ПВХ – надежный и достаточно легкий материал, используя который можно сделать винт ветряка с заранее предусмотренным изгибом

Для изготовления винта нужна ПВХ труба, диаметр которой составляет 160 мм. Из неё предстоит вырезать шестилопастной двухметровый винт. С формой лопастей имеет смысл поэкспериментировать, чтобы усилить крутящий момент на низких оборотах. От сильного ветра винт нужно уводить. Эта функция выполняется с помощью складывающегося хвоста. Выработанная энергия копится в аккумуляторах.

Мачта должна подниматься и опускаться с помощью ручной лебедки. Дополнительную устойчивость конструкции можно придать, используя натяжные тросы

Вашему вниманию предоставлены два варианта ветрогенераторов, которые чаще всего используются дачниками и владельцами загородной недвижимости. Каждый из них по-своему эффективен. Особенно результат применения такого оборудования проявляется в местности с сильными ветрами. В любом случае, такой помощник в хозяйстве не помешает никогда.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Как сделать ветрогенератор своими руками: видео, схема, фото

С давних пор человечество использует силу ветра в своих целях. Ветряные мельницы, парусные корабли знакомы многим, про них пишут в книгах и снимают исторические фильмы. В наше время ветряной электрогенератор не потерял свою актуальность, т.к. с его помощью можно получить бесплатное электричество на даче, которое может пригодиться, если отключат свет. Поговорим о самодельных ветряках, которые можно собрать из подручных материалов и доступных деталей с минимумом затрат. Для вас мы предоставили одну подробную инструкцию с картинками, а также видео идеи еще нескольких вариантов сборки. Итак, давайте рассмотрим, как сделать ветрогенератор своими руками в домашних условиях.

Инструкция по сборке

Существуют несколько типов ветряных установок, а именно – горизонтальный, вертикальный и турбина. У них есть принципиальные различия, свои плюсы и минусы. Однако принцип работы всех ветрогенераторов одинаков — энергия ветра преобразуется в электрическую и накапливается в аккумуляторах, а уже с них уходит на нужды человека. Самый распространенный вид — это горизонтальный.

Он знаком и узнаваем. Преимущество горизонтального ветрогенератора — более высокий КПД по сравнению с другими, так как лопасти ветряка всегда находятся под действием воздушного потока. К недостаткам можно отнести высокое требование к ветру – он должен быть сильнее 5 метров в секунду. Этот тип ветряка сделать проще всего, поэтому его часто берут за основу домашние мастера.

Если вы решили попробовать свои силы в сборке ветрогенератора своими руками, вот несколько рекомендаций.

Начинать нужно с генератора — это сердце системы, от его параметров будет зависеть конструкция винтового узла. Для этого подойдут автомобильные генераторы отечественного и импортного производства, есть сведения о использовании шаговых двигателей от принтеров или прочей оргтехники. Велосипедное мотор-колесо также можно использовать, чтобы самому сделать ветряк для получения электричества. В целом, может подойти практический любой мотор или генератор, однако его обязательно необходимо проверить на эффективность.

Определившись с преобразователем энергии, нужно собрать редукторный узел для повышения оборотов на валу генератора. Один оборот пропеллера должен равняться 4-5 оборотам на валу генераторного узла. Однако эти параметры подбираются индивидуально, исходя из мощности и особенностей вашего генератора и лопастного узла. В качестве редуктора может выступать деталь от болгарки или система ремней и роликов.

Когда собран узел редуктор-генератор, приступают к выяснению его сопротивления крутящему моменту (грамм на миллиметр). Для этого нужно сделать плечо с противовесом на валу будущей установки, и с помощью груза выяснить при каком весе плечо пойдет вниз. Приемлемым результатом считается менее 200 грамм на метр. Размер плеча в этом случае принимается за длину лопасти.

Многие думают, что чем больше лопастей, тем лучше. Это не совсем верно. Нам нужны большие обороты, а много винтов создают большее сопротивление ветру, так как изготавливаем мы их в домашних условиях, в результате чего в какой-то момент набегающий поток тормозит винт и КПД установки падает. Вы можете использовать двухлопастной винт. Такой пропеллер при нормальном ветре может раскрутиться более 1000 оборотов в минуту. Сделать лопасти самодельного ветрогенератора можно из подручных средств — от фанеры и оцинковки, до пластика от водопроводных труб (как на фото ниже). Главное условие – материал должен быть легким и прочным.

Легкий винт повысит КПД ветряка и чувствительность к воздушному потоку. Не забудьте сбалансировать воздушное колесо и убрать неровности, иначе во время работы генератора будете слушать завывание и вой, а вибрации приведут к быстрому износу деталей.

Следующий важный элемент, это хвост. Он будет держать колесо в потоке ветра, и поворачивать конструкцию в случае изменения его направления.

Делать токосъемник или нет, решать вам. Это усложнит конструкцию, однако избавит от частых скручиваний провода, что чревато обрывами кабеля. Конечно, при его отсутствии вам придется иногда самостоятельно раскручивать провод. Во время пробного запуска ветрогенератора не забудьте о технике безопасности, крутящиеся лопасти представляют большую опасность.

Настроенный и сбалансированный ветряк устанавливают на мачту, высотой не ниже 7 метров от земли, закрепленную распорными тросами. Далее не менее важный узел – накопительный аккумулятор. Чаще всего используют автомобильный кислотный аккумулятор. Подключать выход самодельного ветрогенератора непосредственно к батарее нельзя, это нужно сделать через реле зарядки или контроллер, который можно собрать самому или же приобрести готовый.

Принцип работы реле сводится к контролю за зарядом и нагрузкой. В случае полного заряда батареи, оно переключает генератор и аккумулятор на нагрузочный балласт, система стремится всегда быть заряженной, не допуская перезаряда, и не оставляет генератор без нагрузки. Ветряк без нагрузки может достаточно сильно раскрутиться и повредить выработанным потенциалом изоляцию в обмотках. К тому же высокие обороты могут стать причиной механического разрушения элементов ветряного генератора. Далее стоит преобразователь напряжения с 12 на 220 вольт 50 Гц для подключения бытовых приборов.

Сейчас в интернете полно схем и чертежей, где мастера показывают, как сделать ветрогенератор на мощных магнитах самостоятельно. Настолько ли они эффективны, как обещают – вопрос спорный. Но попробовать собрать ветряную электрогенерирующую установку для дома стоит, а потом решить, как ее улучшить. Важно получить опыт и тогда уже можно замахнуться на более серьезный аппарат. Свобода и многообразие самодельных ветряков настолько обширна, а элементная база разнообразна, что нет смысла описывать их все, основной смысл остался тем же — поток ветра раскручивает винт, редуктор повышает обороты вала, генератор выдает напряжение, далее контроллер держит уровень заряда на аккумуляторе, а с него уже идет отбор энергии для различных нужд. Вот по такому принципу можно сделать ветрогенератор своими руками в домашних условиях. Надеемся, наша подробная инструкция с фото примерами разъяснила вам, как изготовить подходящую модель ветряка для дома или дачи. Также рекомендуем ознакомиться с мастер-классами по сборке самодельного устройства в видео формате.

Наглядные видеоуроки

Чтобы легко сделать ветрогенератор для получения электричества в домашних условиях, рекомендуем ознакомиться с готовыми идеями на видео примерах:

Вот мы и предоставили все наиболее простые и доступные идеи сборки самодельного ветряка. Как вы видите, некоторые модели устройств сможет легко изготовить даже ребенок. Существует множество других вариантов самоделок: на мощных магнитах, со сложными лопастями и т.д. Эти конструкции стоит повторять только при наличии некоторого опыта в этом деле, начинать следует с простых схем. Если вы хотите сделать ветрогенератор, чтобы он работал и использовался по назначению, действуйте согласно предоставленной нами инструкции. Если у вас остались вопросы – оставляйте их в комментариях.

Будет интересно прочитать:

Делаем ветряк из автомобильного генератора для частного дома своими руками

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

Содержание

• Ветряк 1 — конструкция роторного типа
• Ветряк 2 — аксиальная конструкция на магнитах

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:

1. Автомобильный генератор на 12 вольт. Для создания устройства используют кислотный либо гелиевый аккумулятор от автомобиля.
2. Регулятор напряжения для преобразования переменных токов: 12 –> 220 вольт.
   Самодельный регулятор напряжения для преобразования переменных токов: 12 –> 220 вольт
3. Габаритная емкость. Подходящие варианты: кастрюля из нержавейки или ведро из алюминия.
4. Зарядное устройство. Используем снятое с автомобиля реле.
5. Выключатель на 12 вольт.
6. Лампа заряда с контроллером.
7. Болты М16×70 мм с гайками и шайбами.
8. Простой вольтметр любой конфигурации из неиспользуемого измерительного устройства.
9. Кабель электрический трехжильный с сечением не менее 2,5 мм².
10. Металлические хомуты с прорезиненной подкладкой. Понадобятся при креплении генератора к несущей матче.

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:

1. Для однофазных генераторов сумма полюсов равняется количеству магнитов.
2. Для трехфазных соблюдается соотношение пропорции 4/3 по единицам магнитов и полюсов, а также 2/3 по полюсам к катушкам соответственно.

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.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

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.

Самодельный ветрогенератор своими руками, как сделать ветряк на 220В

Оплата электроэнергии на сегодняшний день занимает немалую долю в затратах на содержание жилища. В многоквартирных домах, единственный способ экономии — переход на энергосберегающие технологии, и оптимизация расходов по многотарифным схемам (ночной режим оплачивается по сниженным ценам). А при наличии приусадебного участка можно не только сэкономить на потреблении, но и организовать для частного дома самостоятельное энергообеспечение.

Это нормальная практика, которая зародилась в Европе и северной Америке, а последние пару десятилетий активно внедряется и в России. Однако оборудование для автономного энергоснабжения достаточно дорогое, окупаемость «в ноль» наступает не раннее, чем спустя 10 лет. В некоторых государствах, можно возвращать энергию в общественные сети по фиксированным тарифам, это сокращает время окупаемости. В Российской Федерации для оформления «кэшбека» требуется пройти ряд бюрократических процедур, поэтому большинство пользователей «бесплатной» энергии предпочитают строить ветряной генератор своими руками, и пользоваться им только для личных нужд.

Правовая сторона вопроса

Самодельный ветрогенератор для дома не попадает под запреты, его изготовление и применение не влечет за собой административного либо уголовного наказания. Если мощность ветряного генератора не превышает 5 кВт, он относится к бытовым устройствам, и не требует никаких согласований с местной энергетической компанией. Тем более, не требуется уплачивать какие-либо налоги, если вы не получаете прибыль при продаже электроэнергии. Кроме того, самодельный генерирующий ветряк даже с такой производительностью, требует сложных инженерных решений: смастерить его на тек просто. Поэтому мощность самоделки редко превышает 2 кВт. Собственно, этой мощности обычно достаточно для энергоснабжения частного дома (конечно, если у вас нет бойлера и мощного кондиционера).

В данном случае, речь идет о федеральном законодательстве. Поэтому перед принятием решения об изготовлении ветряка своими руками, не лишним будет проверить наличие (отсутствие) субъектовых и муниципальных нормативных правовых актов, которые могут накладывать некоторые ограничения и запреты. Например, если ваш дом расположен на особо-охраняемой природной территории, использование ветровой энергии (а это природный ресурс) может потребовать дополнительных согласований.

Проблемы с законом могут возникнуть при наличии беспокойных соседей. Ветряки для дома относятся к индивидуальным постройкам, поэтому на них также распространяются некоторые ограничения:

• Высота мачты (даже если ветрогенератор без лопастей) не может превышать установленных в вашем регионе норм. Кроме того, могут действовать ограничения, связанные с расположением вашего участка. Например, над вами может проходить посадочная глиссада к ближайшему аэродрому. Или в непосредственной близости от вашего участка проходит линия электропередач. При падении, конструкция может повредить столбы или провода. Общие ограничения при нормальной ветровой нагрузке составляют 15 метров в высоту (некоторые самодельные ветряки взмывают на 30 метров). Если мачта и корпус устройства имеют большую площадь сечения, к вам могут предъявить претензии соседи, на чей участок падает тень. Понятно, что такие жалобы обычно возникают «из вредности», но правовая основа имеется.
• Шум от лопастей. Основной источник проблем с соседями. При работе классической горизонтальной конструкции, ветряк издает инфразвук. Это не просто неприятный шум, при достижении определенного уровня, волновые колебания воздуха оказывают неблагоприятное воздействие не организм человека и домашних животных. Самодельный генератор для ветряка, как правило, не является «шедевром» инженерной мысли, и сам по себе может издавать сильный шум. Крайне желательно официально протестировать ваше устройство в органах надзора (например, в СЭС), и получить письменное заключение о том, что установленные шумовые нормы не превышены.
• Электромагнитное излучение. Любой электроприбор излучает эфирные помехи. Возьмем, к примеру ветряк из автомобильного генератора. Для снижения уровня помех автомобильного приемника, в машине устанавливаются конденсаторные фильтры. При разработке проекта обязательно учитывайте этот момент.
  

  Важно! Любое генерирующее устройство должно быть заземлено. Помимо обеспечения безопасности, это поможет снизить уровень помех.

  Претензии могут быть предъявлены не только от соседей, у которых возникнут проблемы с приемом теле радио сигналов. Если неподалеку расположены промышленные или военные приемные центры, не лишним будет проверить уровень помех в подразделении контроля радиоэлектронных помех (РЭБ).

• Экология. Звучит парадоксально: казалось бы, вы используете экологически чистый агрегат, какие могут быть проблемы? Пропеллер, расположенный на высоте 15 метров и выше, может стать препятствием на пути миграции пернатых. Вращающиеся лопасти незаметны для птиц, и они легко попадают под удар.
  

  Совет: Чем больше у вас образуется документов, подтверждающих безопасность ветрогенератора для окружающих, тем проще будет впоследствии отражать «атаки» беспокойных соседей и назойливых проверяющих.

Разновидности генераторов

Прежде чем решить, как сделать ветрогенератор своими руками, рассмотрим особенности конструкции:

По расположению генератора устройство может быть горизонтальным или вертикальным

• Классическая конструкция — ось вращения расположена параллельно земле, плоскость лопастей — перпендикулярно. Такая схема предусматривает свободное вращение вокруг вертикальной оси, для позиционирования «по ветру».Чтобы плоскость вращения всегда занимала эффективное положения перпендикулярно направлению ветра, требуется хвостовое оперение, которое работает по принципу флюгера. Принцип действия простой: ветер меняет направление, воздействует на хвостовую плоскость, ось вращения генератора всегда расположена вдоль движения потока воздуха. Единственная сложность — подключение силовых кабелей. Если корпус генератора совершит несколько оборотов вокруг вертикальной оси, провода намотаются на мачту, и оборвутся. Поэтому требуется установка ограничителя. Он не позволяет совершить полный оборот, но приводит к зависанию) корпуса в мертвых зонах.Промышленные образцы имеют электронный регулятор слежения за направлением, и поворачивает корпус с помощью встроенного электромотора.Решить проблему можно с помощью цилиндрического пропеллера, который принимает воздушный поток как поперек, так и вдоль оси вращения. Правда, эффективность зависит от угла атаки. Чем больше ветер отклоняется от угла 90°, тем ниже КПД.Но такую конструкцию трудно сделать своими руками, из-за сложностей в аэродинамике движителя.
• Оптимальный вариант — вертикальные генераторы (то есть, ось вращения вала располагается перпендикулярно земле). При таком расположении аэродинамического движителя, вы вообще не зависите от направления ветра. Вращение одинаково эффективно, и зависит только от силы потока воздуха.Форма лопастей может быть самой разной, есть простор для инженерной мысли. Существует множество интересных аэродинамических проектов, разработанных научными учреждениями. Причем чертежи большинства их них представлены в свободном доступе. Причем конструкции, опубликованные в литературе технической направленности времен СССР, порой оказываются наиболее рациональными.Роторные винты имеют неоспоримое преимущество: вертикальный генератор закреплен статично, что упрощает электрическое подключение. Нет необходимости устанавливать ограничители вращения, как в горизонтальных схемах.

По номиналу генерируемого напряжения

• Ветрогенераторы, изготовленные своими руками на 220 вольт, не требуют дополнительных преобразователей величины напряжения, и являются конструкциями прямого применения. Однако их работа зависит от силы ветра. Как минимум, необходим стабилизатор на выходе, выполняющий функцию регулятора при разных оборотах вала. При отсутствии ветра, система просто не работает.Преимущества неоспоримы: как правило, используется мощный электродвигатель, на который можно устанавливать винт, непосредственно закрепив его к валу ротора. Переделки минимальны по трудозатратам, такие моторы уже имеют удобный постамент, остается лишь изготовить опорную площадку.Электродвигатели можно найти с минимальными финансовыми затратами: от любой списанной электроустановки. Например, промышленного вентилятора. Подходят и моторы от бытовой техники: стиральные машины, пылесосы.
• 12 вольт (реже 24 вольта). Наиболее популярная конструкция — ветрогенератор своими руками из автомобильного генератора. Причем он демонтируется из автомобиля-донора в комплекте с преобразователем напряжения. Переделка схемы не требуется: на выходе мы получаем либо 14 вольт (в автомобиле таким напряжением заряжается аккумулятор), либо требуемые для питания вашей энергосистемы 12 вольт. Наличие шкива позволяет сконструировать ременную передачу с требуемым соотношением оборотов. Ответную часть также можно снять с автомобиля донора.При желании, лопасти крепятся непосредственно на вал.Такие ветрогенераторы можно использовать как для непосредственного подключения к потребителю, так и в автомобильном режиме, воспроизведя систему зарядки в комплекте с аккумулятором. Если для организации энергоснабжения требуется 12 вольт, питание берется напрямую с клемм аккумулятора. Для получения 220 вольт, используется преобразователь. Подходящий вариант — источник бесперебойного питания.Система работает следующим образом: если отбираемая мощность ниже, чем может обеспечить генератор — аккумуляторные батареи заряжаются. Если порог превышен — мощность генерируется от АКБ.

Типовые примеры самодельных ветрогенераторов

Устройство ветрогенератора одинаковое, вне зависимости от выбранной схемы.

• Пропеллер, который может быть установлен как непосредственно на вал генератора, так и с помощью ременной (цепной, шестеренной передачи).
• Собственно генератор. Это может быть готовое устройство (например, с автомобиля), либо обычный электродвигатель, который при вращении вырабатывает электроток.
• Инвертор, регулятор напряжения, стабилизатор — в зависимости от выбранного напряжения.
• Буферный элемент — аккумуляторные батареи, обеспечивающие непрерывность генерации, вне зависимости от наличия ветра.
• Установочная конструкция: мачта, кронштейн для монтажа на крыше.

Пропеллер

Можно изготовить из любого материала: хоть из пластиковых бутылок. Правда гибкие лопасти существенно ограничивают мощность.

Достаточно вырезать в них полости, для забора ветра.

Неплохой вариант — ветряк бытового из кулера. Вы получаете готовую конструкцию с профессионально выполненными лопастями и сбалансированным электродвигателем.

Аналогичная конструкция изготавливается из охладителя компьютерных блоков питания. Правда мощность такого генератора мизерная — разве что зажечь лампу на светодиодах, или зарядить мобильный телефон.

Тем не менее, система вполне работоспособна.

Неплохие лопасти получаются из алюминиевых листов. Материал доступен, его несложно отформовать, пропеллер получается достаточно легким.

Если вы создаете роторный пропеллер для вертикального генератора, можно воспользоваться жестяными банкам, разрезанными вдоль. Для мощных систем применяются половинки стальных бочек (вплоть до объема 200 литров).

Разумеется, придется с особой тщательностью подойти к вопросу надежности. Мощный каркас, вал на подшипниках.

Генератор

Как говорилось выше, можно использовать готовый автомобильный, или электродвигатель от промышленных электроустановок (бытовой техники). В качестве примера: ветрогенератор из шуруповерта. Используется вся конструкция: двигатель, редуктор, патрон для крепления лопастей.

Компактный генератор получается из шагового двигателя принтера. Опять же, мощности хватает лишь на питание светодиодного светильника или зарядного устройства смартфона. На природе — незаменимая вещь.

Если вы с паяльником «на ты», и неплохо разбираетесь в радиотехнике — генератор можно собрать самостоятельно. Популярная схема: ветрогенератор на неодимовых магнитах. Преимущества конструкции — можно самостоятельно рассчитать мощность под ветровую нагрузку в вашей местности. Почему неодимовые магниты? Компактность при высокой мощности.

Можно переделать ротор имеющегося генератора.

Либо создать собственную конструкцию, с изготовлением обмоток.

Эффективность такого ветряка на порядок выше, чем при использовании схемы с электродвигателем. Еще одно неоспоримое преимущество — компактность. Неодимовый генератор плоский, и его можно разместить непосредственно в центральной муфте пропеллера.

Мачта

Изготовление этого элемента не требует познаний в электронике, но от его прочности зависит жизнеспособность всего ветрогенератора.

Например, мачта высотой 10–15 метров требует грамотно рассчитанных растяжек и противовесов. Иначе сильный порыв ветра может завалить конструкцию.

Если мощность генератора не превышает 1 кВт, вес конструкции не такой большой, и вопросы прочности мачты отходят на второй план.

Итог

Самодельный ветрогенератор — не такая сложная конструкция, как может показаться на первый взгляд. С учетом высокой стоимости заводских изделий, можно изрядно сэкономить, изготовив домашнюю ветряную электростанцию и вполне доступных материалов. С учетом небольших затрат на создание ветряка, окупится он достаточно быстро.

Видео по теме

all-about-delco-style-alternators-use-wind-generators — Web

Если вы новичок в идее создания ветряного генератора из переделанных компонентов, то вы, вероятно, задавали себе несколько вопросов. следующие вопросы:

• Почему автомобильные генераторы подходят для использования в ветроэнергетике?
• Какие модификации необходимы, чтобы из автомобильного генератора сделать практичный ветрогенератор?
• Почему генераторы переменного тока Delco так популярны?
• Какие лопасти WindyNation лучше всего подходят для ветряных генераторов, использующих PMA в стиле Delco?

Ну, может, мы сами задали этот последний вопрос! Но в любом случае, если у вас есть вопросы об использовании переделанных автомобильных генераторов, вот ваш шанс прочитать об этом все.

Во всем мире становится все более популярным тот факт, что энтузиасты ветроэнергетики пользуются избыточными запасами генераторов или двигателей, изначально предназначенных для других целей, кроме выработки электроэнергии из ветра. В Австралии и Новой Зеландии моторы для стиральных машин Fisher & Paykel пользуются огромной популярностью, поскольку в этих стиральных машинах используются большие моторы с постоянными магнитами. В Северной Америке Ametek, Inc. известна своими ленточными двигателями, которые до недавнего времени были широко доступны и чрезвычайно популярны для изготовления ветряных генераторов.

Но, пожалуй, ни один другой бренд не встречается так часто, когда речь идет о малых ветроэнергетических установках своими руками, как генераторы переменного тока с постоянными магнитами Delco.

Почему генераторы переменного тока Delco так популярны?

Название Delco происходит от Dayton Engineering Laboratories Co, давнего поставщика для компании General Motors. У Delco долгая и богатая история, включая разработку первой надежной системы зажигания аккумуляторной батареи. Компания была включена в ряд более крупных мегакорпораций, производящих сотни жизненно важных компонентов для автомобилей американского производства.И хотя GM продолжает использовать торговую марку Delco, в том числе для своего подразделения запчастей ACDelco, компания значительно эволюционировала с первых дней своего становления.

С начала 80-х годов в американской автомобильной промышленности возникло огромное количество избыточных производственных мощностей, которые часто уходили на производство множества компонентов, которые не обязательно находили свое применение в автомобилях. Эти генераторы, которым не нашлось места под капотом, в конечном итоге нашли способ быть полезными. Для энтузиастов ветроэнергетики компания Delco пережила ренессанс.Автомобильные генераторы нового назначения стали чрезвычайно популярными и относительно экономичными для использования в небольших ветряных генераторах.

Большинство генераторов ACDelco, которые вы найдете проданными специально для использования в качестве ветряных генераторов, были переделаны или отремонтированы. Причина этого в том, что автомобильный генератор переменного тока Delco работает в других условиях при использовании в ветряной турбине — по крайней мере, по сравнению с генератором с постоянными магнитами.

Какие изменения необходимы?

Статор автомобильного генератора настроен на работу на очень высоких оборотах, в основном потому, что генератор в автомобиле может вращаться с помощью мощного двигателя с высокими оборотами.Рабочая частота вращения автомобильного генератора переменного тока Delco примерно в три раза выше частоты вращения коленчатого вала автомобильного двигателя. Коленчатый вал автомобиля обычно работает при 1000-4000 об / мин. По этой причине автомобильный генератор переменного тока Delco предназначен для выработки хорошего зарядного напряжения и силы тока при 3000–12000 об / мин.

Для сравнения, небольшая ветряная турбина с ротором диаметром примерно 60 дюймов может развивать скорость 850 об / мин при ветре 25 миль в час! 850 об / мин — это намного ниже порога, позволяющего стандартному автомобильному генератору Delco даже начать заряжать аккумуляторную батарею на 12 В!

При использовании автомобильного генератора переменного тока Delco в качестве ветрогенератора абсолютно необходимо модифицировать генератор для работы на низких оборотах.Это достигается с помощью двух сложных модификаций:

1. Одна заменяет стандартные обмотки статора автомобильного генератора Delco на статор, у которого больше витков провода меньшего сечения.
2. Мощные неодимовые магниты размещены на роторе, что дает большую выходную мощность, чем стандартные магниты.

[Если вы новичок в ветроэнергетике, прочитайте нашу статью Как выбрать двигатель, чтобы узнать, почему частота вращения и напряжение так важны для правильной зарядки аккумулятора]

Где я могу купить качественные генераторы переменного тока Delco для ветряных турбин?

Есть несколько надежных и ответственных компаний, которые продают эти популярные генераторы переменного тока Delco или Delco, которые были модифицированы для использования в качестве ветряных генераторов.Единственный, который мы бы особо рекомендовали, — это WindBluePower (www.windbluepower.com) .

WindBlue производит высококачественные генераторы переменного тока с постоянными магнитами (PMA) Delco, и они этичны и честны в том, как они оценивают и представляют вероятную выходную мощность этих PMA. Они делают это в основном путем представления кривой мощности, демонстрирующей выходную мощность своих генераторов переменного тока под нагрузкой. Это контрастирует с некоторыми другими продавцами модифицированных PMA Delco, которые предоставляют только показания напряжения холостого хода, что является практически бесполезным показателем выходной мощности PMA.

Для получения дополнительной информации о том, почему напряжение холостого хода не является справедливой оценкой выходной мощности PMA, ознакомьтесь с Терри Галионом из TLG Windpower и его полезными подкастами о практической ветроэнергетике в сети Green Talk Network.

Имеют разумные ожидания

Когда дело доходит до генераторов переменного тока Delco, действительно важно иметь разумные ожидания относительно того, какую мощность вы будете производить от этих устройств. Другими словами, вы не должны ожидать чуда производства электроэнергии от Delco PMA по той простой причине, что количество энергии, которое может обеспечить ветрогенератор или генератор переменного тока, зависит от:

1. Количество меди, которое вы можете уместить в статоре
2. Количество / размер мощных неодимовых магнитов, которые можно разместить на роторе.

Автомобильный генератор переменного тока Delco размером с плод канталупы, поэтому количество меди и магнитов, которое может поместиться внутри него, ограничено.

Возможно, что еще более важно, автомобильный генератор переменного тока был разработан, чтобы быть под капотом автомобиля. Мы делаем это замечание, чтобы не критиковать их качество или даже возможность их использования в качестве ветряных генераторов. Это простой факт, что характеристики автомобильного генератора переменного тока кардинально отличаются от ветрогенератора. Например, автомобильный генератор не будет защищен от атмосферных воздействий, поскольку он обычно хорошо защищен от дождя и тумана, поскольку находится под капотом автомобиля.Во-вторых, как мы обсуждали выше, статор необходимо перемотать, чтобы получить напряжение, подходящее для зарядки аккумулятора. В-третьих, автомобильный генератор не обязательно должен быть высокоэффективным для выработки электроэнергии, потому что он вращается двигателем автомобиля, который может производить не менее 100 л.с. (76000 Вт!).

Отличный способ научиться создавать ветряные генераторы

Тем не менее, мы воодушевлены тысячами людей, которые изучают основы ветроэнергетики из PMA Delco и действительно производят значительное количество электроэнергии из таких устройств.

Мы протестировали лопасти WindyNation на нескольких различных типах генераторов переменного тока WindBlue и написали следующий раздел с намерением создать полезный ресурс для клиентов, которые могут быть заинтересованы в использовании алюминиевых лопастей ветряных турбин WindyNation с генератором переменного тока WindBlue.

Мы протестировали несколько комплектов наших лезвий на PMA серии WindBlue 540 и 520. Все тесты проводились с использованием 12-вольтовой аккумуляторной батареи в качестве нагрузки.

Таблица 1: WindBlue 540, используемый с 28-дюймовыми лопастями WindyNation HyperSpin (набор из 3)

Скорость ветра (миль / ч)	А
11-13	2-4
20-25	10

Мы обнаружили, что WindBlue 540 неплохо работает с 3 нашими 28-дюймовыми лопастями HyperSpin.Мы измерили выходную мощность около 2-4 ампер в 12-вольтовой аккумуляторной батарее при скорости ветра 11-13 миль в час. При очень сильном ветре (20-25 миль в час) мы измерили выходную мощность около 10 ампер на батарею на 12 вольт. HyperSpins лучше всего подходят для 540. 540 PMA намотан для высоких напряжений при низких оборотах, так что он может достигать зарядного напряжения при слабом и среднем ветре. Как следствие, устройство немного страдает с точки зрения выходной силы тока.

Таблица 2: WindBlue 520, используемый с 28-дюймовыми лопастями WindyNation HyperSpin (набор из 3)

Скорость ветра (миль / ч)	А
12	3-5
20- 25	12-17

WindBlue 520 лучше всего сочетался с 5-лопастным набором HyperSpin, который обеспечивает хорошее сочетание крутящего момента и скорости.Этот генератор дает лучший ток, чем 540, но он не начинает заряжать 12-вольтовую батарею, пока у вас не будет очень стабильного ветра 9 миль в час. При скорости ветра около 12 миль в час генератор был способен производить 3-5 ампер. При ветре 20-25 миль в час 540 выдавал 12-17 ампер, что является приличным количеством мощности для небольшого PMA.

В целом, мы были впечатлены производительностью генератора WindBlue. Если вы собираетесь использовать Delco в своем проекте ветряной турбины, мы рекомендуем вам использовать WindBlue.Если вы ищете что-то более мощное, мы, конечно же, посоветуем вам проверить нашу Windtura 500 PMA.

Привлекательность модифицированных автомобильных генераторов Delco для ветроэнергетики своими руками должна быть понятна каждому: НИЗКАЯ стоимость.

Тысячи домашних мастеров по всему миру используют эти устройства для создания небольших и действительно экономичных ветряных турбин. При покупке генератора переменного тока Delco важно иметь разумные ожидания относительно мощности, которую он будет производить.Кроме того, из-за ремонта, необходимого для «восстановления» генератора переменного тока Delco для использования в ветряной турбине, важно, чтобы вы приобрели генератор переменного тока Delco у уважаемой и честной компании. Автомобильный генератор переменного тока Delco, модифицированный неквалифицированным человеком или компанией, которая сокращает углы, будет страдать от ужасных характеристик, зазубрин и, скорее всего, в конечном итоге выйдет из строя.

Удачи, стройка! А если у вас есть какие-либо вопросы об автомобильном генераторе переменного тока в стиле Delco, напишите нам по адресу info @ windynation.ком!

Создайте свою миниатюрную ветряную турбину

Энергия ветра — один из самых быстрорастущих источников энергии в мире. Благодаря этому быстрому проекту Майкла Аркуина из KidWind Project молодые инженеры могут построить работающую турбину всего за пару часов.

1 Создайте свою собственную миниатюрную ветряную турбину

Возобновляемая энергия — это ветер под лопастями наших турбин. За последние несколько лет ветроэнергетика была одним из самых быстрорастущих источников энергии в мире.Узнайте, как уловить порывистую силу воздушного потока с помощью этой прочной конструкции турбины из ПВХ, созданной Майклом Аркином, основателем проекта KidWind. Этот исследовательский проект учит инженерии и моделированию и, чтобы сделать его подходящим для возраста и навыков, может быть увеличен или уменьшен по сложности для получения большего или меньшего количества электроэнергии, а также для демонстрации таких концепций, как преобразование энергии и эффективность лезвий. Будьте готовы быть потрясенными.

Материалы

• Пять диаметром 1 дюйм.Фитинги из ПВХ под углом 90 градусов
• Три диам. Тройники из ПВХ
• Один диаметром 1 дюйм. Муфта из ПВХ
• Шесть диам. Трубы из ПВХ длиной 6 дюймов
• Одна диаметром 1 дюйм. Труба из ПВХ длиной 24 дюйма
• Одна диаметром 1 дюйм. Труба из ПВХ длиной 2 дюйма

• Два зажима типа «крокодил»
• Доска для плакатов для лопастей
• 20-дюймовый коробчатый вентилятор или другой источник ветра
• Клейкая лента
• Пистолет для горячего клея / клея
• Кусачки
• Сверло

Специальные детали (Доступны в магазине. kidwind.org)

• Комплект базовых деталей конструкции турбины KidWind
(включает двигатель постоянного тока с проводами, обжимную втулку с 12 отверстиями и 25 дюбелей)
• Мультиметр
• 5-миллиметровая светодиодная лампа
• Звуковая и световая плата

2 Постройте ротор и гондолу

1. Вставьте 2-дюймовый кусок ПВХ-трубы в 90-градусный фитинг.
2. Наденьте муфту из ПВХ на 2-дюймовую трубу, образуя цельную деталь, называемую гондолой.
3. Оберните кусок клейкой ленты шириной 1/2 дюйма и длиной 18 дюймов по периметру двигателя. Это поможет ему надежно войти в соединительную муфту.
4. Проденьте провода, прикрепленные к двигателю постоянного тока, в горловину муфты через 90-градусный фитинг из ПВХ.
5. Двигатель должен плотно прилегать к муфте, но не проталкиваться до упора.
6. Затем прикрепите обжимную ступицу к двигателю, надавив на приводной вал.
7. Убедитесь, что поверхность двигателя находится на одном уровне с краем трубы.

3 Постройте базу

1. Используя четыре 90-градусных фитинга из ПВХ, два тройника из ПВХ и четыре 6-дюймовых трубных секций из ПВХ, сконструируйте две стороны основания турбины.
2. Вставьте 6-дюймовую трубу в один конец 90-градусного фитинга. На противоположном конце 6-дюймовой трубы установите тройник из ПВХ, а затем еще 6-дюймовую трубу и 90-градусный фитинг.Повторите, чтобы сделать вторую ножку основы.

3. Просверлите небольшое отверстие в нижней части последнего тройника из ПВХ.
4. Соедините ножки основания, вставив две оставшиеся 6-дюймовые трубы из ПВХ в тройник из ПВХ на каждой ножке. Соедините ножки основания через просверленную тройник из ПВХ.

4 Прикрепите башню к базе

1. Проденьте провода двигателя по 24-дюймовой трубе из ПВХ; этот длинный участок — башня.
2. Присоедините гондолу к верхней части башни; постучите по нему, чтобы он надежно встал на место.
3. Пропустите провода через центральный тройник из ПВХ и выведите их из просверленного отверстия в основании башни.
4. Закрепите башню на тройнике.
5. Прикрепите зажимы типа «крокодил» к оголенным проводам.

5 Сделать лезвия

1. Создайте лезвия из материала диаметром от 6 до 10 дюймов.Мы использовали плакатный картон, но вы можете использовать любой жесткий и легкий материал, например, прочную бумажную тарелку или листы бальзы. (Примечание: напряжение, которое вырабатывает ваша турбина, зависит от крутящего момента и частоты вращения лопастей. Мы обнаружили, что конфигурация из двух или четырех лопастей генерирует много энергии, но не стесняйтесь экспериментировать!)
2. Закрепите лопасти на дюбели скотчем или горячим клеем.
3. Вставьте дюбели в отверстия обжимной ступицы. После установки затяните ступицу.

6 Заставьте генератор работать

1. Расположите турбину перед коробчатым вентилятором так, чтобы ветер вращал лопасти; это будет производить электричество.
2. Используйте зажимы типа «крокодил» для подключения к мультиметру для измерения напряжения. (Вам понадобится примерно 2 вольта.)
3. Когда ваши лезвия вырабатывают энергию, вы можете подключить провода светодиодной лампы
или звуковой и световой платы, используя зажимы из крокодиловой кожи.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Постройте эту ветряную турбину своими руками с открытым исходным кодом за $ 30

Начало работы с проектами ветровой энергии дома может обойтись вам в копеечку, если вы купите готовый продукт, но если вы немного удобны и не возражаете искать материалы и проявлять творческий подход в гараже или на заднем дворе, вы можете попробовать ваши руки в создании одной из этих ветряных турбин своими руками примерно за 30 долларов в материалах.В конце концов, это неделя #iheartrenewables!

Материалы, необходимые для создания собственной ветряной турбины

Ранее мы рассказывали о планах Дэниела Коннелла по созданию концентрированных солнечных коллекторов с открытым исходным кодом, но теперь он вернулся с еще одним замечательным проектом в области возобновляемых источников энергии, сделанным своими руками, — ветряной турбиной с вертикальной осью, основанной на конструкции подъема + сопротивления Lenz2. Дизайн Коннелла предусматривает использование алюминиевых форм для литографической офсетной печати, чтобы ловить ветер, которые, по его словам, можно дешево (или даже бесплатно) получить в компании офсетной печати, а также различные аппаратные средства и велосипедное колесо.

«В турбине используется механически эффективная конструкция Lenz2 с подъемником и сопротивлением примерно на 40%. Она полностью сделана из подручных материалов, за исключением болтов и заклепок, и должна стоить около 15-30 долларов за трехлопастную версию, которую может производить одна человек за шесть часов без особых усилий «. — SolarFlower

Помимо основных инструментов, включая ручную дрель, вам нужно будет купить или одолжить заклепочник и различное оборудование (болты, гайки и шайбы), чтобы построить это устройство. Согласно заметкам Коннелла, эта ветряная турбина, сделанная своими руками, которая может быть построена в трех- или шестилопастной версии, успешно выдерживала устойчивые ветры со скоростью 80 км / ч (три лопасти) и до 105 км / ч для шестилопастной версии. .

Вывод и приложения

Вот небольшой видеоролик о ветряной турбине с вертикальной осью, которую бросает вызов сильному ветру:

Чтобы получить энергию от этой ветряной турбины, необходимо добавить к ротору генератор переменного тока, а также способ хранения электроэнергии, но его также можно использовать просто для механического вращения, например, для перекачивания воды или вращения. маховик для других приложений.

Хотя есть ряд переменных, которые могут повлиять на мощность этой ветряной турбины, сделанной своими руками, в том числе эффективность используемого генератора переменного тока (и, очевидно, скорость ветра в месте его расположения), по словам Коннелла, при использовании автомобильного генератора с КПД 50%. (самый простой и дешевый вариант) должен производить 158 Вт электроэнергии при скорости ветра 50 км / ч и 649 Вт при скорости 80 км / ч с этой конструкцией.

[ Обновление : в разговоре по электронной почте с Коннеллом он заявил, что «шестилопастная версия с эффективным генератором переменного тока должна производить не менее 135 Вт электроэнергии при скорости ветра 30 км / ч и 1,05 кВт при 60 км / ч». ]

Эта самодельная ветряная турбина не обязательно будет питать ваш дом (хотя серия из них потенциально может быть использована для выработки достаточного количества электроэнергии для зарядки аккумуляторной батареи для скромного домашнего использования), это может быть отличным практическим школьным проектом или домашнее обучение по ветроэнергетике.

[H / T to Sustainablog]

DIY Wind Turbine — Как построить свой собственный домашний ветрогенератор

Сегодня ветроэнергетика считается одним из наиболее эффективных и экологически безопасных способов производства энергии, которая требуется практически для всего, от промышленного производства до нашего собственного потребления людьми, что мы все еще в значительной степени воспринимаем как должное. нашей повседневной жизни. Это также один из самых дешевых способов выработки электроэнергии.Но массовое внедрение ветряных турбин все еще находится в зачаточном состоянии, и правительства многих стран не спешат реагировать на этот жизненно важный фактор, способствующий экономии за счет масштаба, несмотря на активное движение к этой чистой, зеленой форме производства энергии. Так что велики шансы, что ваш район или город еще не используют энергию ветра. И твой дом тоже.

Ветряные генераторы

относительно легко и просто сделать, и они могут сэкономить вам много денег на счетах за электроэнергию, если вы сможете построить свои собственные.И именно это и будет попытаться сделать эта статья — помочь вам построить свой собственный ветрогенератор путем сбора и сборки относительно распространенных и дешевых компонентов.

Вы можете подключить свой дом прямо на заднем дворе

В настоящее время вы обременены растущими и высокими затратами на электроэнергию и газ, как неустойчивых источников энергии, так и вредных источников двуокиси углерода в атмосферу Земли. Но знаете ли вы, что наличие собственного ветрогенератора сэкономит вам тысячи долларов, если не больше, в течение всей вашей жизни? Чтобы подчеркнуть это, вот три преимущества наличия собственного самодельного генератора.

• Стоимость — Мы уже упоминали о вероятности значительной экономии. Давайте подробнее остановимся на этом. Большинство городских районов по всему миру еще не подключены к этому устойчивому источнику производства электроэнергии через национальную сеть, и это может быть еще через несколько лет. Однако ваш ветрогенератор на вашем собственном заднем дворе также не подключен ни к стране, ни к месту, поэтому вы не платите по счетам.
• Экологическая устойчивость — Ветряная мельница остается одним из самых экологически устойчивых энергетических устройств.Его единственным источником энергии остается ветер, и ничего больше.
• Чистота и эстетика — Небольшой генератор, как и большие турбины, остается чистым источником производства энергии. А поскольку ваш генератор по сути мал, его можно незаметно разместить в саду, накрыть, когда он не используется, и не будет создавать большого шума при использовании.

Компоненты ветряной турбины

Зайдите на любой веб-сайт во вселенной, и вы обнаружите, что есть много способов делать что-то или создавать их.Но универсальный принцип, если хотите, всегда остается неизменным. Здесь мы перечисляем основные компоненты, которые необходимы для создания собственной небольшой ветряной турбины или генератора для вашего двора и дома.

• Инструменты
• Строим корпус
• Лезвия первостепенной важности
• Двигатель
• Центральный узел
• Хвост
• Башня
• Диод и батарейки

Какие процессы влекут за собой

Все зависит от вас, сколько электроэнергии вы собираетесь производить.Но для практических целей обслуживания новичков эти процессы позволяют начать генерировать минимум, но на удивление большую мощность, чем вы могли представить. Кроме того, вы сосредоточены на производстве зеленой энергии, поэтому не будет слишком много внимания или интенсивного использования традиционных розеток. Начнем с первого шага.

Семь шагов, которым нужно следовать

1. Инструменты — При создании вашего ветрогенератора вы собираетесь начать с таких инструментов, как инструменты для зачистки проводов и паяльники.Для самого генератора вы также будете использовать перерабатываемые предметы, такие как двухлитровые пластиковые бутылки из-под газировки, их крышки, легкие, но тонкие полоски металла, эпоксидной смолы и клея. Вам также понадобятся традиционные инструменты, такие как пила, гаечные ключи и электродрель. Самый важный инструмент — это план строительства.

2. Строительство ветрозащитной площадки — Теперь давайте поговорим о строительных процессах, которым мы будем следовать. Зона улавливания ветра — это, по сути, компонент, который будет улавливать ветер.Для этого компонента нужно отпилить верхушки пластиковых бутылок (ниже горлышка). Как только вы это сделаете, можете переходить к следующему шагу.

3. Создание парных соединений — В качестве дополнения к созданию зоны защиты от ветра вы можете начать с использования эпоксидной смолы для соединения крышек бутылок вместе, фиксируя их вплотную друг к другу, пока не получите четыре соединительных компонента.

4. Создание «вентилятора» — он не будет использоваться в качестве вентилятора, но механически он будет работать аналогично. Вы будете вырезать X из металлических полос.Он должен быть не менее фута в длину и не менее одного дюйма в ширину. После того, как вы сделали свой вентилятор, вы можете закрепить свои куплеты эпоксидной смолой на новом вентиляторе. Перед тем, как перейти к следующему этапу, дайте эпоксидной смоле затвердеть.

5. Подключение ветрозащиты к вентилятору — Это очень просто; при условии, что вы спроектировали и построили свои куплеты точно в соответствии со спецификациями (по вашему собственному плану или где-то еще), все, что вам нужно сделать здесь, это вкрутить крышки бутылок в куплеты.

6. Сложное дело с генератором — После того, как вы собрали вентилятор, вам все равно нужно добавить генератор. Здесь диоды и батарея служат своей цели. Опять же, используйте эпоксидную смолу, чтобы закрепить оба компонента (генератор и вентилятор). Края, если есть, можно закрепить клеем.

7. Ветрогенератор еще нужно где-то стоять — Для этого можно построить подставку. Это также зависит от того, какой тип двигателя (генератора) вы спроектировали и построили. В конечном итоге подставка будет небольшой, и прямоугольный кусок дерева можно будет обрезать и строгать, чтобы создать основу.Когда вы построите подставку, надежно прикрепите к подставке генератор и вентилятор. Здесь упор делается на закрепление устройства, чтобы оно оставалось устойчивым в случае сильного ветра, который обычно может опрокинуть это световое устройство. Вы можете использовать механизмы взвешивания, чтобы генератор работал быстро.

Знаете ли вы, что здесь можно использовать даже солнечную энергию?

Вместо батарей и диодов для питания генератора вы можете использовать двигатели на солнечной энергии, добавив еще один приятный штрих к вашей миссии — сделать ваш дом максимально экологически устойчивым.Это также будет зависеть от того, сколько энергии вы собираетесь генерировать для своего дома. В ближайшем будущем все еще возможно сделать ваш дом полностью независимым от вашей национальной сети, будь то энергия ветра или солнца, или и то, и другое (в идеале, у вас будет и то, и другое). На данный момент вы можете рассматривать это упражнение как ценную практику.

Преимущества собственного ветрогенератора

В начале статьи мы уже упоминали три ключевых преимущества. Однако то, как эта небольшая ветряная турбина принесет вам пользу в долгосрочной перспективе, полностью зависит от вас и ваших непосредственных потребностей и целей.На внутреннем уровне и в завершение этого вводного руководства по созданию небольшого ветряного генератора вот несколько идей, над которыми вы пока можете подумать.

• Портативное использование — На этом этапе ваша маленькая турбина может не иметь мощности для обеспечения энергией всего вашего дома без использования других традиционных и неустойчивых источников энергии. На данный момент, будучи легким портативным устройством, вы можете варьировать потребление энергии и размещать генератор поблизости от того места, где он нужен.

• Гейзер с горячей водой — Домашний гейзер с горячей водой остается основным и самым дорогостоящим пользователем электроэнергии в вашем доме.Расставив приоритеты по расходам, вы можете подключить генератор к гейзеру.

• Подача воды — В прошлом ветряные мельницы использовались для перекачивания воды. Нет причин, по которым ты тоже не можешь этого сделать. Ветряную турбину можно использовать для кормления всего вашего сада, особенно вашего органического огорода.

• Области фокусировки — Воспользуйтесь преимуществами портативности устройства, а также используйте его в качестве измерительного прибора, чтобы увидеть, какая область вашего дома (кроме гейзера) потребляет больше всего энергии.

Мы надеемся, что это руководство вдохновило вас на поиск новых инновационных способов питания вашего дома без помощи неустойчивой электросети. Он также показал вам, что вы можете многое сделать с переработанными предметами, вместо того, чтобы выбрасывать их в мусорное ведро.

Артикул:

DoitYourself

Изображение предоставлено: Мартин Абегглен, Ларри Смит

Создание генератора с генератором переменного тока для питания вашего дома

При всей неопределенности современного мира многие люди пытаются стать более самодостаточными.Выращивание собственных овощей, выращивание собственных кур для получения яиц или выращивание более крупных животных, таких как мясной и молочный скот, если у них есть место.

Более самодостаточные люди даже шьют себе одежду и / или другие предметы домашнего обихода, в том числе строят свои дома и даже обставляют их мебелью ручной работы.

Многие из этих людей, желающие отключиться от электросети, должны найти способы снабдить свои дома электроэнергией, не полагаясь на энергокомпанию.

Некоторые, например амиши, могут решить не использовать современное удобство электричества и поэтому используют фонари, рабочих лошадей и тому подобное для удовлетворения своих потребностей.

Но нет никаких сомнений в том, что современные приборы и электроинструменты облегчают жизнь, поэтому для многих самодостаточных людей единственный логичный ответ — создать собственное электричество дома.

Это можно сделать двумя способами. Один из способов — купить несколько дорогих солнечных батарей, чтобы использовать энергию солнца.

Другой способ — потратить тысячи долларов на генератор, который можно использовать отдельно или вместе с вышеупомянутыми солнечными батареями.Но зачем покупать такой, если можно самому сделать самодельный генератор с генератором?

Начало работы с генератором энергии

Средний американец привык к домашней электросети, которая обеспечивает 110 В переменного тока для работы базовой электроники, такой как свет, телевизор, компьютер или холодильник, и 220 В переменного тока для работы их плиты и сушилки для белья.

Но если вы живете вне сети и делаете это с ограниченным бюджетом, подумайте о том, что вы можете запустить систему освещения дома на цепи 12 В с резервным аккумулятором, просто используя автомобильные генераторы и аккумуляторы (на самом деле морские батареи глубокого цикла работают лучше) с напряжением 12 В. огни.

Это снижает потребность в электроэнергии, и в случае выхода из строя газового генератора или невозможности получить топливо вы все равно можете управлять своим домом от батарей, и, дополнив систему солнечной энергией и ветрогенератором, построенным с автомобильный генератор переменного тока (или аналогичный), вы можете держать батареи заряженными для работы 12-вольтовых ламп и инверторов питания.

Эта 12-вольтовая система по-прежнему может управлять холодильником или плитой, просто используя повышающий трансформатор, широко известный как инвертор мощности, или вы можете использовать 12-вольтовую систему для питания 12-вольтового двигателя, чтобы включить полностью независимую генераторную систему с более высоким выходным напряжением, если вы Вы можете получить это бесплатно, а не тратить несколько сотен долларов на инверторы.

Предположительно, автомобильные генераторы переменного тока можно перенастроить для выработки 110 В.

Еще один метод, который вы можете легко найти в Интернете для генерации 110 В, — это использование двигателя 110 В, такого как двигатель от печи, или даже двигатель сушилки или потолочного вентилятора.

Обычно, если вы вводите электричество в двигатель, оно превращается в кинетическую энергию и вращает двигатель, но если вы обращаете этот процесс вспять и используете внешнюю силу для поворота двигателя, он генерирует электричество, или, по крайней мере, эту историю можно найти в Интернете. .

Я никогда толком не пробовал ни один из этих двух методов, но есть что изучить. Однако я могу сказать со 100% уверенностью, что система генератора 12 В с аккумулятором и инвертором питания может достаточно хорошо работать с домашней электроникой на 110 В.

Я использую преобразователь мощностью 800 Вт для походов и охоты (на фото ниже), но если вы хотите использовать этот метод для непрерывной работы дома, вам понадобится существенный преобразователь в диапазоне 4000-5000 Вт, хотя 1000 Вт будет работать с холодильник, телевизор и несколько ламп, как это видно на этом видео на YouTube.

Другой метод управления домом от самодельной генераторной установки включает в себя набор аккумуляторов, инвертор (ы) мощности и использование автомобильных генераторов переменного тока в небольшой ветряной мельнице на заднем дворе или другого источника питания, такого как двигатель газонокосилки, для вращения генератора.

На фото: авторский преобразователь 800 ватт для кемпинга / охоты.

Пример генератора 12 В, построенного с двигателем в стиле газонокосилки, можно увидеть здесь.

Эта установка использует ветер или другой источник энергии для поддержания заряда батареи, а батареи питают инвертор (ы), которые, в свою очередь, питают ваше электронное оборудование.Вот пример ветряной мельницы с автомобильным генератором переменного тока.

В некоторых из этих видеороликов люди говорят, что купили новые компоненты, но это лишает их самодостаточности. Использование найденных запчастей или покупка бывшего в употреблении двигателя косилки ближе к дому.

Если у вас под рукой есть быстрый поток, вы даже можете сделать свою собственную миниатюрную гидроэлектростанцию, используя лопаточное колесо и редуктор (подумайте, 15-скоростные велосипедные шестерни и цепной привод) для вращения генератора (ов).

Какой метод вы выберете для достижения этой цели, полностью зависит от вас и, вероятно, лучше всего может быть определен из того, с чем у вас есть под рукой, и сколько вы можете позволить себе потратить на инвертор, если вы решите использовать метод инвертора.

Инвертор придется покупать, если только вы не знаете, как его сделать, как этот парень:

Есть масса видео о том, как это сделать, но я не уверен, что хочу попробовать, я куплю инвертор.

После того, как вы настроили аккумуляторную батарею с выбранной вами системой зарядки генератора, остается лишь подключить силовой инвертор.Вы можете подключить инвертор непосредственно к главному автомату, если хотите (просто убедитесь, что он не находится в какой-либо внешней электросети).

Электропитание для небольшого дома обычно составляет 100 ампер, но для более крупного дома потребуется больше. В более новых домах, построенных в 1970-х годах и позже, будут использоваться блоки выключателей, они выглядят как выключатели.

В служебных панелях старых домов используются предохранители, они похожи на выключатели, но когда предохранитель перегорает, это происходит, когда выключатель срабатывает, вы просто полностью переключаете его в положение «выключено», затем снова включаете, и обслуживание восстанавливается.

В распределительную коробку в вашем доме подается питание 220 В, которое затем делится на две группы по 110 В. Здесь вы видите выключатели, которые вы используете для каждой цепи в доме.

Например, вероятно, есть несколько узких 15-амперных выключателей для домашнего освещения и розеток, а также 20-амперный выключатель для холодильника.

Это однополюсные выключатели, которые используются только для 110 В. Вы также увидите более крупный и широкий двойной прерыватель на 30 или 50 ампер, он предназначен для сушилки (30) и печи (50).Для этих цепей требуется 220 В.

Если вы можете подключить его непосредственно к стороне питания коробки выключателя, так как инвертор только 110 В, чтобы получить 220 В, вам нужно будет подключить 110 В от инвертора к ОБЕИМ сторонам коробки выключателя (черные провода на схеме ниже) , блок выключателя соответственно распределяет мощность между цепями, как если бы вы были в электросети.

Фото: схема внутри главного выключателя Фото: схема системы двойного инвертора

На схемах выше показано, как подключить систему, начиная с генератора 12 В, сделанного с автомобильным генератором переменного тока, до аккумуляторной батареи, чтобы поддерживать ее в заряженном состоянии.

Этот аккумуляторный блок, в свою очередь, обеспечивает необходимый вход 12 В для инвертора (ов) 110 В, который затем может быть подключен непосредственно к распределительной коробке дома.

Еще раз убедитесь, что дом НЕ подключен к электросети. Обычно это можно сказать, потому что в доме, куда поступает запас, будет стеклянный шар.

Если глобуса нет, то, вероятно, будет безопасно пойти дальше и подключиться к коробке. Вам нужно будет снять сервисную панель с передней части коробки выключателя, чтобы получить к ней доступ.

Фото: схема системы двойного инвертора

Если используется один инвертор на 110 В (4000-5000 Вт) большего размера, вам придется разделить положительный (+) на два провода и подключить каждую сторону коробки выключателя, при использовании двух инверторов меньшего размера (2000-3000) подключите отрицательный (- ) от каждого инвертора к центральной шине (шина общего заземления, вдоль этой шины будет проложен голый медный провод), а затем проведите положительный полюс от каждого инвертора к одной стороне коробки. Это обеспечит электроэнергией весь дом.

Раскрытие информации: в этом посте есть партнерские ссылки, поэтому я могу получить комиссию, если вы совершите покупку по этим ссылкам.См. Мое полное раскрытие для получения дополнительной информации.

Если вы действительно хотите убедиться, что у вас достаточно мощности, два больших инвертора опять же, в зависимости от того, что доступно, это лучший сценарий. Новые батареи глубокого разряда недешевы, но если вы можете себе их позволить, вы добьетесь лучших результатов, как если бы вы использовали два больших инвертора.

Но если у вас ограниченный бюджет, «найденные» автомобильные аккумуляторы и инверторы меньшего размера по-прежнему будут работать, вы просто не сможете использовать плиту или сушилку.

Конфорка меньшего размера, работающая на 110 В, может быть заменена на полноразмерную плиту, если вы не можете или не хотите обеспечивать достаточную мощность для работы цепи 220 В для плиты.

Обзор

Теперь, когда вы полностью запутались, давайте просто сделаем краткий обзор того, как на самом деле сделать генератор.

1. Найдите нужные вам детали. Используя найденные предметы, вы можете снизить стоимость генератора; в конце концов, если вам нужно потратить 400 долларов на его строительство, вы можете просто купить генератор. Для этой сборки вам понадобится:
   • Двигатель газонокосилки
   • Автомобильный генератор
   • Кронштейн генератора (используйте тот, что от автомобиля, на котором был изготовлен генератор)
   • Ремень (ремень генератора от автомобиля-донора)
   • Аккумулятор от машины-донора
   • Болты и гайки разные (здесь тоже гайки и болты из донорской машины)
   • Base (это может быть простая доска или тележка на колесиках, если вы используете двигатель ездовой косилки, вы можете просто прикрутить генератор и инвертор к газонокосилке и получить управляемый мобильный генератор)
   • Шкив двигателя (шкив от машины-донора или ремень можно надеть прямо на вал двигателя, если нужно))
   • Инструменты (ключи, сверла, сверла и т. Д.)) * ПРИМЕЧАНИЕ. Если вам нужен генератор для подачи электричества, вы, очевидно, не сможете использовать дрель. Советую найти ручную дрель старого образца; Блошиные рынки часто являются хорошим источником таких старых инструментов.
2. Прикрепите двигатель к основанию
3. Прикрепите кронштейн генератора к основанию (убедитесь, что шкивы правильно выровнены)
4. Прикрепите генератор к кронштейну, установите ремень и затяните
5. Подсоедините кабели к положительным и отрицательным клеммам на генератор.(можно использовать кабели аккумулятора от автомобиля-донора)
6. Добавьте аккумулятор в устройство и подсоедините положительный и отрицательный кабели к соответствующим клеммам на аккумуляторе. Это позволит генератору проработать несколько часов без запуска двигателя. Эту батарею также можно использовать для запуска двигателя.
7. Добавьте инвертор (инверторы) питания 12 В постоянного тока к 110 В переменного тока, подключите провода от батареи и подключите выходные провода питания. Его можно подключить прямо к коробке выключателя, как описано в статье, или вы можете просто вставить шнур с розетками, если генератор предназначен для использования переносной .

Последние мысли

Быть самодостаточным становится все более важным в наши дни, и это намного лучше, чем полагаться на кого-то, кто придет и спасет вас. Вспомните времена, когда из-за сильных штормов многие люди оставались без электричества на несколько дней или даже недель.

Несколько лет назад мы пережили сильный ледяной шторм, который отключил электричество у всех жителей сельской местности, где мы жили. Я просто достал свой генератор и подключил холодильник, микроволновую печь, несколько ламп, обогреватель и телевизор.

К моему удивлению, кабель все еще работал! Все, кто проезжал мимо, останавливались и спрашивали о электричестве, и я им отвечал: нет, он все еще выключен, у меня есть генератор.

Приведенная здесь информация может быть использована для временных чрезвычайных ситуаций, таких как отключение электроэнергии из-за шторма, для дешевого обустройства охотничьего домика или летнего дома или для электроснабжения постоянного дома, если вы решите это сделать.

С предметами, которые вы можете раздобыть, или с минимальными начальными вложениями и используя свой мозг, вы можете сделать свой домашний источник энергии для себя.Эта информация предназначена для того, чтобы показать вам, что это можно сделать, проявив немного изобретательности.

Заявление об отказе от ответственности

Предупреждение! Изготовление собственного генератора может быть опасным. Содержание этой статьи предназначено только для информационных целей, и его НЕ следует принимать за совет профессионала.

Ни автор, ни www.SurvivalSullivan.com не несут ответственности за использование рекомендаций, представленных в этой статье. Мы настоятельно рекомендуем вам обратиться за советом к специалисту, если вы собираетесь заняться этим проектом.

Двигатель

— Может ли ветряк работать на машину?

Вопрос был несколько неясным, сначала я предполагал, что речь идет об установке ветряной турбины на автомобиль для создания движущей силы. Да, как это ни парадоксально, но такая ветряная машина при правильной конструкции будет работать, даже если у вас встречный ветер! Никакой закон физики не будет нарушен: соблюдение закона сохранения энергии и сохранение количества движения (вы используете колеса для передачи импульса ветра, чтобы он стал добавленным импульсом планеты Земля).Однако производительность такого ветроэнергетического автомобиля была бы ужасно низкой (я ожидаю, что любая ветряная турбина, вес которой способен выдержать автомобиль, приведет к скорости не более 1 км / ч, возможно, намного ниже этой).

Однако, если я правильно понял вопрос, вместо этого речь шла об использовании какого-то волшебного вентилятора, который помогает генератору переменного тока, освобождая двигатель от напряженной работы, чтобы привести его в действие.

Есть очень хорошо установленные законы, первый и второй законы термодинамики.

Первый закон термодинамики — это сохранение энергии. Вы не можете создать или уничтожить какую-либо энергию, вы можете просто изменить ее форму (примечание: масса — это одна из форм энергии по Эйнштейну). Если вы устанавливаете вентилятор, вам нужно как-то его запитать, например с электричеством. Любая энергия, которую вы используете для приведения в движение вентилятора, может уменьшить энергию для работы генератора, но эта энергия должна откуда-то поступать. Он исходит от аккумулятора, заряжаемого генератором переменного тока, приводимым в действие двигателем внутреннего сгорания.Значит, именно тот двигатель, нагрузку которого вы собираетесь уменьшить, должен управлять увеличенной нагрузкой вентилятора.

Обычно КПД не приближается к 100%. Я предполагаю, что в этой самой настройке «помощь» генератору переменного тока будет настолько минимальной, что> 99% вашей энергии будет потрачено впустую, и менее 1% ее действительно поможет генератору.

Второй закон термодинамики гласит, что беспорядок (энтропия) только увеличивается и никогда не уменьшается. Это дает максимальную эффективность для тепловых двигателей и холодильников / систем кондиционирования.Для кондиционера и холодильника оно может быть более 100%, но для эквивалентного теплового двигателя оно меньше 100% на ту же величину, так что коэффициент полезного действия кондиционера / холодильника, умноженный на эквивалентный КПД теплового двигателя, всегда составляет не более 100% — так что бесплатного обеда там тоже нет.

Оба эти закона очень хорошо проверены. Любое нарушение этих законов может быть использовано для демонстрации работающего вечного двигателя.

Работающий вечный двигатель пока никто не продемонстрировал, несмотря на многочисленные попытки.Судя по огромному количеству людей, пытающихся это сделать, я бы сказал, что эти законы являются наиболее проверенными законами физики.

Тем не менее, есть несколько способов получить в автомобиле потерянную энергию, превратив ее в полезную энергию:

• Турбокомпрессоры используют энергию выхлопных газов и используют ее для втягивания большего количества воздуха в двигатель, создавая большую мощность и лучшую экономию топлива
• Теоретически вы можете использовать устройство, похожее на турбокомпрессор, для выработки электричества и зарядки аккумулятора.
• Турбокомпрессор должен показать, что выхлопные газы содержат много потерянной энергии.Лучший цикл, такой как имитация цикла Аткинсона вместо цикла Отто, может помочь превратить больше этой энергии в движущую силу (и используется, по крайней мере, в гибридах Toyota).
• Эффективность генератора на самом деле довольно низкая. В современных гибридах вместо них используются мотор-генераторы, которые имеют более высокий КПД.
• Рекуперативное торможение может заряжать аккумулятор, превращая энергию торможения в полезную энергию.

Между прочим, если вы думаете, что можете не использовать вентилятор и приводить ветряную турбину в движение встречным ветром, который обычно испытывает автомобиль при быстрой езде, это увеличило бы сопротивление ветру, тем самым увеличив нагрузку на двигатель внутреннего сгорания.

Генератор постоянного тока с постоянным магнитом в качестве ветряного генератора

Генератор постоянного тока с постоянным магнитом как ветрогенератор Статья Учебники по альтернативной энергии 19.06.2010 08.03.2021 Учебные пособия по альтернативным источникам энергии

Генератор постоянного тока с постоянным магнитом в качестве ветряного генератора

Из предыдущего руководства по ветряной турбине мы знаем, что электрический генератор — это вращательная машина, которая преобразует механическую энергию, производимую лопастями ротора (первичный двигатель), в электрическую энергию. или мощность.Это преобразование энергии основано на законах электромагнитной индукции Фарадея, которые динамически индуцируют ЭДС. (электродвижущая сила) в катушки генератора при его вращении. Существует множество различных конфигураций электрического генератора, но одним из таких электрических генераторов, который мы можем использовать в ветроэнергетической системе, является генератор постоянного тока с постоянным магнитом или генератор постоянного тока PMDC .

Машины с постоянным магнитом постоянного тока (DC) могут использоваться как обычные двигатели, так и как ветряные генераторы постоянного тока, поскольку конструктивно между ними нет принципиальной разницы.Фактически, та же самая машина PMDC может приводиться в действие электрически, как двигатель для перемещения механической нагрузки, или она может приводиться в действие механически как простой генератор для генерации выходного напряжения. Это делает генератор постоянного тока с постоянным магнитом (генератор PMDC) идеальным для использования в качестве простого ветряного генератора.

Если мы подключим машину постоянного тока к источнику постоянного тока, якорь будет вращаться с фиксированной скоростью, определяемой подключенным напряжением питания и силой его магнитного поля, тем самым действуя как «двигатель», создающий крутящий момент.Однако, если мы механически вращаем якорь со скоростью, превышающей расчетную скорость двигателя, используя лопасти ротора, то мы можем эффективно преобразовать этот двигатель постоянного тока в генератор постоянного тока, производящий генерируемую выходную ЭДС, пропорциональную его скорости вращения и магнитному полю. сила.

Обычно в обычных машинах постоянного тока обмотка возбуждения находится на статоре, а обмотка якоря — на роторе. Это означает, что у них есть выходные катушки, которые вращаются со стационарным магнитным полем, которое создает необходимый магнитный поток.Электроэнергия снимается непосредственно с якоря через угольные щетки с магнитным полем, которое регулирует мощность, подаваемую либо постоянными магнитами, либо электромагнитом.

Вращающиеся катушки якоря проходят через это стационарное или статическое магнитное поле, которое, в свою очередь, генерирует электрический ток в катушках. В генераторе постоянного тока с постоянным магнитом якорь вращается, поэтому весь генерируемый ток должен проходить через коммутатор или через контактные кольца и угольные щетки, обеспечивающие электроэнергию на его выходных клеммах, как показано.

Типичная конструкция генератора постоянного тока

Простой генератор постоянного тока может быть сконструирован различными способами в зависимости от соотношения и взаимосвязи каждой из катушек магнитного поля относительно якоря. Двумя основными соединениями для машины постоянного тока с самовозбуждением являются «Генератор постоянного тока с шунтирующей обмоткой», в котором основная обмотка возбуждения соединена параллельно с якорем. «Генератор постоянного тока с последовательной обмоткой» имеет токоведущую обмотку возбуждения, соединенную в серии серии с якорем.Каждый тип конструкции генератора постоянного тока имеет определенные преимущества и недостатки.

Генератор постоянного тока с шунтирующей обмоткой — В этих генераторах ток возбуждения и, следовательно, магнитное поле увеличивается с рабочей скоростью, так как это зависит от выходного напряжения. Напряжение якоря и электрический крутящий момент также увеличиваются с увеличением скорости. Генератор с параллельной обмоткой, работающий с постоянной скоростью при различных условиях нагрузки, имеет гораздо более стабильное выходное напряжение, чем генератор с последовательной обмоткой.Однако по мере увеличения тока нагрузки внутренние потери мощности на якоре вызывают пропорциональное уменьшение выходного напряжения.

В результате ток через поле уменьшается, уменьшая магнитное поле и вызывая еще большее падение напряжения, а если ток нагрузки намного выше, чем конструкция генератора, снижение выходного напряжения становится настолько серьезным, что приводит к большим внутренним потери якоря и перегрев генератора. В результате генераторы постоянного тока с шунтирующей обмоткой обычно не используются для больших постоянных электрических нагрузок.

Генератор постоянного тока серии — ток возбуждения (возбуждения) в генераторе с последовательной обмоткой такой же, как ток, который генератор подает на нагрузку, поскольку они оба подключены последовательно. Если подключенная нагрузка мала и потребляет небольшой ток, ток возбуждения также невелик. Следовательно, магнитное поле обмотки последовательного возбуждения слишком слабое, и генерируемое напряжение также низкое.

Аналогично, если подключенная нагрузка потребляет большой ток, ток возбуждения также будет высоким.Следовательно, магнитное поле обмотки последовательного возбуждения очень сильное, а генерируемое напряжение высокое. Одним из основных недостатков генератора постоянного тока с последовательной обмоткой является то, что он плохо регулирует напряжение, и в результате генераторы постоянного тока с последовательной обмоткой обычно не используются для неустойчивых нагрузок.

Оба генератора постоянного тока с шунтовой обмоткой и серии имеют недостаток в том, что изменения тока нагрузки вызывают серьезные изменения выходного напряжения генератора из-за реакции якоря, и, как следствие, эти типы генераторов постоянного тока используются редко. как ветряные генераторы.

Однако «составной» подключенный генератор постоянного тока имеет комбинацию как шунтирующих, так и последовательных обмоток, объединенных в один генератор, и которые могут быть соединены таким образом, чтобы образовать «составной генератор постоянного тока с коротким шунтом» или «длинный шунт». составной генератор постоянного тока ». Этот тип конструкции генератора постоянного тока с самовозбуждением позволяет объединить преимущества каждого типа в одной машине постоянного тока.

Еще один способ преодолеть недостатки генератора постоянного тока с самовозбуждением — обеспечить внешнее соединение обмоток возбуждения.Затем это производит другой тип генератора постоянного тока, называемый Генератор постоянного тока с отдельным возбуждением .

Как следует из названия, генератор постоянного тока с отдельным возбуждением питается от независимого внешнего источника постоянного тока для обмотки возбуждения. Это позволяет току возбуждения создавать постоянный поток магнитного поля независимо от условий нагрузки на якорь. Когда к генератору не подключена электрическая нагрузка, ток не течет, и на выходных клеммах появляется только номинальное напряжение генератора.

Если к выходу подключена электрическая нагрузка, будет течь ток, и генератор начнет подавать электроэнергию на нагрузку.

Генератор постоянного тока с независимым возбуждением имеет множество применений и может использоваться в генераторах ветряных турбин. Однако генераторы постоянного тока для ветряных турбин имеют тот недостаток, что для возбуждения шунтирующего поля требуется отдельный источник питания постоянного тока. Однако мы можем преодолеть этот недостаток, заменив обмотку возбуждения на постоянные магниты, создав генератор постоянного тока с постоянным магнитом или генератор PMDC .

Генератор постоянного тока с постоянным магнитом

Генератор постоянного тока с постоянным магнитом можно рассматривать как щеточный двигатель постоянного тока с независимым возбуждением и постоянным магнитным потоком. Фактически, почти все щеточные двигатели постоянного тока с постоянными магнитами (PMDC) могут использоваться в качестве генераторов постоянного тока с постоянными магнитами, но, поскольку они на самом деле не предназначены для использования в качестве генераторов, они не могут быть хорошими генераторами ветряных турбин, потому что при работе в качестве простых генераторов постоянного тока В генераторе вращающееся поле действует как тормоз, замедляющий ротор.

Эти машины постоянного тока состоят из статора, имеющего редкоземельные постоянные магниты, такие как неодим или самарий-кобальт, для создания очень сильного магнитного поля статора вместо намотанных катушек и коммутатора, подключенного через щетки к намотанному якорю, как раньше.

Генератор постоянного тока с постоянным магнитом

При использовании в качестве генераторов постоянного тока с постоянными магнитами двигатели с постоянным магнитным постоянным током обычно должны приводиться в движение намного быстрее, чем их номинальная скорость двигателя, чтобы обеспечить напряжение, близкое к номинальному, поэтому машины постоянного тока с высоким напряжением и низкой частотой вращения работают лучше. Генераторы постоянного тока.

Основным преимуществом перед другими типами генераторов постоянного тока является то, что генератор постоянного тока с постоянными магнитами очень быстро реагирует на изменения скорости ветра, поскольку их сильное поле статора всегда присутствует и постоянно.

Генераторы постоянного тока с постоянными магнитами обычно легче, чем машины с обмоткой статора для данной номинальной мощности, и имеют более высокий КПД, поскольку отсутствуют обмотки возбуждения и потери в обмотках возбуждения.

Кроме того, поскольку статор снабжен системой полюсов постоянного магнита, он устойчив к воздействию возможного попадания грязи.Однако, если постоянные магниты не герметизированы полностью, они будут притягивать ферромагнитную пыль и металлическую стружку (также называемую стружкой или стружкой), что может вызвать внутренние повреждения.

Генератор постоянного тока с постоянными магнитами является хорошим выбором для небольших ветряных турбин, поскольку они надежны, могут работать на низких скоростях вращения и обеспечивать высокий КПД, особенно в условиях слабого ветра, поскольку их точка включения довольно низкая.

Существует множество готовых генераторов постоянного тока с постоянными магнитами с широким диапазоном выходной мощности от нескольких ватт до многих тысяч ватт.Напряжение постоянного тока, создаваемое машиной постоянного тока с постоянными магнитами, определяется следующими тремя факторами:

• Магнитное поле, создаваемое статором. Это зависит от физических размеров генератора, силы и типа используемых постоянных магнитов.
• Число витков или витков провода на якоре. Это значение определяется физическим размером генератора и якоря, а также размером проводника. Чем больше витков используется, тем выше выходное напряжение. Точно так же, чем больше диаметр или площадь поперечного сечения провода, тем выше ток.
• Скорость вращения якоря, которая определяется скоростью лопастей ротора относительно скорости ветра. Для генераторов и двигателей PMDC выходное напряжение пропорционально скорости и, как правило, линейно.

Наиболее распространенным типом генераторов постоянного тока для ветряных турбин и небольших ветряных турбин, используемых для зарядки аккумуляторов, является генератор постоянного тока с постоянными магнитами, также известный как Dynamo . Динамо-машины — хороший выбор для новичков в ветроэнергетике, поскольку они большие, тяжелые и, как правило, имеют очень хорошие подшипники, поэтому вы можете установить довольно большие лопасти ротора прямо на вал их шкива.

Дизельные динамо-машины для грузовиков или автобусов старого образца — лучший выбор для ветряных турбин, поскольку они предназначены для выработки необходимого напряжения и тока на более низких скоростях с упором на эффективность, а не на максимальную мощность. Кроме того, большинство динамо-машин для автобусов и грузовиков могут генерировать мощность до 500 Вт при 24 В, чего более чем достаточно для зарядки аккумуляторов и питания фонарей для небольшой системы низкого напряжения.

Другие типы двигателей с постоянным постоянным током, которые подходят для ветряных генераторов постоянного тока, включают тяговые двигатели, используемые в гольф-карах, вилочных погрузчиках и электромобилях.Обычно это двигатели на 24, 36 или 48 В с высоким КПД и номинальной мощностью.

Одним из основных недостатков генератора постоянного тока с постоянными магнитами является то, что эти машины имеют коммутирующие щетки, которые пропускают полный выходной ток генератора, поэтому машины постоянного тока, используемые в качестве динамо-машин и генераторов, требуют регулярного обслуживания, поскольку угольные щетки, используемые для извлечения генерируемых ток быстро изнашивается и производит большое количество электропроводящей углеродной пыли внутри машины. Поэтому иногда используются генераторы переменного тока.

Автомобильные генераторы переменного тока — еще один очень популярный выбор в качестве простого генератора постоянного тока для использования в качестве генератора ветровой турбины, особенно среди новичков и энтузиастов DIY, поскольку низковольтный постоянный ток также может генерироваться генераторами переменного тока. Большинство автомобильных генераторов переменного тока содержат выпрямители переменного тока в постоянный, которые подают постоянное напряжение и ток. В генераторе переменного тока магнитное поле вращается, и переменный трехфазный переменный ток, который генерируется неподвижными обмотками статора, преобразуется в 12 вольт постоянного тока внутренней схемой выпрямителя.У автомобильных генераторов переменного тока есть явное преимущество, заключающееся в том, что они специально разработаны для зарядки 12 или 24-вольтовых батарей.

Закрытые генераторы PMDC предпочтительнее использовать в системах ветряных турбин для защиты их от элементов, но стандартные автомобильные генераторы обычно открыты и охлаждаются окружающим воздухом, вентилируемым через генератор, поэтому требуется некоторая дополнительная форма защиты от атмосферных воздействий. Они также бывают разных размеров и номинальной мощности, предназначенные для небольших автомобилей и больших грузовиков, и, хотя они могут быть дешевыми и легкодоступными, они не очень эффективны по сравнению с более крупными генераторами постоянного тока с постоянными магнитами.

Ключ к простоте и повышению эффективности заключается в создании ветряной турбины с прямым приводом, в которой лопасти турбины установлены непосредственно на валу главного шкива генератора. Как только вы вводите шестерни, ремни, шкивы или любые другие способы увеличения или уменьшения их скорости, вы вносите потери энергии, дополнительные затраты и сложность.

Хотя хороший трехлопастный ротор диаметром от 1,5 до 2 метров может развивать скорость, превышающую 1000 об / мин, это все еще слишком медленно, чтобы быть подходящим для большинства обычных автомобильных генераторов переменного тока, которые вращаются со скоростью между 2 000 и 10 000 об / мин, поскольку они прикреплены к двигателю автомобиля, поэтому потребуется коробка передач или система шкивов для увеличения скорости вращения генератора и увеличения выходной мощности генератора.

Кроме того, автомобильным генераторам требуется дополнительный внешний источник питания для подачи небольшого тока смещения (обычно через индикаторную лампу приборной панели) на их обмотки возбуждения, чтобы запустить возбуждение и, следовательно, процесс генерации до того, как генератор переменного тока достигнет скорости включения .

Этот внешний ток возбуждения может подаваться от подключенного блока батарей, но проблема заключается в том, что батареи будут постоянно подавать ток на обмотку возбуждения, что может разряжать батареи, даже когда лопасти турбины неподвижны в периоды нулевого или слабого ветра. .Другая проблема современных автомобильных генераторов заключается в том, что они построены из соображений дешевизны и легкого веса, поэтому обычно используются только небольшие валы ротора диаметром 5/8 дюйма или 17 мм для установки шкива, который может быть немного маловат, чтобы выдерживать вес и напряжения вращающихся лопастей.

Одной из самых сложных частей проектирования небольшой ветряной турбины низкого напряжения для производства электроэнергии является поиск подходящего генератора постоянного тока.

Генераторы постоянного тока с постоянным магнитом — это низкоскоростной генератор, который довольно надежен и эффективен при слабом ветре для использования в автономных автономных системах для зарядки батарей или для питания низковольтного освещения и приборов.Как правило, они имеют линейные кривые мощности с низкой скоростью включения около 10 миль в час. К сожалению, старые генераторы постоянного тока на постоянных магнитах, которые больше, тяжелее и надежнее, становится все труднее найти.

Помимо генераторов постоянного тока с постоянными магнитами, автомобильный автомобильный генератор также является еще одним популярным выбором среди многих мастеров для использования в качестве низковольтных генераторов постоянного тока для ветряных турбин. Однако, будучи автомобильным генератором переменного тока, прикрученным сбоку, или двигателем внутреннего сгорания, они требуют высоких оборотов для выработки энергии и не всегда очень эффективны.Автомобильные генераторы также требуют внешнего источника питания для питания электромагнитов, создающих внутреннее магнитное поле.

Автомобильные генераторы ограничивают собственный ток с помощью встроенной схемы регулятора, которая также предотвращает перезарядку подключенных аккумуляторов генератором. Однако автомобильный генератор переменного тока никогда не следует подключать к батарее задним ходом или запускать генератор на высоких оборотах без подключенной батареи, так как выходное напряжение поднимется до высоких уровней (намного больше 12 вольт) и разрушит внутренний выпрямитель.

Низковольтные автономные ветроэнергетические системы постоянного тока отлично подходят для зарядки батарей и т. постоянный ток низкого напряжения, генерируемый генератором постоянного тока с постоянными магнитами, в источник переменного тока более высокого напряжения (120 или 240 вольт) или установка другого типа ветряного генератора.

В следующем руководстве по ветровой энергии мы рассмотрим работу и конструкцию другого типа электрической машины, называемой синхронным генератором.Синхронный генератор сильно отличается от генератора постоянного тока с постоянными магнитами, потому что он может использоваться для выработки электричества переменного или переменного тока, подключенного к трехфазной сети.