Вісь обертання своїми руками. Типи вітродвигунів. Нові конструкції та технічні рішення. Додаткові переваги VAWT вітрогенераторів

Росія щодо вітроенергетичних ресурсів займає подвійне становище. З одного боку, завдяки величезній загальній площі та розмаїттю рівнинних місцевостей вітру загалом багато, і він переважно рівний. З іншого боку – наші вітри переважно низькопотенційні, повільні, див. рис. З третьої, мало обжитих місцевостях вітри буйні. Виходячи з цього, завдання завести на господарстві вітрогенератор є цілком актуальним. Але, щоб вирішити - купувати досить дорогий пристрій, або зробити його своїми руками, потрібно добре подумати, який тип (а їх дуже багато) для якої мети вибрати.

Основні поняття

1. КИЕВ – коефіцієнт використання енергії вітру. У разі застосування для розрахунку механістичної моделі плоского вітру (див. далі) він дорівнює ККД ротора ветросилової установки (ЗСУ).
2. ККД – наскрізний ККД ЗСУ, від вітру, що набігає, до клем електрогенератора, або до кількості накачаної в бак води.
3. Мінімальна робоча швидкість вітру (МРС) – швидкість його, коли він вітряк починає давати струм у навантаження.
4. Максимально допустима швидкість вітру (МДС) – його швидкість, при якій вироблення енергії припиняється: автоматика або відключає генератор, або ставить ротор у флюгер, або складає його і ховає, або сам ротор зупиняється, або ЗСУ просто руйнується.
5. Стартова швидкість вітру (ССВ) – при такій швидкості ротор здатний провернутися без навантаження, розкрутитися і увійти в робочий режим, після чого можна включати генератор.
6. Негативна стартова швидкість (ОСС) – це означає, що ЗСУ (або ВЕУ – вітроенергетична установка, або ВЕА, вітроенергетичний агрегат) для запуску за будь-якої швидкості вітру вимагає обов'язкового розкручування від стороннього джерела енергії.
7. Стартовий (початковий) момент – здатність ротора, примусово загальмованого в потоці повітря, створювати крутний момент на валу.
8. Вітродвигун (ВД) – частина ЗСУ від ротора до валу генератора чи насоса, чи іншого споживача енергії.
9. Роторний вітрогенератор - ЗСУ, в якій енергія вітру перетворюється на момент обертання на валу відбору потужності за допомогою обертання ротора в потоці повітря.
10. Діапазон робочих швидкостей ротора – різниця між МДС та МРС під час роботи на номінальне навантаження.
11. Тихохідний вітряк - у ньому лінійна швидкість частин ротора в потоці значно не перевищує швидкість вітру або нижче її. Динамічний напір потоку безпосередньо перетворюється на тягу лопаті.
12. Швидкохідний вітряк – лінійна швидкість лопат істотно (до 20 і більше разів) вище швидкості вітру, і ротор утворює свою власну циркуляцію повітря. Цикл перетворення енергії потоку в складний тягу.

Примітки:

1. Тихохідні ЗСУ, як правило, мають КИЕВ нижче, ніж швидкохідні, але мають стартовий момент, достатній для розкручування генератора без відключення навантаження та нульову ССВ, тобто. абсолютно самозапускаються і застосовні при слабких вітрах.
2. Тихохідність та швидкохідність – поняття відносні. Побутовий вітряк на 300 об/хв може бути тихохідним, а потужні ЗСУ типу EuroWind, з яких набирають поля вітроелектростанцій, ВЕС (рис.) і ротори яких роблять близько 10 об/хв – швидкохідні, т.к. при такому їх діаметрі лінійна швидкість лопатей та їх аеродинаміка на більшій частині розмаху – цілком «літакові», див. далі.

Який потрібний генератор?

Електричний генератор для вітряка побутового призначення повинен виробляти електроенергію в широкому діапазоні швидкостей обертання і мати здатність самозапуску без автоматики та зовнішніх джерел живлення. У разі використання ЗСУ з ОСС (вітряки з розкруткою), які мають, як правило, високі КИЕВ та ККД, він повинен бути і оборотним, тобто. вміти працювати і як двигун. При потужностях до 5 кВт цій умові задовольняють електричні машини з постійними магнітами на основі ніобію (супермагнітами); на сталевих чи феритових магнітах можна розраховувати лише на 0,5-0,7 кВт.

Примітка: асинхронні генератори змінного струму або колекторні з ненамагніченим статором не годяться зовсім. При зменшенні сили вітру вони згаснуть задовго до того, як його швидкість впаде до МРС, і потім самі не запустяться.

Відмінне «серце» ЗСУ потужністю від 0,3 до 1-2 кВт виходить із автогенератора змінного струму з вбудованим випрямлячем; таких зараз більшість. По-перше, вони тримають вихідну напругу 11,6-14,7 В досить широкому діапазоні швидкостей без зовнішніх електронних стабілізаторів. По-друге, кремнієві вентилі відкриваються, коли напруга на обмотці досягне приблизно 1,4, а до цього генератор «не бачить» навантаження. Для цього генератор потрібно вже досить пристойно розкрутити.

У більшості випадків автогенератор можна безпосередньо, без зубчастої або ремінної передачі, з'єднати з валом швидкохідного ВД, підібравши оберти вибором кількості лопат, див. нижче. "Швидкоходки" мають малий або нульовий стартовий момент, але ротор і без відключення навантаження встигне достатньо розкрутитися, перш ніж вентилі відкриються і генератор дасть струм.

Вибір за вітром

Перш ніж вирішувати, як зробити вітрогенератор, визначимося з місцевою аерологією. У сіро-зелених(безвітряних) областях вітрової карти хоч якийсь толк буде лише від вітрильного вітродвигуна(І їх далі поговоримо). Якщо необхідно постійне енергопостачання, то доведеться додати бустер (випрямляч зі стабілізатором напруги), зарядний пристрій, потужну акумуляторну батарею, інвертор 12/24/36/48 постійки в 220/380 В 50 Гц змінного струму. Обійдеться таке господарство не менше $20.000, і зняти довготривалу потужність понад 3-4 кВт навряд чи вийде. Загалом, при непохитному прагненні альтернативної енергетики краще пошукати інше її джерело.

У жовто-зелених, слабовітряних місцях, при потребі в електриці до 2-3 кВт, самому можна взятися за тихохідний вертикальний вітрогенератор.. Їх розроблено немає числа, і є конструкції, за КИЕВ та ККД майже не поступаються «лопатеві» промислового виготовлення.

Якщо ж ВЕУ для дому передбачається купити, то краще орієнтуватися на вітряк із вітрильним ротором. Спорів і їх багато, і теоретично поки що все ясно, але працюють. У РФ «вітрили» випускають у Таганрозі на потужність 1-100 кВт.

У червоних, вітряних регіонах вибір залежить від потрібної потужності.У діапазоні 0,5-1,5 кВт виправдані саморобні вертикалки; 1,5-5 кВт – покупні вітрильники. «Вертикалка» теж може бути покупною, але обійдеться дорожче за ЗСУ горизонтальної схеми. І, нарешті, якщо потрібно вітряк потужністю 5 кВт і більше, то вибирати потрібно між горизонтальними покупними "лопатями" або "вітрильниками".

Примітка: багато виробників, особливо другого ешелону, пропонують комплекти деталей, з яких можна зібрати вітрогенератор потужністю до 10 кВт самостійно. Обійдеться такий набір на 20-50% дешевше від готового з установкою. Але перш покупки потрібно уважно вивчити аерологію передбачуваного місця встановлення, а потім за специфікаціями підібрати відповідні тип та модель.

Про безпеку

Деталі вітродвигуна побутового призначення в роботі можуть мати лінійну швидкість, що перевищує 120 і навіть 150 м/с, а шматочок будь-якого твердого матеріалу вагою 20 г, що летить зі швидкістю 100 м/с, при «вдалому» попаданні вбиває здорового мужика наповал. Сталева, або з жорсткого пластику, пластина товщиною 2 мм, що рухається зі швидкістю 20 м/с, розтинає його навпіл.

Крім того, більшість вітряків потужністю понад 100 Вт досить сильно шумлять. Багато хто породжує коливання тиску повітря наднизькою (менше 16 Гц) частоти – інфразвуки. Інфразвуки нечутні, але згубні здоров'ю, а поширюються дуже далеко.

Примітка: наприкінці 80-х у США був скандал – довелося закрити найбільшу на той момент у країні ВЕС. Індіанці з резервації за 200 км від поля її ЗСУ довели в суді, що різко почастішали в них після введення ЗЕЗ в експлуатацію розлади здоров'я обумовлені її інфразвуками.

Через зазначені вище причини встановлення ЗСУ допускається на відстані не менше 5 їх висот від найближчих житлових будівель. У дворах приватних домоволодінь можна встановлювати вітряки промислового виготовлення, сертифіковані відповідним чином. На дахах ставити ЗСУ взагалі не можна – при їх роботі навіть у малопотужних виникають знакозмінні механічні навантаження, здатні викликати резонанс будівельної конструкції та її руйнування.

Примітка: висотою ЗСУ вважається найвища точка диска, що омітається (для лопатевих роторів) або геомеричної фігури (для вертикальних ЗСУ з ротором на держаку). Якщо щогла ЗСУ або вісь ротора виступають вгору ще вище, висота вважається за їхньою топою - верхівкою.

Вітер, аеродинаміка, КИЕВ

Саморобний вітрогенератор підпорядковується тим самим законам природи, як і заводський, розрахований на комп'ютері. І саморобнику основи його роботи потрібно розуміти дуже добре – у його розпорядженні найчастіше немає дорогих суперсучасних матеріалів та технологічного обладнання. Аеродинаміка ж ЗСУ ох як непроста…

Вітер та КИЕВ

Для розрахунку серійних заводських ЗСУ використовується т. зв. плоскі механістичні моделі вітру. У її основі такі припущення:

• Швидкість та напрямок вітру постійні в межах ефективної поверхні ротора.
• Повітря – суцільне середовище.
• Ефективна поверхня ротора дорівнює площі, що омітається.
• Енергія повітряного потоку – суто кінетична.

За таких умов максимальну енергію одиниці об'єму повітря обчислюють за шкільною формулою, вважаючи густину повітря за нормальних умов 1,29 кг*куб. м. При швидкості вітру 10 м/с один куб повітря несе 65 Дж, і з одного квадрата ефективної поверхні ротора можна, при 100% ККД всієї ЗСУ, зняти 650 Вт. Це дуже спрощений підхід - всі знають, що вітер ідеально рівним не буває. Але це доводиться йти, щоб забезпечити повторюваність виробів – звичайне у техніці справа.

Плоскую модель не слід ігнорувати, вона дає чіткий мінімум доступної енергії вітру. Але повітря, по-перше, стискаємо, по-друге, дуже плинний (динамічна в'язкість всього 17,2 мкПа * с). Це означає, що потік може обтікати площу, що ометається, зменшуючи ефективну поверхню і КИЕВ, що найчастіше і спостерігається. Але в принципі можлива і зворотна ситуація: вітер стікається до ротора і площа ефективної поверхні тоді виявиться більше омітається, а КИЕВ - більше 1 щодо його для плоского вітру.

Наведемо два приклади. Перший - прогулянкова, досить важка, яхта може йти не тільки проти вітру, а й швидше за нього. Вітер мається на увазі зовнішній; вимпельний вітер все одно має бути швидшим, інакше як він судно потягне?

Другий – класика авіаційної історії. На випробуваннях МІГ-19 виявилося, що перехоплювач, який був на тонну важчий за фронтовий винищувач, за швидкістю розганяється швидше. З тими ж двигунами в тому ж планері.

Теоретики не знали, що і думати, і всерйоз засумнівалися у законі збереження енергії. Зрештою виявилося - справа в конусі обтічника РЛС, що виступає з повітрозабірника. Від його носка до обічайки виникало ущільнення повітря, яке ніби згрібало його зі сторін до компресорів двигунів. З того часу ударні хвилі міцно увійшли в теорію як корисні, і фантастичні льотні дані сучасних літаків значною мірою зумовлені їх умілим використанням.

Аеродинаміка

Розвиток аеродинаміки прийнято ділити на дві епохи – до Н. Г. Жуковського та після. Його доповідь «Про приєднані вихори» від 15 листопада 1905 р. стала початком нової ери в авіації.

До Жуковського літали на поставлених плашмя вітрилах: вважалося, що частинки потоку, що набігає, віддають весь свій імпульс передній кромці крила. Це дозволяло відразу позбавитися векторної величини – моменту кількості руху – породжувала зубодробну і найчастіше неаналітичну математику, перейти до куди зручнішим скалярним суто енергетичним співвідношенням, і отримати в результаті розрахункове поле тиску на несучу площину, більш-менш схоже на сьогодення.

Такий механістичний підхід дозволив створити апарати, здатні сяк-так піднятися в повітря і здійснити переліт з одного місця в інше, не обов'язково впавши на землю десь по дорозі. Але прагнення збільшити швидкість, вантажопідйомність та інші льотні якості дедалі більше виявляло недосконалість початкової аеродинамічної теорії.

Ідея Жуковського була така: вздовж верхньої та нижньої поверхонь крила повітря проходить різний шлях. З умови безперервності середовища (бульбашки вакууму самі по собі в повітрі не утворюються) випливає, що швидкості верхнього та нижнього потоків, що сходять із задньої кромки, повинні відрізнятися. Внаслідок нехай малої, але кінцевої в'язкості повітря там через різницю швидкостей має утворитися вихор.

Вихор обертається, а закон збереження кількості руху, настільки ж незаперечний, як закон збереження енергії, справедливий й у векторних величин, тобто. повинен враховувати напрям руху. Тому тут же, на задній кромці, повинен сформуватися вихор, що протилежно обертається, з таким же обертальним моментом. За рахунок чого? За рахунок енергії, що виробляється двигуном.

Для практики авіації це означало революцію: обравши відповідний профіль крила, можна було приєднаний вихор пустити навколо крила як циркуляції Р, що збільшує його підйомну силу. Тобто, витративши частину, а для великих швидкостей і навантажень на крило - більшу частину, потужності мотора, можна створити навколо апарату повітряний потік, що дозволяє досягти кращих льотних якостей.

Це робило авіацію авіацією, а не частиною повітроплавання: тепер літальний апарат міг сам створювати собі необхідне для польоту середовище і не бути іграшкою повітряних потоків. Потрібен тільки двигун потужніший, і ще й ще потужніший.

Знову КИЇВ

Але у вітряка двигуна немає. Він, навпаки, повинен відбирати енергію у вітру та давати її споживачам. І тут виходить – ноги витяг, хвіст ув'яз. Пустили надто мало енергії вітру на власну циркуляцію ротора – вона буде слабкою, тяга лопатей – малою, а КИЕВ та потужність – низькими. Віддамо на циркуляцію багато - ротор при слабкому вітрі буде на холостому ходу крутитися як шалений, але споживачам знову дістається мало: трохи дали навантаження, ротор загальмувався, вітер здув циркуляцію, і ротор став.

Закон збереження енергії «золоту середину» дає саме посередині: 50% енергії даємо в навантаження, а на інші 50% підкручуємо потік до оптимуму. Практика підтверджує припущення: якщо ККД хорошого пропелера, що тягне, становить 75-80%, то КИЕВ так само ретельно розрахованого і продутого в аеродинамічній трубі лопатевого ротора доходить до 38-40%, тобто. до половини від того, чого можна досягти при надлишку енергії.

Сучасність

Нині аеродинаміка, озброєна сучасною математикою та комп'ютерами, дедалі більше уникає неминуче щось та спрощують моделей до точного описи поведінки реального тіла на реальному потоці. І тут, крім генеральної лінії – потужність, потужність, та ще раз потужність! - Виявляються шляхи побічні, але багатообіцяючі якраз при обмеженій кількості енергії, що надходить в систему.

Відомий авіатор-альтернативник Пол Маккріді ще у 80-х створив літак, з двома моторчиками від бензопили потужністю 16 к.с. що показав 360 км/год. Причому шасі його було триопорним, а колеса - без обтічників. Жоден з апаратів Маккріді не вийшов на лінію і не став на бойове чергування, але два – один із поршневими моторами та пропелерами, а інший реактивний – уперше в історії облетіли навколо земної кулі без посадки на одній заправці.

Вітрильників, що породили початкове крило, розвиток теорії теж торкнувся дуже суттєво. "Жива" аеродинаміка дозволила яхтам при вітрі в 8 вузл. стати на підводні крила (див. рис.); щоб розігнати таку гігант до потрібної швидкості гребним гвинтом, потрібен двигун не менше 100 к.с. Гоночні катамарани при такому вітрі ходять зі швидкістю близько 30 вузл. (55 км/год).

Є й знахідки зовсім нетривіальні. Любителі рідкісного та екстемального спорту – бейсджампінгу – одягнувши апеціальний костюм-крило, вінгсьют, літають без мотора, маневруючи, на швидкості понад 200 км/год (рис. праворуч), а потім плавно приземляються у заздалегідь обраному місці. У якій казці люди літають самі собою?

Дозволено й багато загадок природи; зокрема – політ жука. За класичною аеродинамікою він літати не здатний. Так само, як і родоначальник «стелсов» F-117 з його крилом ромбоподібного профілю теж не здатний піднятися в повітря. А МІГ-29 та Су-27, які деякий час можуть летіти хвостом уперед, і зовсім ні в які уявлення не вкладаються.

І чому тоді, займаючись вітродвигунами, не забавою і знаряддям знищення собі подібних, а джерелом життєво важливого ресурсу, потрібно танцювати неодмінно від теорії слабких потоків з її моделлю плоского вітру? Невже не знайдеться можливості рушити далі?

Чого чекати від класики?

Однак від класики відмовлятися в жодному разі не слід. Вона дає основу, не спираючись на яку не можна піднятися вище. Точно так, як теорія множин не скасовує таблицю множення, а від квантової хромодинаміки яблука з дерев нагору не відлетять.

Отже, на що можна розраховувати за класичного підходу? Подивимося на малюнок. Зліва – типи роторів; вони зображені умовно. 1 – вертикальний карусельний; 2 – вертикальний ортогональний (вітряна турбіна); 2-5 - лопатеві ротори з різною кількістю лопатей з оптимізованими профілями.

Праворуч по горизонтальній осі відкладена відносна швидкість ротора, тобто відношення лінійної швидкості лопаті до швидкості вітру. По вертикальній догори – КИЕВ. А вниз - знову ж таки відносний крутний момент. Одиничним (100%) крутним моментом вважається такий, що створює насильно загальмований у потоці ротор зі 100% КИЕВ, тобто. коли вся енергія потоку перетворюється на зусилля, що обертає.

Такий підхід дозволяє робити далекосяжні висновки. Скажімо, кількість лопатей потрібно вибирати не тільки і не стільки за бажаною швидкістю обертання: 3- і 4-лопастники відразу багато втрачають по КИЕВ і обертальний момент порівняно з 2- і 6-лопатниками, що добре працюють приблизно в тому ж діапазоні скоростей. А зовні схожі карусель і ортогонал мають принципово різні властивості.

В цілому ж перевагу слід віддавати лопатевим роторам, крім випадків, коли потрібна гранична дешевизна, простота, самозапуск без автоматики, що не обслуговується, і неможливий підйом на щоглу.

Примітка: про вітрильні ротори поговоримо особливо - вони, схоже, в класику не вкладаються.

Вертикалки

ЗСУ з вертикальною віссю обертання мають незаперечну для побуту перевагу: їх вузли, що потребують обслуговування, зосереджені внизу і не потрібне підйом нагору. Там залишається, і то не завжди, упорно-опорний самовстановлюваний підшипник, але він міцний і довговічний. Тому, проектуючи простий вітрогенератор, вибір варіантів потрібно починати з вертикалок. Основні їх типи представлені на рис.

НД

На першій позиції – найпростіший, найчастіше званий ротором Савоніуса. Насправді його винайшли в 1924 р. в СРСР Я. А. і А. А. Вороніни, а фінський промисловець Сігурд Савоніус безсовісно привласнив собі винахід, проігнорувавши радянське авторське свідоцтво, і розпочав серійний випуск. Але впровадження у долі винаходу означає дуже багато, тому ми, щоб не ворушити минуле і не турбувати порох померлих, назвемо цей вітряк ротором Вороніних-Савоніуса, або для стислості, ВС.

ВС для самороба всім хороший, крім «паровозного» КИЕВ у 10-18%. Однак у СРСР над ним працювало багато, і напрацювання є. Нижче ми розглянемо вдосконалену конструкцію, не набагато складнішу, але по КИЕВ, що дає фору лопаткам.

Примітка: дволопатевий НД не крутиться, а смикається ривками; 4-лопатевий лише трохи плавніший, але багато втрачає в КИЕВ. Для покращення 4-«коритні» найчастіше розносять на два поверхи – пару лопатей унизу, а інша пара, повернена на 90 градусів по горизонталі, над ними. КИЕВ зберігається, і бічні навантаження на механіку слабшають, але згинальні дещо зростають, і за вітру понад 25 м/с у такої ЗСУ на держаку, тобто. без розтягнутого вантами підшипника над ротором, зриває вежу.

Дар'ї

Наступний – ротор Дар'ї; КИЇВ – до 20%. Він ще простіше: лопаті – з простої пружної стрічки без жодного профілю. Теорія ротора Дар'ї ще недостатньо розроблена. Зрозуміло тільки, що починає він розкручуватися за рахунок різниці аеродинамічного опору горба та кишені стрічки, а потім стає начебто швидкохідним, утворюючи власну циркуляцію.

Обертальний момент малий, а в стартових положеннях ротора паралельно і перпендикулярно вітру взагалі відсутня, тому саморозкручування можливе тільки при непарній кількості лопатей (крил?) У будь-якому випадку на час розкручування навантаження від генератора потрібно відключати.

Є у ротора Дар'ї ще дві погані якості. По-перше, при обертанні вектор тяги лопаті описує повний оберт щодо її аеродинамічного фокусу, і не плавно, а ривками. Тому ротор Дар'ї швидко розбиває свою механіку навіть за рівного вітру.

По-друге, Дар'ї не те що галасує, а кричить і верещить, аж до того, що стрічка рветься. Відбувається це внаслідок її вібрації. І чим більше лопатей, тим сильніше ревіння. Так що Дар'ї якщо й роблять, то дволопатевими, з дорогих високоміцних звукопоглинаючих матеріалів (карбону, майлару), а для розкручування посередині щогли-древка пристосовують невеликий НД.

Ортогонал

На поз. 3 – ортогональний вертикальний ротор із профільованими лопатями. Ортогональний тому, що крила стирчать вертикально. Перехід від ВС до ортогоналу ілюструє рис. ліворуч.

Кут установки лопатей щодо дотичної до кола, що стосується аеродинамічних фокусів крил, може бути як позитивним (на рис.), так і негативним, за силою вітру. Іноді лопаті роблять поворотними і ставлять на них флюгерки, які автоматично тримають «альфу», але такі конструкції часто ламаються.

Центральне тіло (блакитне на рис.) дозволяє довести КИЕВ майже до 50%. У трилопатевому ортогоналі воно повинно в розрізі мати форму трикутника зі злегка опуклими сторонами і округленими кутами, а при більшій кількості лопатей досить простого циліндра. Але теорія для ортогоналу оптимальна кількість лопатей дає однозначно: їх має бути 3.

Ортогонал належить до швидкохідних вітряків з ОСС, тобто. обов'язково вимагає розкручування при введенні в експлуатацію та після штилю. За ортогональною схемою випускаються серійні ВСУ, що не обслуговуються, потужністю до 20 кВт.

Гелікоїд

Гелікоїдний ротор, або ротор Горлова (поз. 4) - різновид ортогоналу, що забезпечує рівномірне обертання; ортогонал з прямими крилами «рве» лише трохи слабше за дволопатевий ВС. Вигин лопатей по гелікоїді дозволяє уникнути втрат КИЕВ через їхню кривизну. Хоча частина потоку крива лопать і відкидає, не використовуючи, зате й загрібає частину в зону найбільшої лінійної швидкості, компенсуючи втрати. Гелікоїди використовують рідше за інші вітряки, т.к. вони внаслідок складності виготовлення виявляються дорожчими за рівних за якістю побратимів.

Бочка-загребушка

на 5 поз. - Ротор типу ВС, оточений направляючим апаратом; його схема представлена ​​на рис. праворуч. У промисловому виконанні трапляється рідко, т.к. дороге відведення землі не компенсує приросту потужності, а матеріаломісткість і складність виробництва великі. Але саморобник, який боїться роботи – вже не майстер, а споживач, і якщо потрібно не більше 0,5-1,5 кВт, то для нього «бочка-загребушка» ласий шматок:

• Ротор такого типу абсолютно безпечний, безшумний, не створює вібрацій і може бути встановлений будь-де, хоч на дитячому майданчику.
• Зігнути «корита» з оцинковки та зварити каркас із труб – робота нісенітна.
• Обертання – абсолютно рівномірне, деталі механіки можна взяти найдешевші або з непотребу.
• Не боїться ураганів - надто сильний вітер не може проштовхнутися в бочку; навколо неї виникає обтічний вихровий кокон (ми з цим ефектом ще зіткнемося).
• А найголовніше - оскільки поверхня «загребушки» в кілька разів більша за такий ротора всередині, КИЕВ може бути і надпоодиноким, а обертальним моментом вже при 3 м/с у «бочки» триметрового діаметру такий, що генератору на 1 кВт з граничним навантаженням, як кажуть, краще і не смикатися.

Відео: вітрогенератор Ленца

У 60-х у СРСР Є. С. Бірюков запатентував карусельну ЗСУ з КИЕВ 46%. Трохи пізніше В. Блінов досяг від конструкції на тому ж принципі КИЕВ 58%, але даних про її випробування немає. А натурні випробування ЗСУ Бірюкова було проведено співробітниками журналу «Винахідник і раціоналізатор». Двоповерховий ротор діаметром 0,75 м та висотою 2 м при свіжому вітрі розкручував на повну потужність асинхронний генератор 1,2 кВт та витримував без поломки 30 м/с. Креслення ВСУ Бірюкова наведено на рис.

1. ротор з покрівельної оцинковки;
2. самовстановлюваний дворядний кульковий підшипник;
3. ванти - 5 мм сталевий трос;
4. вісь-древко - сталева труба з товщиною стінок 1,5-2,5 мм;
5. важелі аеродинамічного регулятора обертів;
6. лопаті регулятора оборотів - 3-4 мм фанера або листовий пластик;
7. тяги регулятора оборотів;
8. вантаж регулятора оборотів, його вага визначає частоту обертання;
9. ведучий шків - велосипедне колесо без шини з камерою;
10. підп'ятник - упорно-опорний підшипник;
11. ведений шків - штатний шків генератора;
12. генератор.

Бірюков на свою ЗСУ отримав одразу кілька авторських свідоцтв. По-перше, зверніть увагу на розріз ротора. При розгоні він працює подібно до НД, створюючи великий стартовий момент. У міру розкручування у зовнішніх кишенях лопатей створюється вихрова подушка. З погляду вітру, лопаті стають профільованими, і ротор перетворюється на швидкохідний ортогонал, причому віртуальний профіль змінюється відповідно до сили вітру.

По-друге, профільований канал між лопатями у робочому діапазоні швидкостей працює як центральне тіло. Якщо ж вітер посилюється, то в ньому створюється вихрова подушка, що виходить за межі ротора. Виникає такий самий вихровий кокон, як навколо ЗСУ з направляючим апаратом. Енергія на його створення береться від вітру, тому на поломку вітряка її вже не вистачає.

По-третє, регулятор обертів призначений насамперед для турбіни. Він тримає її оберти оптимальними з погляду КИЕВ. Оптимум частоти обертання генератора забезпечується вибором передавального відношення механіки.

Примітка: після публікацій в ІР за 1965 р. ЗСУ Бірюкова канула в небуття. Відповіді від інстанцій автор так і не дочекався. Доля багатьох радянських винаходів. Кажуть, якийсь японець став мільярдером, регулярно читаючи радянські популярно-технічні журнали і патентуючи у себе все, що заслуговує на увагу.

Лопатники

Як у сказано, за класикою горизонтальний вітрогенератор із лопатевим ротором – найкращий. Але, по-перше, йому потрібен стабільний хоч би середньої сили вітер. По-друге, конструкція для саморобника таїть у собі чимало підводних каменів, через що нерідко плід довгих завзятих праць у кращому разі висвітлює туалет, передпокій або ганок, а то й виявляється здатний лише розкрутити самого себе.

За схемами на рис. розглянемо докладніше; позиції:

• Фіг. А:

1. лопаті ротора;
2. генератор;
3. станина генератора;
4. захисний флюгер (ураганна лопата);
5. струмознімач;
6. шасі;
7. поворотний вузол;
8. робочий флюгер;
9. щогла;
10. хомут під ванти.

• Фіг. Б, вид зверху:

1. захисний флюгер;
2. робочий флюгер;
3. регулятор натягу пружини захисного флюгера.

• Фіг. Г, струмознімач:

1. колектор із мідними нерозрізними кільцевими шинами;
2. пружні міднографітові щітки.

Примітка: ураганний захист для горизонтального лопатника діаметром понад 1 м абсолютно необхідний, т.к. створити навколо себе вихровий кокон він не здатний. При менших розмірах можна досягти витривалості ротора до 30 м/с з лопатями з пропілену.

Отже, де на нас чекають «спотики»?

Лопаті

Розраховувати досягти потужності на валу генератора понад 150-200 Вт на лопатях будь-якого розмаху, вирізаних з товстостінної пластикової труби, як часто радять – надії безпросвітного дилетанта. Лопата з труби (якщо вона не настільки товста, що використовується просто як заготівля) матиме сегментний профіль, тобто. його верхня або обидві поверхні будуть дугами кола.

Сегментні профілі придатні для середовища, що не стискається, скажімо, для підводних крил або лопатей гребного гвинта. Для газів же потрібна лопать змінного профілю та кроку, наприклад див. рис.; розмах – 2 м. Це буде складний і трудомісткий виріб, що вимагає кропіткого розрахунку у всеозброєнні теорії, продувок у трубі та натурних випробувань.

Генератор

При насадці ротора прямо на його вал штатний підшипник швидко розіб'ється - однакового навантаження на всі лопаті у вітряках не буває. Потрібен проміжний вал із спеціальним опорним підшипником та механічна передача від нього на генератор. Для великих вітряків опорний підшипник беруть дворядний самовстановлюваний; у найкращих моделях – триярусний, Фіг. Д на рис. вище. Такий дозволяє валу ротора не тільки злегка згинатися, а й трохи зміщуватися з боку в бік або вгору-вниз.

Примітка: На розробку опорного підшипника для ЗСУ типу EuroWind пішло близько 30 років.

Аварійний флюгер

Принцип його показує Фіг. В. Вітер, посилюючись, тисне на лопату, пружина розтягується, ротор перекошується, обороти його падають і врешті-решт він стає паралельним потоку. Начебто все добре, але – гладко було на папері…

Спробуйте у вітряний день утримати за ручку паралельно вітру кришку від виварювання чи великої каструлі. Тільки обережно - вертлява залізяка може саданути по фізіономії так, що розквасить ніс, розсіче губу, а то й виб'є око.

Плоский вітер буває лише в теоретичних викладках і з достатньою для практики точністю в аеродинамічних трубах. Реально ж ураган вітряки з ураганною лопатою корежить більше, ніж беззахисні. Краще все-таки міняти зіпсовані лопаті, ніж робити знову все. У промислових установках – інша річ. Там крок лопатей, по кожній окремо, відстежує та регулює автоматика під керуванням бортового комп'ютера. І робляться вони із надміцних композитів, а не з водопровідних труб.

Струмознімач

Це – вузол, що регулярно обслуговується. Будь-який енергетик знає, що колектор із щітками потрібно чистити, змащувати, регулювати. А щогла – з водопровідної труби. Не залізеш, раз на місяць-два доведеться весь вітряк валити на землю і потім знову піднімати. Скільки він протягне від такої "профілактики"?

Відео: лопатевий вітрогенератор + сонячна панель для електропостачання дачі

Міні та мікро

Але із зменшенням розмірів лопатника проблеми падають по квадрату діаметра колеса. Виготовлення горизонтальної лопатевої ЗСУ своїми силами на потужність до 100 Вт вже можливе. Оптимальним буде 6-лопатевий. При більшій кількості лопат діаметр ротора, розрахованого на ту ж потужність, буде менше, але їх виявиться важко міцно закріпити на маточині. Ротори про менш ніж 6 лопатях можна не мати на увазі: 2-лопатникові на 100 Вт потрібен ротор діаметром 6,34 м, а 4-лопатникові тієї ж потужності - 4,5 м. Для 6-лопаткового залежність потужність - діаметр виражається наступним чином :

• 10 Вт - 1,16 м.
• 20 Вт - 1,64 м.
• 30 Вт - 2 м.
• 40 Вт - 2,32 м.
• 50 Вт - 2,6 м.
• 60 Вт - 2,84 м.
• 70 Вт - 3,08 м.
• 80 Вт - 3,28 м.
• 90 Вт – 3,48 м-коду.
• 100 Вт – 3,68 м-коду.
• 300 Вт - 6,34 м.

Оптимальним буде розраховувати на потужність 10-20 Вт. По-перше, лопать із пластику розмахом понад 0,8 м без додаткових заходів захисту не витримає вітер понад 20 м/с. По-друге, при розмаху лопаті до тих же 0,8 м лінійна швидкість її кінців не перевищить швидкість вітру більш ніж утричі, і вимоги до профілювання з круткою знижуються на порядки; тут вже цілком задовільно працюватиме «корытце» із сегментним профілем із труби, поз. Б на рис. А 10-20 Вт забезпечать живлення планшетки, підзарядку смартфона або засвітять лампочку-економку.

Далі вибираємо генератор. Відмінно підійде китайський моторчик - маточина колеса для електровелосипедів, поз. 1 на рис. Його потужність як двигуна – 200-300 Вт, але в режимі генератора він дасть приблизно до 100 Вт. Але чи підійде він нам за оборотами?

Показник швидкохідності z для 6 лопатей дорівнює 3. Формула розрахунку швидкості обертання під навантаженням – N = v/l*z*60, де N – частота обертання, 1/хв, v – швидкість вітру, а l – довжина кола ротора. При розмаху лопаті 0,8 м та вітрі 5 м/с отримуємо 72 об/хв; при 20 м/с – 288 об/хв. Приблизно з такою ж швидкістю обертається велосипедне колесо, так що свої 10-20 Вт від генератора, здатного дати 100, ми вже знімемо. Можна садити ротор прямо на його вал.

Але тут виникає така проблема: ми, витративши чимало праці та грошей, хоч би на моторчик, отримали… іграшку! Що таке 10-20, ну, 50 Вт? А лопатевий вітряк, здатний запитати хоча б телевізор, удома не зробиш. Чи не можна купити готовий міні-вітрогенератор, і чи не обійдеться він дешевше? Ще як можна, і ще як дешевше, див. 4 та 5. Крім того, він буде ще й мобільним. Поставив на пеньок – і користуйся.

Другий варіант – якщо десь валяється кроковий двигун від старого 5- чи 8-дюймового дисководу, або від приводу паперу чи каретки непридатного струминного чи матричного принтера. Він може працювати як генератор і приробити до нього карусельний ротор з консервних банок (поз. 6) простіше, ніж збирати конструкцію на кшталт показаної на поз. 3.

Загалом щодо «лопатників» висновок однозначний: саморобні – скоріше для того, щоб помайструвати досхочу, але не для реальної довготривалої енерговіддачі.

Відео: найпростіший вітрогенератор для освітлення дачі

Вітрильники

Вітрильний вітрогенератор відомий давно, але м'які полотнища його лопатей почали робити з появою високоміцних зносостійких синтетичних тканин і плівок. Багатолопатеві вітряки з жорсткими вітрилами широко розійшлися по світу як привід малопотужних автоматичних водокачок, але їх техдані нижче навіть у каруселів.

Однак м'яке вітрило як крило вітряка, схоже, виявилося не так простим. Справа не у вітростійкості (виробники не обмежують максимально допустиму швидкість вітру): яхсменам-парусникам і так відомо, що вітру розірвати полотнище бермудського вітрила практично неможливо. Швидше шкот вирве, або щоглу зламає, або весь посуд зробить поворот оберкіль. Справа в енергетиці.

На жаль, точних даних випробувань не вдається знайти. За відгуками користувачів вдалося скласти «синтетичні» залежності для встановлення ВЕУ-4.380/220.50 таганрозького виробництва з діаметром вітроколеса 5 м, масою вітроголовки 160 кг та частотою обертання до 40 1/хв; вони представлені на рис.

Зрозуміло, гарантій за 100% достовірність бути не може, але і так видно, що плоско-механістичної моделлю тут і не пахне. Не може 5-метрове колесо на плоскому вітрі в 3 м/с дати близько 1 кВт, при 7 м/с вийти на плато за потужністю і далі тримати її до жорстокого шторму. Виробники, до речі, заявляють, що номінальні 4 кВт можна отримати і за 3 м/с, але при встановленні їх силами за результатами досліджень місцевої аерології.

Кількісної теорії також не виявляється; пояснення розробників малозрозумілі. Однак, оскільки таганрозькі ВЕУ народ купує, і вони працюють, залишається припустити, що заявлена ​​конічна циркуляція та пропульсивний ефект – не фікція. Принаймні можливі.

Тоді, виходить, ПЕРЕД ротором, за законом збереження імпульсу, повинен виникнути також конічний вихор, але повільний, що розширюється. І така вирва зганятиме вітер до ротора, його ефективна поверхня вийде більше омітається, а КИЕВ – надпоодиноким.

Пролити світло це питання могли б натурні вимірювання поля тиску перед ротором, хоча б побутовим анероїдом. Якщо воно виявиться вищим, ніж із боків осторонь, то, дійсно, вітрильні ЗСУ працюють, як жук літає.

Саморобний генератор

Зі сказаного вище ясно, що саморобам краще братися або за вертикалки, або за вітрильники. Але ті та інші дуже повільні, а передача на швидкохідний генератор – зайва робота, зайві витрати та втрати. Чи можна зробити найефективніший тихохідний електрогенератор самому?

Так, можна, на магнітах з ніобієвого металу, т. зв. супермагніти. Процес виготовлення основних деталей показано на рис. Котушки – кожна з 55 витків мідного 1 мм дроту у термостійкій високоміцній емалевій ізоляції, ПЕММ, ПЕТВ тощо. Висота обмоток – 9 мм.

Зверніть увагу на пази під шпонки половини ротора. Вони повинні бути розташовані так, щоб магніти (вони приклеюються до магнітопроводу епоксидкою або акрилом) після збирання зійшлися різними полюсами. «Млинці» (магнітопроводи) повинні бути виготовлені з магнітом'якого феромагнетика; підійде звичайна конструкційна сталь. Товщина «млинців» – не менше 6 мм.

Взагалі краще купити магніти з осьовим отвором і притягнути їх гвинтами; супермагніти притягуються зі страшною силою. З цієї ж причини на вал між «млинцями» одягається циліндрична проставка заввишки 12 мм.

Обмотки, що становлять секції статора, з'єднуються за схемами, також наведеними на рис. Спаяні кінці не повинні бути натягнуті, але повинні утворювати петлі, інакше епоксидка, якою залитиме статор, застигаючи, може порвати дроти.

Заливають статор у виливниці до товщини 10 мм. Центрувати та балансувати не потрібно, статор не обертається. Зазор між ротором та статором – по 1 мм з кожного боку. Статор у корпусі генератора потрібно надійно зафіксувати не тільки від зміщення по осі, а й від провертання; сильне магнітне поле при струмі в навантаженні тягне його за собою.

Відео: генератор для вітряка своїми руками

Висновок

І що ж ми маємо насамкінець? Інтерес до «лопатників» пояснюється скоріше їх ефектним зовнішнім виглядом, ніж дійсними експлуатаційними якостями у саморобному виконанні та на малих потужностях. Саморобна карусельна ЗСУ дасть "чергову" потужність для зарядки автоакумулятора або енергопостачання невеликого будинку.

А ось із вітрильними ЗСУ варто поекспериментувати майстрам із творчою жилкою, особливо у міні-виконанні, з колесом 1-2 м діаметром. Якщо припущення розробників вірні, то з такого можна буде зняти, за допомогою описаного вище китайського двигуна-генератора, його 200-300 Вт.

Андрій сказав(ла):

Дякую за вашу безкоштовну консультацію ... А ціни "від фірм" не реально дорогі, і я думаю, що майстрові люди з глибинки зможуть зробити генератори подібні до вашого. синусом). А вітрила, лопаті або ротори - це черговий привід для польоту думки наших рукастих Російських мужиків.

Іван сказав(ла):

питання:
Для вітряків з вертикальною віссю (позиція 1) і варіанта "Ленця" можна додати додаткову деталь - крильчатку, що виставляється за вітром, і закриває від нього ж непотрібну сторону (що йде в бік вітру). Тобто вітер не лопатиме гальмувати, а цей “екран”. Постановка за вітром "хвістом", що знаходиться за самим вітряком нижче і вище лопатей (гребенів). Читав статтю та народилася ідея.

Натискаючи кнопку «Додати коментар», я погоджуюсь із сайту.

Вітрогенератор або в народі вітряк - нехитре пристосування, що забезпечує своєму господарю чималу економію за рахунок вироблення безкоштовної електрики. Така установка – мрія будь-якого власника відрізаної від централізованих мереж ділянки чи дачника, незадоволеного новоприйнятою квитанцією за споживання електроенергії.

Розібравшись у конструкції вітрогенератора, принцип його функціонування, вивчивши креслення, можна самостійно зробити і встановити вітряк, забезпечивши свій будинок необмеженою альтернативною енергією.

Чи законне використання вітру?

Створення власної, хоч і компактної, але електростанції – річ серйозна, тому логічно, що мимоволі виникає питання: а чи законне їхнє використання? Так, якщо потужність установки, що запускається від вітру, не перевищуватиме 1 кВт, що цілком вистачить для забезпечення електричним струмом середнього заміського будинку.

Справа в тому, що саме з таким показником потужності пристрій вважається побутовим і не вимагає обов'язкової реєстрації, сертифікації, узгодження, постановки на облік і тим більше не оподатковується.

Втім, перед тим, як зробити вітрогенератор для дому, краще убезпечити себе та врахувати кілька моментів:

• Чи не прийнято в регіоні проживання особливих обмежень на використання альтернативних джерел енергії?
• Яка допустима біля висота щогли?
• Чи не буде шум від редуктора та лопат перевищувати встановлені нормативи?
• Чи передбачати захист від створюваних ефірних перешкод?
• Чи не стане щогла заважати міграції птахів чи викликати інші екологічні проблеми?

Якщо заздалегідь продумати всі нюанси, то ні податкова, ні екологічні служби, ні сусіди не зможуть пред'явити претензії та перешкодити отриманню безкоштовної електроенергії.

Як працює вітряк?

На фото готові саморобні вітрогенератори представлені витягнутими металевими конструкціями на трьох або чотирьох опорах з лопатями, що рухаються від вітру. У результаті одержувана потоком вітру кінетична енергія перетворюється на механічну, яка у свою чергу запускає ротор і стає електричним струмом.

Цей процес є результатом налагодженої роботи кількох обов'язкових складових елементів вітроелектричної установки (ВЕУ):

• Пропелер із двох і більше лопатей;
• Ротор турбіни;
• Редуктор;
• Контролер;
• Вісь електричного генератора та генератор;
• Інвертор;
• Акумулятор.

Також необхідно передбачити гальмівний блок, гондолу, щоглу, флюгер, низько та високошвидкісний вал. Пристрій визначає і принцип роботи вітрогенератора: ротор, що обертається, виробляє трифазний змінний струм, що проходить через систему контролера і заряджає акумулятор постійного струму.

Кінцеві ампери перетворюються інвертором і направляються по підключеній проводці до вихідних точок: розеток, освітлення, побутової техніки та електроприладів.

Як зробити своїми руками?

Найнадійнішою і найпростішою за конструкцією вважається роторна ВЕУ, що є установкою з вертикальною віссю обертання. Готовий саморобний генератор такого типу здатний повністю забезпечити енергоспоживання дачі, включаючи оснащення житлового приміщення, господарських будівель та вуличне освітлення (щоправда, не надто яскраве).

Якщо дістати інвертор з показниками 100 Вольт і акумулятор 75 Ампер, то вітряк буде набагато потужнішим і продуктивнішим: електрики вистачить і на відеоспостереження, і на сигналізацію.

Щоб зробити вітрогенератор, знадобляться деталі конструкції, витратні матеріали та інструменти. Насамперед необхідно підшукати відповідні складові елементи вітряка, багато з яких можна знайти серед старих запасів:

• генератор від автомобіля з потужністю близько 12 V;
• Акумуляторна батарея на 12 V;
• Кнопковий напівгерметичний вимикач;
• Інвентар;
• Реле автомобіля, що служить для заряджання акумулятора.

Також будуть потрібні витратні матеріали:

• Кріплення (болти, гайки, ізолююча стрічка);
• Сталева або алюмінієва ємність;
• Проведення перетином 4 кв. мм (два метри) та 2,5 кв. мм (один метр);
• Щогла, тринога та інші елементи для посилення стійкості;
• Міцна мотузка.

Бажано знайти, вивчити та роздрукувати креслення вітрогенераторів своїми руками. Потрібні й інструменти, серед яких болгарка, метр, пасатижі, свердло, гострий ніж, електродриль, викрутки (хрестова, мінусова, індикаторна) та гайкові ключі.

Підготувавши все необхідне, можна приступати до збирання, орієнтуючись на покрокову інструкцію, яка розповідає, як зробити вітрогенератор своїми руками:

• З металевої ємності вирізати лопаті однакового розміру, залишивши біля основи незайману смужку металу кілька сантиметрів.
• Симетрично виконати отвори дрилем для наявних болтів у дні основи ємності та шківі генератора.
• Відігнути лопаті.
• Зафіксувати на шківі лопаті.
• Встановити та закріпити генератор на щоглі хомутами або мотузкою, відступивши від верху близько десяти сантиметрів.
• Налагодити проводку (для підключення акумулятора достатньо метрової жили перетином 4 кв. мм, для навантаження освітленням та електроприладами – 2,5 кв. мм).
• Відзначити схему підключення, кольорове та буквене маркування для майбутнього ремонту.
• Встановити перетворювач дротом із четвертним перерізом.
• При необхідності прикрасити конструкцію флюгером та пофарбувати.
• Закріпити дроти, обмотавши щоглу установки.

Вітрогенератори своїми руками на 220 Вольт - це можливість забезпечити дачу або заміський будинок безкоштовною електроенергією в найкоротший термін. Налагодити таку установку можна навіть новачкові, а більшість деталей для конструкції вже давно лежать у гаражі.

Фото вітрогенераторів своїми руками

Ви коли-небудь думали про те, щоб використати дармовий і марний, здавалося б, вітер для господарських потреб? Адже давно відомо, що природна енергія дається нам задарма і було б дивно, якби ми не намагалися використати її для себе! У цій статті автор не пропонує створювати старовинні вітряки, або якийсь фантастичний двигун на космічному вітрі. Але побудувати вітрогенератор, причому незвичайний, з вертикальною віссю обертання, який вироблятиме електрику, і з досить з хорошою потужністю - справа досяжна своїми руками. Ідея вертикального вітрогенератора цілком реальна, її можуть реалізувати навіть майстри-початківці, що живуть у селі, або мають садовий будинок за містом. А для шкільної майстерні цей нескладний вітряний генератор – справжня знахідка, яка розвиватиме технічні вміння у школярів та пробуджуватиме таланти, які стандартної шкільної програми не завжди можуть бути розкриті. Такий пристрій прикрашатиме шкільний двір, а лопаті цього гарного вітрогенератора при вітрі обертатимуться, привертаючи увагу школярів та перехожих, пробуджуючи інтерес до технічної творчості.

Готові китайські вітрогенератори та деталі для збирання в цьому китайському магазині.

Потужність та конструкція вертикального вітряка

Електрику, яку можна отримати за допомогою цієї вітроустановки з вертикальною віссю, достатньо, щоб живити насос для поливання городу, дати освітлення у шкільному класі чи кімнаті житлового будинку. Якби була можливість хоча б у 20 відсотках будинках мати таку безкоштовну маленьку вітряну електростанцію, ви можете собі уявити, скільки можна було б заощадити кіловат-годин та розвантажити електричні мережі нашої країни!

Вертикальний вітрогенератор складається з двох частин, що є половиною порожнистого циліндра, які здатні розходитися. Створений таким чином об'єкт має чітку аеродинамічну несиметричність. Повітря, яке насувається поперек осі обертання пристрою, зісковзує із зовнішнього боку першої половини циліндра. А інша сторона, яка спрямована в інший бік, є перешкодою для вітру. Таке співвідношення призводить до того, що барабан починає обертатися на вертикальній осі, і в міру боротьби з вітром дедалі більше розганяється.

Цей механізм був використаний у моделі вітряної електростанції, яку розробив юний винахідник Сергій Корнєв. Ця схема має вигідні відмінності від вітроустановки з пропелером. Тут не потрібно високої точності, допустимо застосовувати різні матеріали для виготовлення. Її розміри також вигідно відрізняються від моделі пропелерної.

Погляньте насправді. Потужність вітряка, заснованого на барабанному принципі, вимагає використання вітроустановки діаметром приблизно 1 метр, його потужність дорівнюватиме пропелеру з трьома лопатями діаметром 2,5 метра. При цьому пропелер на вертушку необхідно піднімати на велику висоту, наприклад, на дах будинку, а барабанний пропелер можна встановити безпосередньо на землі. Є ще деякі переваги нового механізму: значні моменти, що крутять, досягається при невеликих оборотах. А це означає, що можна зовсім не використовувати редуктор або обмежитися одноступінчастим редуктором.

Сергій у початковій конструкції обмежився барабаном із двома лопатями. Найбільш оптимальною може бути конструкція, в якій кількість лопатей доведена до чотирьох. Це може значно збільшити потяг.

Виготовлення барабана

Як матеріал для створення лопат можна взяти фанеру, покрівельне залізо, лист дюралюмінію, пластик потрібного розміру. Потрібно врахувати, що ротор не повинен бути важким, тому заготовки великої товщини не підійдуть. Це допоможе знизити тертя в підшипниках, вітроустановка краще обертатиметься від енергії вітру.

Нижче креслення вертикального вітряка

На малюнку 3:
1 – опір;
2 - обмотка статора;
3 – ротор;
4 – регулятор напруги;
5 – реле зворотного струму;
6 – прилад вимірювання струму (амперметр);
7 – акб;
8 – запобіжник;
9 – вимикач.
Якщо як матеріал застосувати покрівельне залізо, виникає необхідність зміцнити вертикальні краї лопатей. Для цього можна взяти залізний прут діаметром 5-6 міліметрів, встановивши його під відбортуванням. Фанеру, якщо вона використовується, потрібно взяти товщиною 5-6 міліметрів, цей матеріал вимагає обробки гарячою оліфою. Щоки барабана виготовляються з дерева, пластику, або легкого металу. Стики необхідно обробити олійною фарбою.

Хрестовини у місцях з'єднань лопатей вітрогенератора переважно з'єднати зварюванням або клепкою з інших смужок розміром 5 x 60 міліметрів. Якщо взяти деревину, то її товщина повинна бути не менше 25 міліметрів, ширина 80 міліметрів.
Вертушки оптимально виготовити зі шматка сталевої труби завдовжки 2 метри, зовнішній діаметр 30 міліметрів. Попередньо, перед вибором заготовки для осі, потрібно роздобути 2 шарикопідшипники. Не варто брати старі, оскільки це збільшення тертя. Зіставивши розміри підшипників та труби, ви заощадите сили та час, вам не доведеться підлаштовувати трубу до обойма підшипників.

Хрестовини ротора вітрогенератора потрібно приварити до осі обертання, хрестовини з дерева приєднати епоксидкою та металевими штифтами 5-6 міліметрів, вони повинні бути протягнуті через кожну хрестовину та трубу. Для установки лопатей використовуйте болти М 12. Добре проконтролюйте проміжок від лопат до осі обертання: тут потрібно дотримати один розмір - 140-150 мм. Сконструювавши барабан, ще раз промажте стики олійною фарбою (бажано густою).

Базова частина вітроустановки з вертикальною віссю обертання завершена, тепер потрібно зробити станину, зваривши її або використовуючи клепку з куточка (можна як метал, так і дерево). На зроблену станину поставте підшипники. Слідкуйте за тим, щоб не виник перекіс, тому що в цьому випадку ротор не буде добре обертатися. Усі елементи вітроустановки 2 рази пофарбуйте олійною фарбою, на нижньому місці осі обертання встановіть шківи різного діаметру. Ремінь, який перекинутий через шків вертушки, приєднайте до електрогенератора, тут підійде, наприклад, автогенератор. Створена за представленою технологією модель вітрової установки при вітрі 9-10 метрів за секунду здатна дати потужність 800 Вт.

Якщо вітру на вулиці немає, або вітер дуже слабкий для обертання лопатей, то потрібно передати електроенергію вітру, що виробляється, для накопичення на акб. Дме вітер – подавайте струм на споживачів, погода безвітряна – підключайте акумулятори.

Якщо вітроустановка з вертикальним планується для живлення насоса городу чи саду, її слід встановити над джерелом води.

Нижче – спроба зробити вітряк для садового насосу

Побудова вітрогенератора з вертикальною віссю

Витратні матеріали:

Крок 1: Запчастини

- Труба ПВХ
- Водостійка деревина
– 2 підшипники (нижня повинна витримувати навантаження)
– Катанка (2 розміри) (1 велика та 4 маленькі) (нержавіюча сталь, якщо можливо)
– Болти та шайби (2 розміри) (нержавіюча сталь, якщо можливо)
- Шматок 40 мм круглого алюмінію (сплав) (він утримає нижній підшипник)
- 3 гвинти з вушком

Крок 2: Давайте почнемо

Перше, що ви повинні зробити, це виміряти вашу трубу ПВХ і розрізати її на 4 рівні частини. (У мене було 2 метри завдовжки, так що було 50 см за штуку).
Коли ви це зробите, ви обріжете його за довжиною отвору.
Тепер у вас має бути 8 штук (вони мають бути точно однакового розміру!)

Крок 3: Виготовлення двох дисків турбіни

Візьміть 2 шматки водостійкої фанери (12 мм).
Виміряйте у 2 напрямках, щоб отримати середину пластини та позначте цю точку.
Візьми свій компас та зроби коло діаметром 40 см.
Візьміть свою головоломку та виріжте її.

Крок 4: Розділіть коло на 8 частин

Ви повинні зробити це лише на одній дошці.
На наступному кроці я поясню чому.

Крок 5: Вирізання слотів для турбінних лопаток

Я зробив так, щоб намалював лінії на двох дошках, а потім помітив усі дуги, які мені довелося розрізати.
Це я б не ставробити знову! Я думаю, що краще відзначити лише один.
Дуги малюйте так: візьміть одну половину труби та тримайте її навпроти однієї з 8 ліній, які ви намалювали раніше. Намалюйте лінію всередині та зовні труби. Той, де ви відзначили луки, надягаєте зверху, а потім ви затискаєте їх разом. Коли ви поріжете їх, вони будуть такими самими. Я використовував лезо, яке зазвичай призначалося для різання металу. Цей пиляльний диск трохи тонший, ніж леза.
На стороні двох дисків ви робите маркування, яке проходить над ними обома. Таким чином, при складанні турбіни диски будуть ідеально вирівняні.
Те, що ви також повинні робити, коли все ще затиснене, це просвердлити центральний отвір до розміру вашої великої катанки та 4 отвори для маленьких стрижнів. Розділіть 4 стрижні на турбіну, як показано на малюнку нижче. Тримайтеся на відстані близько 2 см від цибулі. Таким чином, ви все ще можете помістити кілька шайб на свої стрижні, не торкаючись їх лез. Візьміть затискачі та встановіть лопаті турбіни та 4 менші стрижні, як показано на останньому малюнку. Це має щільно облягати!

Крок 6: Пристосування центральної дротяної котушки до розміру

Спочатку ви встановлюєте верхню частину турбіни так само, як ви робили нижню частину на попередньому кроці.
Зверніть увагу на маркування, яке ви зробили збоку дисків, коли вони все ще були затиснуті.
Таким чином, ті ж розрізи будуть приємно накладатися один на одного, і турбіна менше гойдатиметься після її завершення. Можливо, ви захочете використовувати молоток і маленький шматочок дерева, щоб не зашкодити лезу або диску при ударі по ньому. Переконайтеся, що леза щільно прилягають і 4 маленькі стрижні знаходяться в потрібному місці. То була нелегка робота. Успіхів.
Тепер ми оснастимо велику катанку необхідними болтами та шайбами.
Те, що збиралися зробити зараз, це позначка, де ми різатимемо катанку.
Перша картинка – вид із нижнього диска.
Я поклав 2 болти туди, і вони спиратимуться на нижній підшипник.
Я залишив там провід довше, щоб там можна було підключити якийсь генератор.
Верхній диск – друга картинка, і стрижень буде обрізаний коротше.
На цьому боці у нас буде лише підшипник для балансування турбіни, коли вона встановлена ​​на рамі.

Крок 7: Повернути катанку вниз до потрібного розміру

Якщо у вас є верстат токарний, це досить прямолінійна робота.
Я зробив стрижень завтовшки 10 мм з обох боків.
На фотографії показано нижню сторону катанки.
Переконайтеся, що він добре сидить, тому що це визначить, наскільки гладко працюватиме ваша турбіна.

Крок 8: Виготовлення тримача для нижнього підшипника

Підшипник, який я використав, складається із 3 частин, як показано на першому малюнку.
Цей підшипник зроблений, щоб упоратися з вертикальною вагою.
Якщо ви уважно подивіться, то побачите, що 2 диски не мають отвору однакового внутрішнього розміру.
Диск із найбільшим отвором (той, що праворуч) – це верхня частина підшипника, на якій стоятиме турбіна.
Я вирізав отвір на токарному верстаті лише діаметром підшипника. Робіть це залежно від розміру підшипника, який ви використовуватимете .
Не робіть дірку глибоко!
Переконайтеся, що верхня частина підшипника просто стирчить із тримача.
Причина цього полягає в тому, що верхнє кільце буде обертатися разом з турбіною і в іншому випадку труться про внутрішню частину власника, що призведе до уповільнення роботи турбіни та її швидкого зношування.
Вам також доведеться просвердлити отвір у нижній частині утримувача, щоб катанка могла проходити крізь нього.
Зробіть його трохи більше, ніж розмір стрижня, щоб його кріплення не торкалося боків.
Ви бачили, що в цьому підшипнику немає мастила, тому нам потрібно буде встановити мастильний ніпель.
Для цього використовуйте інструмент для нарізування різьблення.
Спочатку просвердліть отвір відповідно до протектора та розміру соска, який ви будете використовувати. Мій був М6.
Використовуйте трохи мастильно-охолоджуючої рідини, тому що ви ріжете алюміній, і в іншому випадку він стане грубим усередині. Запустіть ріжучий інструмент приблизно на 1 оберт, а потім поверніть його назад на півоберта. Таким чином, метал ріжеться всередині, і ви не гальмуватимете інструмент. Використовуйте 3 етапи різання, поки досягнете потрібного протектора.

Крок 9: Створення рами навколо турбіни

Спочатку ви отримуєте два шматки дерева однакової довжини.
Переконайтеся, що вони досить широкі, щоб створити міцну структуру.
Подивіться на центр їх обох і зробіть отвір розміром з утримувач підшипника для нижнього та розмір верхнього підшипника для верхнього.
Мені пощастило, я мав велике тренування, щоб зробити це. Якщо ні, візьміть своє найбільше свердло і просвердліть його, а потім виріжте решту сокирою.
Для нижнього ви повинні просвердлити центр ринви за допомогою свердла на один розмір більше, ніж розмір великої катанки, яка буде вставлятись у підшипник. У нижній частині ви повинні вирізати маленький паз, щоб ніпель міг поміститися всередину і щоб у вас було достатньо місця, щоб вставити мастильний насос. Ви можете бачити, як це має виглядати на фотографіях.
Візьміть ще два шматки дерева з боків. (У мене було трохи фанери, тому я використав це)
Візьміть нижню частину з утримувачем підшипника всередині та покладіть її на плоску поверхню.
Використовуйте одну з бічних частин та прикрутіть її туди. Спочатку просвердліть кілька отворів збоку, щоб гвинти краще увійшли. Переконайтеся, що він ідеально квадратний. (Кут 90 градусів).
Зробіть те саме для іншої сторони.
Тепер візьміть турбіну, яка повністю зібрана, та опустіть її у нижній підшипник.
Тепер візьміть верхню частину та надягніть підшипник на великий стрижень. Виміряйте по обидва боки турбіни і переконайтеся, що ви вимірюєте однакову відстань, щоб рама була ідеально квадратною.
Фільм показує, як добре він крутиться.

Вкладення

Крок 10: Створення турбіни

Цей матеріал насправді не вимірював.
Я подбав про те, щоб все було в ідеальній відповідності до вісі турбіни.
Просто створіть його, як ви можете побачити на фотографіях.
Просто переконайтеся, що його сильна причина в ньому буде багато сили.
Я ще не підключив жодного генератора.
Поняття у відсутності, що з цим пов'язано.
Я думав про інший генератор енергії. (котушки та нео магніти)
Ідеї ​​вітаються.
Сподіваюся, вам сподобалася ця турбіна.
Тримайте мене в курсі вашої справи.

Крок 11:

Як ви можете бачити в маленьких фільмах, я підключив деякі мотузки до турбіни, щоб вона була стійкою.
Я використав кілька старих штифтів з намету, щоб з'єднати мотузки із землею, а з боку турбіни я використав 3 гвинти із вушком. Працює добре.
Коли ви встановлюєте турбіну, переконайтеся, що у вас є хтось, хто може утримувати турбіну, поки ви підключаєте дроти до землі.



Джерело

У цьому розділі зібрані різні конструкції вітрогенераторів із вертикальною віссю обертання, зроблені любителями даного виду вітрогенераторів. Вертикальних вітрогенераторів буває безліч видів та варіацій. Найпростіші Савоніуси або по простому бочки, і більш просунуті ротори Дар'ї, які більш спритні, але тут кожен вид має свої переваги та недоліки.

>

Ротор Оніпко

Опис ротора Оніпко. Що це? Черговий проект для пошуку інвесторів чи це реально ефективний вітрогенератор

>

Вертикальний вітрогенератор

Саморобний вітрогенератор, фото та відео. Трохи фото самого вітряка, вежі та генераторів. Для цього вітряка виготовлялося кілька варіантів генераторів

>

Вертикальний вітрогенератор незвичайної конструкції

Цікава конструкція вітрогенератора, генератор якого виготовлений з асинхронного двигуна, але генератор виготовлений з трьома статорами і потрійним ротором. так само незвично обертається дволопатевий ротор з лопатями з полікарбонату.

>

Вітряк із бочок з відкидними лопатями

Вітрогенератор зроблений з жерстяних бочок. Генератор виготовлений з асинхронного двигуна потужністю 2,2 кВт, ротор якого перероблений на неодимові магніти. Привід на генератор ремінний. Лопаті вітряка відкидні з відцентровими вантажами, вихотячи на вітер вони розкриваються і закриваються переходячи під вітер.

>

Вітрогенератор з мотор-колеса

Небагато фотографій невеликого вертикального вітрогенератора. Як генератор тут використовувалося мотор-колесо від скутера, передача моменту, що крутить, на генератор ланцюгова, співвідношення приблизно 1:2,5. Розміри ротора 1 * 1,6 метра, висота щогли 9 метрів. На середньому вітрі цей вітряк видає до 3А і 17v на зарядку лужного акумулятора.

>

Вітрогенератор для забору води

Конструція цього вітрогенератора, що вже стала легендарною на просторах рунета, який приводить в рух саморобний насос, а він хитає воду з озера. Спочатку вітряк повинен був заряджати акумулятор, але надто малі обороти звели нанівець всі спроби отримання електрики.

>

Вертикальний вітрогенератор, ротор Угринського

Саморобний вітрогенератор з вертикальною віссю обертання та розміром ротора 0,75*1,6м. Конструкція лопатей за кресленнями ротора Угринського, це покращений Савоніус по суті, КИЕВ такої конструкції вищий. Конструкція зроблена з двох блоків з кутом 90 градусів, матеріал фанера та алюміній. Генератор для цього вітряка аксіального типу на постійних магнітах.

Потужність вітроустановки близько 50 Вт на вітрі 7-8м/с.

У сучасному житті чудово функціонують високоякісні моделі роторних. У їх виконанні присутні оригінальні щогли, що швидко зводяться.

Роторні конструкції розрізняються за розташуванням осі обертання по відношенню до поверхні землі.

Загальна характеристика

Дані механізми мають ряд істотних особливостей перед вітряками з горизонтальною віссю. У них немає таких вузлів під орієнтування на вітровий потік. Це помітно зменшує всі гідроскопічні навантаження. Через свою будову, при будь-якому напрямку вітру, конструкція розташовується в абсолютно довільному положенні.

Зважаючи на те, вона простіша у своєму виконанні. У таких механізмах виникнення обертання створює підйомна сила лопатей, і навіть сили опору.

Види механізмів з вертикальною віссю обертання:

1. Ортогональна конструкція.
2. Механізм Дар'ї.
3. Механізм Савоніуса.
4. Конструкція на багатолопатевому роторі з направляючим апаратом.
5. Генератор із гелікоїдною конструкцією.

Ортогональні вітрогенератори

Подібний генератор має у своєму складі не одну лопатку.Лопаті розташовані паралельно осі і знаходяться від неї на певній відстані.

Розглянутий механізм вважається найбільш ефективним та функціональним. Якщо ж говорити про деякі недоліки такого генератора, то при роботі створюється певний шумовий ефект. Крім того, на підтримку його функціонування витрачається чимало зусиль. При цьому у конструкції, як правило, невеликий термін дії опорних вузлів через великі динамічні навантаження.

Генератори з ротором Дар'ї

Слід віддати належне цьому механізму – йому властива велика потужність та швидкохідність.Крім того, у ротора досить низька собівартість. До недоліків можна віднести низьку ефективність. При цьому дана конструкція не в змозі запускатися самостійно при рівномірному потоці, що набігає.

Генератори з ротором Савоніуса

Цей вид генератора має досить широке використання якісного функціонування побутових електростанцій. За своєю конструкцією подібний ротор є вітроколесом із кількома напівциліндрами, які безперервно обертаються навколо своєї осі.

Основна перевага ротора полягає в наступному: вітроколесо постійно обертається в ту саму сторону і абсолютно не залежить від напрямку вітрового потоку. Нестача подібного в низькому коефіцієнті використання енергії вітрового потоку.

Цей вид генератора вважається найфункціональнішим із вертикальних роторів.Подібна продуктивність досягається шляхом використання додаткового ряду лопатей. Один із рядів забирає на себе вітровий потік і потім подає його на другий ряд лопатей. У цьому стискається сам потік.

Це перетворення призводить до показового збільшення швидкості потоку, і навіть потужності ротора загалом. За рахунок цього підвищується продуктивність системи. Відбувається це через використання значно більшої кількості лопат конструкції.

Конструкція з подібною системою наділена набагато спокійнішим роторним обертанням.Така характерна перевага зменшує навантаження на опорні вузли. Внаслідок цього значно збільшується термін дії механізму. При цьому вартість ротора досить велика через непросту технологію його виробництва.

Переваги та недоліки механізмів з вертикальною віссю

До переваг належить:

1. Відсутність як такої додаткової необхідності у витратах на спеціальне обладнання, дія якого була б спрямована на визначення напрямку подиху вітру і направляла генератор назустріч потоку повітря;
2. Невелика кількість рухомих деталей, внаслідок чого витрати на виробництво та подальший ремонт досить незначні;
3. Конструкція подібного ротора нижче і при обслуговуванні його не виникає у наявності спеціальних підйомників для розміщення обслуговуючого персоналу на висоті;
4. На високу ефективність ротора не має жодного впливу ні кут, ні швидкість напряму потоку вітру.

Проте, необхідно уточнити те що, що постійно проводяться подальші різноманітні дослідження, створені задля збільшення функціональності подібного виду вітряків. Відбувається це через те, що ротори з вертикальною віссю мають свої певні недоліки.

До них належить:

1. Досить великий обсяг лопатей системи;
2. ККД такого вітряка приблизно втричі менше, ніж ККД механізму з горизонтальною віссю.

Що слід врахувати під час виборів?

До того моменту, як виникає рішення придбати даного виду механізм, слід все ж таки врахувати ряд певних умов. Наприклад, якщо сильні вітрові потоки не спостерігаються на території вашого домашнього регіону, використання подібної роторної конструкції не буде себе, загалом, окупати.

Для цієї території краще підійде генератор з відносно невеликою потужністю. Як правильно і зворотне - в природі часто зустрічаються ділянки місцевості, де повітряні маси змінюють свій напрямок кілька разів на 24 години. У цьому конкретному варіанті, навпаки, допустимим та можливим є залучення ротора з вертикальною віссю.

Виготовлення своїми руками

Для початку слід виготовити так звану турбіну.

Для цього нам знадобиться:

1. Виготовлення верхньої та нижньої опор.Розмітку краще робити за допомогою лобзика. Необхідно вирізати з пластику два кола одного діаметра. У центрі першого кола слід зробити отвір 30 см. Це стане верхньою опорою.
2. Візьмемо звичайнісіньку автомобільну маточину.Зробимо чотири отвори одного розміру на нижній опорі. Це дозволить нам зміцнити хаб.
3. Виготовимо докладний ескіз для наочності розташування лопатей системиі помітимо на нашій опорі, розташованій внизу, ті ділянки, де потім кріпляться заготовлені куточки. Вони призначені для з'єднання лопаті та опори.
4. Тепер складаємо лопаті у стопочку, зв'язуємо їх та обрізаємо до необхідного розміру. Від довжини лопатей залежить, скільки вітрової енергії вони здатні отримувати. Проте має місце і нестабільність при сильному вітровому потоці.
5. Позначимо лопаті для кріплення куточків.Далі свердлимо в цих лопатях спеціальні отвори.
6. Скріплюємо опорута лопаті за допомогою заготовлених куточків.

Майструємо ротор своїми руками:

1. Кладемо дві роторні підстави один на інший, при цьому ніби поєднуємо два отвори і креслимо бічну позначку. Згодом цей крок дозволить нам їх правильно розташувати.
2. Тепер виготовимо два невеликі картонні шаблониі акуратно приклеїмо їх на основи наших магнітів.
3. Промаркуємо магніт.Для визначення правильної полярності, зазвичай, використовується магнітик з изолентой.
4. Далі нам знадобиться епоксидна смола із затверджувачем.Наносимо її з нижньої сторони магніту.
5. Досить акуратно підносимо магнітдо краю основи ротора.
6. Тепер можна приклеюватинаші магніти власне до ротора.
7. Для виготовлення другого роторамагніти слід розташувати в іншій полярності навпроти першого ротора.

Виготовляємо статор:

Статор- Агрегат, що складається з 9 котушок. Вони поділені на 3 групи. У кожній групі три котушки. Самі котушки з дротом 24 AWG на 320 витків. Безпосередньо параметри котушок дозволяється змінювати.

Це залежить від напруги, необхідної на виході:

1. Якщо намотувати котушки ручним способом, це досить складно.Для полегшення самого процесу виготовимо нескладний пристрій - верстат для намотування. Витки котушок намотуються в тому самому напрямку. Початок та кінець котушок слід замотати ізолентою та змастити епоксидкою.
2. Коли котушки вже намотані, необхідно перевірити ідентичність.Для цього можна використати звичайні ваги. Потім вимірюємо опори наших котушок.
3. Виготовлені котушки розміщуються на вощеному паперііз розміченою на ній схемою. Склотканина розташовується навколо самих котушок. Далі просвердлюємо отвори в статорі для кронштейна.
4. Труба для кріплення осі хаба свідомо обрізається.У створені отвори вкручуватимуться болти для утримання безпосередньо осі.

Складання статора

Заключне складання:

1. У плиті верхнього ротора просвердлюємо 4 отвори.
2. Упрім чотири шпильки в пластинки і встановимо ротор на них. Ротори відчувають тяжіння, тому і потрібно зробити цей пристрій.
3. Вирівнюємо ротори щодо їх один до одного.
4. Акуратно та рівномірно опускаємо генератор. Після цього слід викрутити шпильки та прибрати всі пластини. Встановлюємо хаб та прикручуємо. Ковпачкові шайби та гайки, як правило, необхідні для кріплення до генератора опори лопатей.
5. Тепер генератор можна вважати зібраним. Розкручуємо вітряк та вимірюємо параметри.

Складання генератора

Подібний ротор може бути реалізований не тільки для забезпечення електрикою житлових та службових приміщень. Наприклад, статор здатний виробляти велику електричну напругу, яку можна використовувати для якісного нагріву побутових приладів. При цьому слід уточнити, що змінний струм перетворюється на постійний струм. Це цілком можна використовувати для заряджання акумулятора, нагрівання ємностей з холодною проточною водою, електроживлення ліхтарів та освітлювальних приладів.

Конструкція, що розглядається, встановлюється на 4-х метровій висоті на краю гірської кручі. Фланець, який зазвичай розташовується внизу, забезпечує швидку установку ротора - необхідно прикрутити всього лише чотири болти. Але для надійності їх доцільніше все ж таки приварити.

Вертикальні вітряки можуть повертатися рахунок флюгера.Для них не важливо, по суті, напрямок вітрового потоку.

Фактором, який обов'язково слід враховувати при виборі місця встановлення ротора, є сила вітру. Дані за силою вітру для досліджуваної та цікавої місцевості можна легко знайти в Інтернеті. Також допоможе анемометр – спеціальний прилад для виміру сили вітрового потоку.

Системи світових та російських виробників

У наші дні близько 75 держав світового співтовариства досить широко використовують. Вітроенергетика досі залишається дуже популярною та невід'ємною частиною нашого сучасного життя. Виробники Південної Америки та Азії швидкими темпами просувають розвиток цієї популярної галузі.

Китай є одним із найбільших постачальником вітроенергетичної галузі на світовому ринку.В Індії налічується досить багато виробництв вітряків загальною потужністю, що перевищує 3000 МВт.

У нашій країні вітроенергетична промисловість розвинена у багатьох містах та регіонах. Виробництво вітряних роторів є в таких містах, як: Москва, Ташкент, Астрахань, Узбекистан, Саратов, Омськ, Самара, Єкатеринбург, Ульяновськ, Анапа та Краснодар.

До світових виробників відносяться такі відомі компанії, як: Vestas, GEEnergy, Goldwind, Enercon, DongfangElectric, SiemensWind, UnitedPower.

Огляд цін

Вартість роторних систем переважно залежить від потужності вітроелектростанції. Іншими словами, конструкцію на 2 кВт можна купити за 6200 $. Для 10 кВт цінова політика, на подібний вітряк, становить 40000 $. З метою заряджання автомобільного акумулятора або мобільного телефону можна стати власником відносно невеликої станції на 0,6 кВт.

Коштуватиме така станція не більше 3000$.Ротори природно мають свої відмінності в ціні, і це залежить, як правило, від їх різновидів і фірми виробника. Вартість роторів російських моделей, як правило, на 1/3 дешевша за своїх західних побратимів.

У цьому, якісні показники станцій, загалом, немає, зазвичай, істотних і відчутних відмінностей. Придбати вітрогенератор доцільно лише в тому випадку, якщо є кошти для вкладення великої суми грошей у довгострокову інвестицію за наявності відповідних погодних умов у регіоні проживання.