Вертикальний вітрогенератор на 3 кВт своїми силами. Як зробити вітряний генератор власноруч. Вертикальний вітряк проти горизонтального

Зміст:

Ні для кого не секрет, що вартість комунальних послугу нашій державі безперервно зростає, хоч і передумов до цього начебто й не спостерігається. Ну а разом з цим збільшується кількість споживачів, хто намагається хоч якось зменшити цю графу витрат. Хтось економить воду, хтось - газ, але все ж таки найбільшим інтересом користуються альтернативні джерела світла, такі як сонячна батареяабо електрогенератор, який використовує для роботи вітер.

Звичайно, економія в таких випадках відчувається, але основна проблема полягає в тому, що подібні установки коштують недешево, і для того, щоб відчути реальну економію, має пройти не один рік. Адже спочатку установка має себе окупити.

Саме через високої вартостіпочали виникати питання, як зробити вітрогенератор своїми руками. Адже подібні установки вигадала і створила людина, а значить і в домашніх умовах з'являється можливість її відтворити. Тому спробуємо зрозуміти, наскільки реально виготовити генератор для вітряка своїми руками з підручних засобів, чи потрібне якесь додаткове обладнання для нього. безперебійної роботита наскільки можлива економія електроенергії при використанні такого приладу для будинку, квартири чи дачі.

Можливі обмеження

Головне при встановленні вітрогенератора - це, природно, спроби нашої держави навіть у цій галузі отримати якийсь прибуток. А, щоб не сертифікувати виготовлену своїми руками установку, тобто. не сплачувати окремих податків, варто збирати малопотужний вітрогенератор, який виробляє трохи більше 5 кВт. Хоча в домашніх умовах саморобний пристрійбільшу потужність виготовити досить проблематично.

Також слід уточнити наявність нормативних актів та документів по висоті будівель у районі встановлення, щоб не перевищити її кращого вітру.

Варто також пам'ятати і про сусідів - їм може перешкодити шум, який видають лопаті, та редуктор, якими оснащені саморобні вітрогенератори. Звичайно, шумлять подібні установки незначно, але й заздрість ніхто поки не скасовував, а за скаргами можливі штрафи, а також і постанова про демонтаж. Перевага тут має варіант заводському виконанні, т.к. він малошумний, але через його високу вартість подібний пристрій зараз не розглядається.

Також не варто забувати про захист від радіоперешкод – при самостійному виготовленні вітряка необхідно передбачити встановлення фільтра. Ну а при придбанні такого приладу – уточнити його наявність у схемі.

Влаштування вітрогенератора

Незалежно від типу подібного пристрою, виготовленого своїми руками на 220 вольт, складові його частини будуть ті самі. Будь-які вітрові генератори складаються з безпосередньо виробляє електрику пристрою, лопатей, батареї, щогли та електронного блоку - інвертора.

У будь-якому випадку, перше, з чого починається виготовлення такого пристрою - це вибір типу, електрична схема та проект зовнішнього вигляду. За типом вітрогенератори поділяються на вітрильні та лопатеві, або горизонтальні та вертикальні. Для середніх широт, де немає різких поривів вітру, а також в установках потужністю до 5 кВт найкращим варіантомстане такою вітряний генератор, як «вітрило», а тому в ньому і спробуємо розібратися докладніше.

Сама суть роботи подібних пристроїв така: лопаті, обертаючись за допомогою сили вітру, передають момент, що крутить, безпосередньо або через редуктор на ротор генератора, в результаті чого виробляється електроенергія, яка через електронний блок надходить в батарею. В акумуляторі енергія накопичується і в подальшому може бути використана для побутових потреб.

Спробуємо розібратися, які види вітрогенераторів можна зробити в домашніх умовах і що для цього знадобиться.

Роторна установка

Подібний вітряний генератор, зроблений своїми руками, здатний виробляти кількість електроенергії, достатньої для невеликого освітлення. садового будиночка, господарських будівель, а також кілька ліхтарів на території двору. Виготовляються такі вітряки з автомобільного генератораабо стартера, а тому, щоб не купувати дороге обладнання для його виготовлення, розглянемо пристрій, який вироблятиме до півтора кіловат. Для цього буде потрібна наявність наступних матеріалів:

• автомобільного генератора на 12 вольт;
• гелієвого або кислотного акумулятора (потрібний також 12-вольтовий);
• герметичного вимикача;
• перетворювача напруги з 12 на 220 В та 700–1500 ват;
• великої ємності з нержавіючої сталі або алюмінію для виготовлення лопатей. Також може підійти і пластикова труба діаметром 20-25 см;
• реле заряджання акумулятора з вольтметром;
• кріпильної фурнітури, тобто. болтів та гайок;
• проводів, що мають перетин 4 та 2,5 кв. мм;
• двох хомутів для кріплення на щоглі пристрою;
• металевої трубидостатньої довжини для використання її як щогли;
• ну і, звичайно, різного інструментуКабіна: ножиць по металу, болгарки, ключі, викрутки та дрилі з набором свердел.

Алгоритм роботи з виготовлення

Насамперед необхідно зробити лопаті вентилятора майбутнього вітрогенератора для приватного будинку своїми руками. Для цього добре підійде стара велика алюмінієва каструляАле тут можливі варіанти. Олівцем необхідно розмітити, а потім розрізати ємність по розмічених лініях за допомогою болгарки або ножиць по металу, залишаючи непрорізаними невеликі відрізки згори і знизу, тобто. так, як показано малюнку. Лопаті повинні вийти однаковими, а їхня кількість залежить тільки від переваг майстра.

Вирізані лопаті вигинаються у потрібний бік. Потрібно пам'ятати про те, що від того, в який бік вивернуті лопаті, залежить напрямок обертання, а від кута їх повороту і розміру - швидкість, з якою гвинт обертатиме генератор. Вирізати їх зручніше болгаркоюАле якщо метал тонкий, цілком підійдуть і ножиці по металу.

Трохи складніше ситуація з пластиковою трубою. Її необхідно розділити вздовж на чотири частини, після чого на кожну з напівкруглих відрізків виготовити «заглушки зверху та знизу, а потім скомпонувати в один гвинт, щоб вийшла подібність першого варіанту.

Далі за допомогою дриля робляться отвори кріплення у валу генератора і готовому пропелері, після чого лопаті за допомогою болтів фіксуються на вал ротора. Можна зробити таку роботу і за допомогою редуктора, збільшивши швидкість обертання генератора, - це вже на розсуд самого майстра.

Після виконаної роботи залишається тільки закріпити вітрогенератор за допомогою хомутів на щоглу і протягнути вздовж неї дроти.

Складання обладнання на землі

Т.к. оптимальна довжинащогли вітроелектростанції складає 5-13 метрів, основу її необхідно залити бетоном для гарної стійкості. Також є сенс продумати і варіанти, як опустити вниз вітряний генератор для будинку або дістатися до нього у разі поломки.

Провіди, що йдуть від вітрогенератора, підключаються через реле зарядки на акумулятор. Далі в схемі йде перетворювач, від якого напруга 220 вольт вже надходитиме в розподільчий щит.

Все обладнання має бути захищене від потрапляння атмосферних опадів та прямого доступу дітей. Вимикач встановлюється на щоглі, на доступній висоті і розриває плюсовий провід від вітрогенератора на реле зарядки. Тим самим, при непотрібності чи слабкому вітрі можна зняти навантаження, дозволивши лопатям обертатися «вхолосту».

Дуже важливо відключати навантаження при дуже сильному вітрі, який може вивести з ладу як сам генератор, так і заряджання реле акумулятора.

Але існує і потужніший варіант виготовлення вітрогенератора своїми руками в домашніх умовах. Звичайно, він трохи складніше, але, все ж таки, дотримуючись правил і порядку роботи, зробити подібний пристрій цілком реально.

Аксіальний вітрогенератор

Подібний пристрій (можна навіть сказати - вітряна електростанція своїми руками) виготовляється на основі неодимових магнітів, що недавно з'явилися на нашому ринку. Саме за їх рахунок і досягається більше висока потужністьгенератора. Якщо брати подібну установку на звичайних, феритових магнітах, то більше півтори кіловат з неї отримати не вдасться. Якийсь час тому, коли неодимові елементи тільки з'явилися на прилавках, ціна на них була досить високою, але зараз вже спостерігається зниження вартості, а тому подібні магніти стали доступнішими.

Отже, для того щоб виготовити аксіальний вітровий генератор для дому своїми руками, знадобиться наявність маточини з гальмівним диском від автомобіля. Причому зношування її тут не важливе, а тому подібну деталь можна завжди знайти в будь-якому автосервісі. Її потрібно ретельно почистити, промазати підшипники, загалом, привести в хороше робоче стояння. Оптимальною кількістю магнітів буде 20 шт., З розмірами 25 х 8 мм. Вони будуть приклеєні до внутрішньої частини гальмівного диска.

Розмітивши диск на сектори, слід клеїти магніти, чергуючи їх полюси – це дуже важливо. Для міцнішого з'єднання рекомендується використання епоксидного клею. Ну а після того, як клей висох, той же епоксидною смолоювсі магніти заливаються, а щоб клей не стікав, можна зробити невеликий борт по колу диска з пластиліну.

Намотування котушок

Загальновідомо, що перед тим, як розпочати намотування, потрібно розрахувати необхідна кількістьвитків котушки. Виходячи з того, що вітрогенератор повинен працювати на невеликій швидкості, необхідне заряджання акумулятора вже на 100-150 обертів на хвилину. Отже, загальна кількість витків у всіх котушках обмотки має бути 1200–1500, більше ні до чого. Ну а розрахувати кількість витків однієї котушки дуже просто. При 20 котушках та загальній кількостівитків у 1400, одна повинна містити 70 витків.

Чим більша кількість котушок, тим більшої потужності можна досягти на малих обертах. При цьому чим більше перетиндроти при намотуванні, тим менше опір, а значить і більше сила струму.

Звичайно, найкращим варіантом буде використання спеціального верстата для намотування котушок, але якщо його немає, можливо виконання подібної роботи і вручну.

Для перевірки потужності, що видається, цілком вистачить однієї обмотки. При прокручуванні в генераторі можна буде заміряти параметри майбутнього пристрою.

Сам статор можна виготовити з фанери, зміцнивши її, для надійності, склотканиною та епоксидною смолою. А ось з'єднання котушок проводиться за однією з двох схем, на вибір майстра. Це може бути або трикутник, або зірка. Далі котушки фіксуються, а дроти виводяться назовні. Для перевірки працездатності вітрогенератор для будинку прокручують вручну при стабільних оборотах і знімають з виведених проводів показання напруги.

Щогла та гвинт пропелера

Що стосується щогли – тут немає жодних відмінностей від виготовлення роторного вітрогенератора. Вимоги до неї пред'являються ті самі. А ось лопаті гвинта для подібної установки виготовляються по-іншому. Для цього використовується полівінілхлоридна труба на 16 мм. Форма ж лопат є експериментальною, тобто. кожен сам визначає оптимальну, так би мовити, методом спроб і помилок.

При цьому довжина лопаті на вітряк своїми руками повинна бути не менше метра, для можливості прокручування генератора, причому необхідно так само і збалансувати готовий гвинт для усунення шуму, биття та псування підшипників у процесі експлуатації.

Трохи подумавши, можна сконструювати лопаті вітрогенератора так, щоб при сильному вітрі їх можна було скласти, а потім розкласти. Це врятує від виходу з ладу пристрою у разі штормових попереджень та різких поривів.

Монтаж обладнання землі проводиться аналогічно попередньому варіанту роторного вітрогенератора.

Обслуговування

Звичайно, повітряний генератор, як і будь-яке інше обладнання, потребує уваги, періодичних ревізій та, природно, іноді ремонту. Основне, що необхідно постійно перевіряти, чистити та промазувати спеціальним графітовим мастилом - це щітки генератора, т.к. вони мають звичай стиратися в процесі експлуатації.

При найменшій підозрі на розбалансування, вібрацію, ослаблення гвинтових кріплень та з'єднань генератор необхідно опустити на землю та відрегулювати чи відремонтувати.

Приблизно раз на 2-3 роки необхідно фарбувати пристрій. І, якщо фарба буде спеціальної, тобто. антикорозійний. Також необхідна і регулярна перевірка натягу та кріплення утримуючих тросів.

Висновок

Деякі можуть сказати, що не настільки висока ціна електроенергії, щоб робити таку роботу, виготовляючи саморобні вітряки. До того ж, ще й інвертор тощо. доведеться витратитися. Але якщо вдуматися, то при якісно виконаній роботі електроенергії вистачить не тільки на опалення будинку, а й на споруди, опалення сараю з тваринами взимку. Загалом, за правильного підходу до виготовлення такої саморобки, тобто. вітрогенератора і витрати електроенергії можна повністю відмовитися від платної електрики, а це непогана економія.

Потужності саморобного вітрогенератора буде достатньо для заряджання акумуляторних батарей різноманітної техніки, забезпечення освітлення та в цілому роботи побутових електроприладів. Встановивши вітрогенератор, ви позбавите себе витрат на електроенергію. За бажання аналізований агрегат можна зібрати своїми руками. Потрібно лише визначитися з основними параметрами вітрогенератора та зробити все відповідно до інструкції.

Конструкція вітрогенератора включає кілька лопатей, що обертаються під впливом вітряних потоків. Внаслідок такого впливу створюється енергія обертання. Енергія, що утворилася, за допомогою ротора надходить на мультиплікатор, який у свою чергу передає енергію на електрогенератор.

Також є конструкції вітрогенераторів без мультиплікаторів. Відсутність мультиплікатора дозволяє істотно підвищити продуктивність установки.

Вітрогенератори можна встановлювати як окремо, так і групами, об'єднаними у вітропарк. Також вітродвигуни можна комбінувати з дизельними генераторами, що дозволить економити паливо та забезпечити максимально ефективну роботу системи електрозабезпечення будинку.

Що потрібно знати до початку збирання вітрогенератора?

Перед початком збирання вітрогенератора вам потрібно визначитися з рядом основних моментів.

Перший крок. Виберіть відповідний типконструкції вітродвигуна. Установка може бути вертикальною та горизонтальною. У випадку самостійного складаннякраще віддавати вибір на користь саме вертикальних моделей, т.к. вони простіші у виготовленні та балансуванні.

Другий крок. Визначте відповідну потужність. У цьому моменті все індивідуально – орієнтуйтесь на потреби. Для більшої потужності потрібно збільшувати діаметр і масу робочого колеса.

Збільшення цих характеристик призведе до виникнення певних складнощів на етапі закріплення та балансування колеса вітрогенератора. Враховуйте даний моментта об'єктивно оцінюйте свої можливості. Якщо ви новачок, розгляньте варіант з установкою декількох вітрогенераторів середньої потужності замість одного дуже продуктивного агрегату.

Третій крок. Подумайте, чи зможете ви самостійно виготовити всі елементи вітрогенератора. Кожна деталь повинна бути точно прорахована та зроблена у повній відповідності до заводських аналогів. За відсутності необхідних навичок краще придбати готові елементи.

Четвертий крок. Виберіть відповідні акумуляторні батареї. Від автомобільних акумуляторів краще відмовитись, т.к. вони недовговічні, вибухонебезпечні та вимогливі у догляді та обслуговуванні.

Найкращим варіантом є герметичні акумулятори. Вони коштують у кілька разів дорожче, зате служать у кілька разів довше і загалом відрізняються вищими характеристиками.

Окрему увагу приділіть вибору потрібної кількості лопатей. Найпопулярнішими є вітрогенератори з двома і трьома лопатями. Однак у подібних установок є низка недоліків.

При роботі генератора з двома або трьома лопатями мають місце потужні відцентрові та гіроскопічні сили. Під впливом згаданих сил суттєво зростає навантаження на основні елементи вітрогенератора. При цьому в деяких моментах сили діють на противагу одна одній.

Щоб нівелювати навантаження, що надходять, і зберегти конструкцію вітрогенератора в цілісності, потрібно виконати грамотний аеродинамічний розрахунок лопатей та виготовити їх у точній відповідності до розрахункових даних.Навіть мінімальні похибки у кілька разів зменшують ККД установки та підвищують ймовірність швидкої поломки вітрогенератора.

При роботі швидкохідних вітродвигунів створюється багато шуму, особливо, якщо йдеться про саморобні установки. більший розмірматимуть лопаті, тим сильнішим буде шум. Цей момент накладає низку обмежень. Наприклад, встановити таку галасливу конструкцію на даху будинку вже не вийде, якщо, звичайно, власнику не подобається відчуття життя в умовах аеродрому.

Враховуйте, що зі збільшенням кількості лопатей підвищуватиметься рівень вібрації, що утворюється під час роботи вітрогенератора. Дволопатеві установки складніші в балансуванні, особливо для недосвідченого користувача. Отже, шуму та вібрації від вітряків із двома лопатями буде дуже багато.

Віддайте вибір на користь вітрогенератора на 5-6 лопат.Практика показує, що такі моделі є найбільш оптимальними для самостійного виготовленнята використання в домашніх умовах.

Гвинт рекомендується робити діаметром близько 2 м-коду.З роботою з його складання та балансування впорається практично будь-хто. Набравшись досвіду, можете спробувати зібрати та встановити колесо з 12-ма лопатями. Складання такого агрегату вимагатиме більше зусиль. Витрата матеріалів та тимчасові витрати теж збільшаться. Однак 12 лопат дозволять навіть при несильному вітрі в 6-8 м/с отримувати потужність на рівні 450-500 Вт.

Зважайте на те, що при 12 лопатях колесо буде досить тихохідним, а це може призвести до різних проблем.Наприклад, вам доведеться зібрати спеціальний редуктор, складніший і найдорожчий у виготовленні.

Таким чином, найкращим варіантом для початківця домашнього майстрає вітрогенератор із колесом діаметром 200 см, оснащеним лопатями середньої довжини в кількості 6 штук.

Комплектуючі та інструменти для збирання

Складання вітряка вимагатиме наявності безлічі різних комплектуючих і додаткових пристроїв. Зберіть та купіть все необхідне заздалегідь, щоб вам не довелося відволікатися на це у майбутньому.

Залежно від умов конкретної ситуаціїсписок необхідних інструментівможе трохи змінюватись. У цьому моменті ви самостійно зорієнтуєтеся під час виконання роботи.

Покроковий посібник зі збирання вітрогенератора

Складання та встановлення саморобного вітрогенератора виконується в кілька етапів.

Перший етап. Підготуйте триточкове бетонна основа. Глибину і в цілому потужність фундаменту визначайте відповідно до типу ґрунту та кліматичними умовамиу місці будівництва. Дайте бетону набрати міцність протягом 1-2 тижнів і встановіть щоглу. Для цього зарийте опорну щоглу на землю приблизно на 50-60 см і зафіксуйте за допомогою розтяжок.

Другий етап. Підготуйте ротор та шків. Шків є фрикційним колесом. По колу такого колеса розташована канавка чи обід. При виборі діаметра ротора необхідно орієнтуватися на середньорічне значення швидкості вітру. Так, при середній швидкості 6-8 м/с ротор діаметром 5 м буде більш ефективний, ніж ротор на 4 м.

Третій етап. Виготовте лопаті майбутнього вітрогенератора. Для цього візьміть бочку і розділіть її на кілька однакових частин відповідно до вибраної кількості лопатей. Розмітте лопаті за допомогою маркера, а потім виріжте елементи. Для різання чудово підійде болгарка, також можна використовувати ножиці по металу.

Четвертий етап. Скріпіть днище бочки зі шківом генератора. Для кріплення використовуйте болти. Після цього вам потрібно відігнути лопаті на бочці. Не переборщіть, інакше готове встановленняпрацюватиме нестабільно. Встановіть потрібну швидкість обертання вітрогенератора шляхом зміни вигинів лопатей.

П'ятий етап. Підключіть дроти до генератора та зберіть їх у ланцюг у дозі. Закріпіть генератор на щоглі. Провід підключіть до генератора та щогли. Зберіть генератор у ланцюг. Також підключіть акумулятор до ланцюга. Враховуйте той факт, що максимально допустима довжинадротів у випадку з такою установкою становить 100 см. Підключіть навантаження за допомогою дротів.

На складання одного генератора йде в середньому 3-6 годин, залежно від наявних навичок і в цілому працездатності та майстра.

Вітрогенератор вимагає регулярного доглядута обслуговування.

1. Через 2-3 тижні після встановлення нового генератора потрібно демонтувати прилад та переконатися у надійності наявних кріплень. З метою власної безпекиперевіряйте кріплення виключно за слабкого вітру.
2. Змащуйте підшипникищонайменше 1 раз на 6 місяців. При появі перших ознак порушення балансування колеса відразу ж зніміть його та усуньте несправності. Найчастішою ознакою розбалансування є нехарактерне тремтіння лопатей.
3. Не менше ніж раз на 6 місяців перевіряйте щітки струмоприймача. Кожні 2-6 років фарбуйте металеві елементиустановки. Регулярне фарбування захистить метал від руйнування під впливом корозії.
4. Слідкуйте за станом генератора. Регулярно перевіряйте, чи не перегрівається генератор під час роботи. Якщо поверхня установки нагрівається до такого стану, що на ній стає дуже важко тримати руку, віднесіть генератор до майстерні.
5. Контролюйте стан колектора. Будь-які забруднення потрібно в найкоротші термінивидаляти з контактів, т.к. вони значно знижують ефективність роботи установки. Слідкуйте за механічним станом контактів.Перегрів агрегату, обмотки, що згоріли та інші подібні дефекти – все це повинно відразу ж усуватися.

Таким чином, у збиранні вітрогенератора немає нічого складного. Достатньо лише підготувати все необхідні елементи, зібрати установку за інструкцією та підключити готовий агрегат до електромережі. Правильно зібраний вітрогенератор для дому стане надійним джерелом безкоштовної електроенергії. Дотримуйтесь отриманого керівництва і все вийде.

Вдалої роботи!

Відео – Вітрогенератори для дому своїми руками

Вітрогенератор, виготовлений з автомобільного генератора, може допомогти в ситуації, коли приватний будинок немає можливості підключення до лінії електропередачі. Або послужить допоміжним джерелом альтернативної енергії. Такий пристрій можна використовувати з підручних матеріалів, використовуючи напрацювання народних умільців. Фото та відео продемонструють процес створення саморобної вітрової установки.

Конструкція вітрогенератора

Існує величезна видова різноманітність вітрогенераторів та креслень їх виготовлення. Але будь-яка конструкція включає наступні обов'язкові елементи:

• генератор;
• лопаті;
• накопичувальна батарея;
• щогла;
• Електронний блок.

Крім цього, необхідно заздалегідь продумати систему керування та розподілення електроенергії, накреслити схему монтажу.

Вітрове колесо

Лопаті, мабуть, найважливіша частина вітрогенератора. Від конструкції залежатиме робота інших вузлів пристрою. Виготовляють їх з різних матеріалів. Навіть із пластикової каналізаційної труби. Лопаті з труби прості у виготовленні, коштують дешево і не схильні до впливу вологи. Порядок виготовлення вітроколеса наступний:

1. Необхідно розрахувати довжину лопаті. Діаметр труби повинен дорівнювати 1/5 від загального метражу. Наприклад, якщо лопата буде метрова, підійде труба діаметром 20 см.
2. Розрізаємо трубу лобзиком вздовж на 4 частини.
3. З однієї частини виготовляємо крило, яке послужить шаблоном для вирізання наступних лопатей.
4. Задирок на краях згладжуємо абразивом.
5. Лопаті фіксують до алюмінієвого диска із привареними смугами для кріплення.
6. Далі до цього диска прикручується генератор.

Після складання ветроколесо потребує балансування. Його закріплюють на штативі горизонтально. Операцію проводять у закритому від вітру приміщенні. У разі правильно проведеного балансування колесо не повинно рухатися. Якщо ж лопаті обертаються самі, їх потрібно підточити до додання рівноваги всієї конструкції.

Тільки після успішного завершення цієї процедури слід перейти до перевірки точності обертання лопатей, вони повинні крутитися в одній площині без перекосу. Допускається похибка 2 мм.

Щогла

Для виготовлення щогли підійде стара водопровідна трубадіаметром не менше 15 см, довжиною близько 7 м. Якщо в межах 30 м від передбачуваного місця монтажу є споруди, висоту конструкції коригують у бік збільшення. Для ефективної роботивітроустановки лопастник піднімають вище за перешкоду мінімум на 1 м.

Підстава щогли та кілочки для закріплення розтяжок бетонують. До кіл приварюють хомути з болтами. Для розтяжок застосовують оцинкований 6 мм трос.

Порада. Зібрана щогла має неабияку вагу, при ручної установкизнадобиться противага з труби з вантажем.

Переробка генератора

Для виготовлення генератора вітряка підійде генератор будь-якого автомобіля. Їх конструкції схожі між собою, а переробка зводиться до перемотування дроту статора та виготовлення ротора на неодимових магнітах. У полюсах ротора висвердлюються отвори для фіксації магнітів. Встановлюють їх, чергуючи полюси. Ротор обертають папером, а порожнечі між магнітами заливають епоксидною смолою.

У такий же спосіб можна переробити двигун від старої пральної машини. Тільки магніти в цьому випадку, щоб уникнути залипання, наклеюють під кутом.

Нову обмотку перемотують по котушці зуб статора. Можна зробити всипну обмоткуце як кому зручно. Чим більша кількість витків, тим ефективніше вийде генератор. Мотають котушки в одному напрямку за трифазною схемою.

Готовий генератор варто випробувати та виміряти дані. Якщо при 300 оборотах генератор видає близько 30 вольт, це добрий результат.

Фінальна збірка

Раму генератора зварюють із профільної труби. Хвіст виготовляють із оцинкованої жерсті. Поворотна вісь є трубкою з двома підшипниками. Генератор кріплять до щогли таким чином, щоб відстань від лопаті до щогли була не менше 25 см. З метою безпеки для фінального складання та монтажу щогли варто вибрати безвітряний день. Лопаті під дією сильного вітруможуть зігнутися і розбитися про щоглу.

Для використання акумуляторів для живлення техніки, яка працює від мережі 220 В, потрібно встановити інвертор перетворення напруги. Місткість батареї підбирається індивідуально до вітрогенератора. Цей показник залежить від швидкості вітру на місцевості, потужності техніки, що підключається, і частоти користування нею.

Щоб батарея не вийшла з ладу надмірної зарядки, знадобиться контролер напруги. Його можна виготовити самостійно, якщо маєте достатні знання в електроніці, або купити готовий. У продажу є багато контролерів для механізмів отримання альтернативної енергії.

Порада. Щоб лопатник не зламався при сильному вітрі, встановлюють простий пристрій – захисний флюгер.

Обслуговування вітрогенератора

Вітрогенератор, як і будь-який інший пристрій, потребує технічному контроліта обслуговування. Для безперебійної роботи вітряка періодично проводять такі роботи.

1. Найбільшої уваги вимагає струмознімач. Щітки генератора потребують чищення, мастила та профілактичного регулювання раз на два місяці.
2. При перших ознаках несправності лопатника (тремтіння та розбалансування колеса) вітрогенератор опускають на землю та ремонтують.
3. Раз на три роки металеві деталіпокривають антикорозійною фарбою.
4. Регулярно перевіряють кріплення та натяг тросів.

Тепер, коли установка закінчена, можна підключати прилади та користуватися електроенергією. Принаймні поки що вітряно.

Генератор для вітряка своїми руками: відео

Вітрогенератор для приватного будинку: фото

Оплата електроенергії на сьогоднішній день займає чималу частку у витратах на утримання житла. У багатоквартирних будинках, єдиний спосіб економії - перехід на енергозберігаючі технології, та оптимізація витрат за багатотарифними схемами (нічний режим оплачується за зниженими цінами). А за наявності присадибної ділянкиможна не лише заощадити на споживанні, а й організувати для приватного будинку самостійне енергозабезпечення.

Це нормальна практика, яка зародилася в Європі та північній Америці, а останні кілька десятиліть активно впроваджується й у Росії. Однак обладнання для автономного енергопостачання досить дороге, окупність «у нуль» настає не раніше, ніж через 10 років. У деяких державах можна повертати енергію в громадські мережі за фіксованими тарифами, це скорочує час окупності. У Російської ФедераціїДля оформлення «кешбеку» потрібно пройти ряд бюрократичних процедур, тому більшість користувачів «безкоштовної» енергії вважають за краще будувати вітряний генератор своїми руками, та користуватися ним лише для особистих потреб.

Правова сторона питання

Саморобний вітрогенератор для будинку не потрапляє під заборони, його виготовлення та застосування не тягне за собою адміністративного чи кримінального покарання. Якщо потужність вітряного генератора не перевищує 5 кВт, він відноситься до побутових пристроїв і не вимагає жодних погоджень з місцевою енергетичною компанією. Тим більше, не потрібно сплачувати будь-які податки, якщо ви не отримуєте прибутку при продажу електроенергії. Крім того, саморобний вітряк, що генерує, навіть з такою продуктивністю, вимагає складних. інженерних рішень: змайструвати його на тек просто Тому потужність саморобки рідко перевищує 2 кВт. Власне, цієї потужності зазвичай достатньо для енергопостачання приватного будинку (звісно, ​​якщо у вас немає бойлера та потужного кондиціонера).

У даному випадку, мова йде про федеральне законодавство. Тому перед прийняттям рішення про виготовлення вітряка своїми руками не зайвим буде перевірити наявність (відсутність) суб'єктів і муніципальних нормативних правових актів, які можуть накладати деякі обмеження та заборони. Наприклад, якщо ваш будинок розташований на природній території, що особливо охороняється, використання вітрової енергії (а це природний ресурс) може вимагати додаткових погоджень.

Проблеми із законом можуть виникнути за наявності неспокійних сусідів. Вітряки для будинку належать до індивідуальних будівель, тому на них також поширюються деякі обмеження:

Різновиди генераторів

Перш ніж вирішити, як зробити вітрогенератор своїми руками, розглянемо особливості конструкції:

За розташуванням генератора пристрій може бути горизонтальним або вертикальним

За номіналом напруги, що генерується

Типові приклади саморобних вітрогенераторів

Пристрій вітрогенератора однаковий незалежно від обраної схеми.

• Пропелер, який може бути встановлений безпосередньо на вал генератора, так і за допомогою ремінної (ланцюгової, шестерінної передачі).
• Власне генератор. Це може бути готовий пристрій(наприклад, з автомобіля) або звичайний електродвигун, який при обертанні виробляє електрострум.
• Інвертор, регулятор напруги, стабілізатор – залежно від обраної напруги.
• Буферний елемент - акумуляторні батареї, що забезпечують безперервність генерації незалежно від наявності вітру.
• Конструкція встановлення: щогла, кронштейн для монтажу на даху.

Пропелер

Можна виготовити з будь-якого матеріалу: хоч із пластикових пляшок. Щоправда гнучкі лопаті суттєво обмежують потужність.

Достатньо вирізати в них порожнини для забору вітру.

Непоганий варіант - вітряк побутового з кулера. Ви отримуєте готову конструкціюз професійно виконаними лопатями та збалансованим електродвигуном.

Аналогічна конструкція виготовляється із охолоджувача комп'ютерних блоків живлення. Правда потужність такого генератора мізерна – хіба що запалити лампу на світлодіодах, або зарядити мобільний телефон.

Проте система цілком працездатна.

Непогані лопаті виходять з алюмінієвих листів. Матеріал доступний, його легко відформувати, пропелер виходить досить легким.

Якщо ви створюєте роторний пропелер для вертикального генератора, можна скористатися жерстяними банками, що розрізають уздовж. Для потужних систем застосовуються половинки сталевих бочок (до обсягу 200 літрів).

Зрозуміло, доведеться особливо ретельно підійти до питання надійності. Потужний каркас, вал на підшипниках.

Генератор

Як говорилося вище, можна використовувати готовий автомобільний, або електродвигун від промислових електроустановок ( побутової техніки). Як приклад: вітрогенератор із шуруповерта. Використовується вся конструкція: двигун, редуктор, патрон для кріплення лопат.

Компактний генератор виходить з крокового двигунапринтер. Знову ж таки, потужності вистачає лише на харчування світлодіодного світильникаабо зарядного пристроюсмартфон. На природі – незамінна річ.

Якщо ви з паяльником «на ти», і непогано знаєтеся на радіотехніці - генератор можна зібрати самостійно. Популярна схема: вітрогенератор на неодимових магнітах. Переваги конструкції - можна самостійно розрахувати потужність під вітрове навантаженняу вашій місцевості. Чому неодимові магніти? Компактність за високої потужності.

Можна переробити ротор генератора.

Або створити власну конструкцію, з виготовленням обмоток.

Ефективність такого вітряка на порядок вища, ніж під час використання схеми з електродвигуном. Ще одне незаперечна перевага- компактність. Неодимовий плоский генератор, і його можна розмістити безпосередньо в центральній муфті пропелера.

Щогла

Виготовлення цього елемента не вимагає знань в електроніці, але від його міцності залежить життєздатність вітрогенератора.

Наприклад, щогла висотою 10-15 метрів вимагає грамотно розрахованих розтяжок та противаг. Інакше сильний порив вітру може завалити конструкцію.

Якщо потужність генератора не перевищує 1 кВт, вага конструкції не така велика, і питання міцності щогли відходять на другий план.

Підсумок

Саморобний вітрогенератор – не така складна конструкція, як здається здавалося б. З урахуванням високої вартості заводських виробів, можна неабияк заощадити, виготовивши домашню вітряну електростанціюі цілком доступних матеріалів. З урахуванням невеликих витрат на створення вітряка, він окупиться досить швидко.

Відео на тему

Мабуть, жоден дачник не буде сперечатися з тим, що сьогодні необхідно мати якесь альтернативне джерело електроенергії, адже світло можуть відключити будь-якої хвилини. Велику популярність як джерело безкоштовної енергії, сьогодні отримали саморобні вітрогенератори Різноманітні моделі таких пристроїв пропонуються на ринку, а в інтернеті можна побачити схеми, креслення та відео, що дозволяють зібрати їх власноруч.

Варто зазначити, що саморобний вітрогенераторбуде дуже корисним навіть за його невеликої потужності. Вже одне те, що серед темряви дача буде освітлена, і можна буде без проблем подивитися телевізор або зарядити мобільний пристрійпідстрахує від неприємностей і підніме престиж перед сусідами.

Три маленькі секрети

Перший секрет у тому, яку висоту буде встановлено саморобний вітрогенератор. Зрозуміло, що простіше змонтувати його на висоті кількох метрів від землі, але й користі від нього тоді буде не дуже багато. Слід враховувати, що чим вище вітрогенератор, тим сильніший вітер, швидше його лопаті крутяться, і тим більше енергії можна отримати від зробленої своїми руками електростанції.

Другий секрет полягає у виборі АКБ. В інтернеті радять не мудрувати та ставити автомобільний акумулятор. Так, це простіше і, на перший погляд, дешевше. Але, необхідно знати, що автомобільні акумулятори слід встановлювати в приміщенні, що добре провітрюється, вони вимагають догляду, а їх термін служби не перевищує 3-х років. Краще придбати спеціальний акумулятор. Хоча він і коштує дорожче, але це себе виправдає.

Третій секрет, який вітрогенератор найкраще підходить для виготовлення своїми руками – горизонтальний чи вертикальний? У кожного варіанта свої переваги та недоліки. Ми розглянемо вітрогенератори вертикального типу, принцип роботи яких показано на рис.2.

Спочатку про недоліки: вертикальний вітрогенератормає низький ККД у порівнянні з горизонтальними моделями, На його складання йде більше матеріалів, що, відповідно, веде до подорожчання конструкції. З іншого боку, можуть працювати при слабшому вітрі, ніж їх горизонтальні аналоги, що компенсує їх невисокий ККД. Їх не потрібно піднімати на занадто велику висоту, вони простіше і дешевше при монтажі та встановленні, що зводить нанівець різницю у вартості матеріалів.

Важливим фактором є і те, що вертикальний вітрогенератор надійніший при різких поривах вітру та ураганах, оскільки його стійкість зростає з підвищенням швидкості обертання. Крім того, вертикальні конструкціїпрактично безшумні, що дозволяє встановлювати їх у будь-якому місці, аж до даху житлового будинку. Все вищеперелічене веде до того, що ці установки користуються попитом, що зростає, і випускаються в різних модифікаціях, стосовно необхідної потужності і вітрів, що переважають у певних регіонах, з чим, до речі, можна ознайомитися на відео нижче.

Найпростіша конструкція

Маломощний вертикальний вітрогенератор нескладно зібрати своїми руками з, без перебільшення, непридатних матеріалів: великий пластикова пляшкаабо бляшанки, сталевої осі та старого електродвигуна. Достатньо навпіл розрізати банку або пляшку і закріпити ці половини на пов'язаній з генератором осі обертання (рис.3). Такий вертикальний вітряк нескладно зробити розбірним і брати його з собою на риболовлю або в похід, де він не тільки висвітлить місце ночівлі, а й дозволить зарядити телефон або інший мобільний пристрій.

Власна електростанція для дачі

А ось виготовлення більше доведеться почати з купівлі відра, і це не розіграш. Так, спершу, доведеться купити звичайне оцинковане відро. Це, звичайно, в тому випадку, якщо таке відро, що схудло, не завалялося де-небудь у сараї. Розмічаємо його на чотири частини і робимо ножицями по металі прорізи, оскільки це показано на рис.4.

Відро кріпиться за днище до шківа генератора. Кріпити слід чотирма болтами, розташувавши їх суворо симетрично і на одній відстані від осі обертання, що дозволить уникнути дисбалансу.

Отже, практично все готово, залишилося виконати такі дії:

1. Відігнути метал на прорізах, щоб одержати лопаті. Якщо найчастіше панує сильний вітер, досить трохи відігнути боки. Якщо вітер слабкий, можна відігнути і сильніше. У будь-якому випадку, величину вигину можна відрегулювати пізніше;
2. Поєднати всі необхідні прилади (крім генератора) так, як показано на рис.5;
3. Закріпити генератор з проводами, що йдуть від нього, на щоглі;
4. Зміцнити щоглу;
5. Підключити дроти, що йдуть від генератора, до контролера.

Все. Виготовлений власноруч вітрогенератор готовий до роботи.

Електрична схема

Розглянемо докладніше електричну схему. Зрозуміло, що вітер може будь-якої хвилини припинитися. Тому вітрогенератори не підключають безпосередньо до побутових приладів, а спочатку заряджають від них акумуляторні батареї, для забезпечення безпеки яких застосовується контролер заряду. Далі з огляду на те, що АКБ дають постійний струммалого напруження, в той час як практично все побутові приладиспоживають змінний струм напругою 220 вольт, встановлюється перетворювач напруги або, як його ще називають, інвертор і потім підключають всіх споживачів.

Для того, щоб вітрогенератор забезпечував роботу персонального комп'ютера, телевізора, сигналізації та кількох енергозберігаючих ламп, достатньо встановити акумулятор ємністю 75 ампер/год, перетворювач напруги (інвертор) потужністю 1,0 кВт плюс генератор відповідної потужності. А що ще потрібно, коли відпочиваєш на дачі?

Підіб'ємо підсумки

Вертикальний вітрогенератор, який можна зробити за наведеними вище інструкціями, може працювати за досить слабкого вітру і незалежно від його напрямку. Його конструкція спрощується за рахунок того, що в ній відсутній флюгер, що розгортає за вітром гвинт горизонтального вітрогенератора.

Основним недоліком вертикально-осьових вітряних турбінє невеликий ККД, але це викупається рядом інших переваг:

• Швидкість та простота складання;
• відсутність ультразвукової вібрації, характерної для горизонтальних вітрогенераторів;
• Невимогливість до технічного обслуговування;
• Достатньо тиха робота, що дозволяє встановити вертикальний вітряк практично будь-де.

Звичайно, зроблений своїми руками вітряк може не витримати надмірно сильного вітру, який виявиться здатним зірвати цебро. Але це не проблема, просто доведеться купити нове або приберегти десь у сараї старе, що відслужило свій термін.

На відео нижче можна переглянути як запитуються побутові прилади на дачі. Щоправда, вітрогенератор тут зроблений не з відра, але також своїми руками.