Вітрогенератор своїми руками в домашніх умовах. Вертикальний вітряк своїми руками: процес збирання. Відео: вітрогенератор Ленца

Альтернативна енергіяНа сьогоднішній день розвивається дуже швидкими темпами. Наприклад, вертикально-осьовий вітрогенераторвже не є новинкою. Незабаром відновлювані джерела можуть істотно замінити стандартні станції. Вони мають велику кількість переваг. Наприклад, вертикальний вітрогенератор власноруч зробити нескладно, він коштує не дуже дорого. Тим більше, що для його виробництва ви можете використовувати підручні матеріали. Що ж до установки такого агрегату, то тут вже слід подумати, де її виконати. Можливо, у вашому випадку монтаж конструкції буде недоцільний.

Що таке виріб?

Представлена ​​конструкція – це спеціальний генератор для вироблення електричної енергії за допомогою переміщення повітряних потоків (вітру). На вигляд пристрій нагадує звичайний млин з лопатями і високою щоглою, в основі якої знаходиться сам генератор. Звичайно, такий апарат повинен бути не тільки правильно сконструйований, але і правильно обладнаний.

Рух «крил» забезпечується вітром, тому джерело енергії відновлюється. Чим вище щогла, тим вироблення електроенергії буде стабільнішим і вищим. Звичайно, для виготовлення такого пристрою знадобляться певні матеріалита прилади для конвертації змінного струму у постійний. Як ви можете зробити вертикальний вітрогенератор своїми руками, ви дізнаєтеся пізніше. Головне – запастися терпінням та бажанням попрацювати.

Сфери застосування конструкції

Переважно такий агрегат встановлюється під час будівництва електростанцій. Однак іноді економні господарі застосовують його у домашніх умовах. Використовувати цей апарат можна і в місті, і в селі. Для того, щоб спорудити цілу електростанцію, знадобиться досить велика площа і безліч вітряків.

Вироблена таким способом енергія може надходити задоволення потреб приватних споживачів чи промисловості. Звичайно, в останньому випадку необхідно обміркувати економічну обґрунтованість застосування такого джерела електрики.

Переваги апарату

Перед тим як зробити вертикальний вітрогенератор власноруч, необхідно обов'язково з'ясувати його переваги. Серед них є такі:

Невеликі експлуатаційні витрати, простота монтажу та обслуговування. Все це ви можете робити власноруч. Для цього вам не потрібно багато часу або коштів.

Ви можете створити вертикальний вітрогенератор своїми руками.

Швидкий монтаж Головне, щоб апарат був міцно зафіксований, щоб сила вітру не зламала його.

Безпека для довкілля, оскільки вироблення такої енергії не супроводжується шкідливими викидами і вимагає поховання відпрацьованих матеріалів. Крім того, джерело є відновлюваним, тому вам не слід боятися того, що ресурси закінчаться.

Можливість застосування досить великих площ, зайнятих під подібну електростанцію для вирощування сільськогосподарської продукції.

Економія коштів. По-перше, вартість такої електроенергії не залежить від курсу долара або ринкових цінна стандартне паливо. По-друге, вам не потрібно видобувати та переробляти вихідну сировину. По-третє, конструкція встановлюється поблизу споживача, тому немає додаткових витрат на транспортування електрики. Крім того, вітер не потрібно купувати в інших країнах, які можуть підняти ціну.

Недоліки пристрою

Перед тим як зробити вітрогенератор, потрібно також розглянути всі мінуси, які супроводжують його використання:

Велика вартість конструкції, яка вироблялася промислово. Цей недолік легко усунути, тому що ви можете спорудити щоглу та лопаті з підручних засобів. Звичайно, якість результату в обох випадках може бути різною. Тому варто визначитися, чи ви зможете сконструювати агрегат самостійно.

Низька поширеність виробів, що породжує чимало вигадок щодо їх роботи та ефективності.

Конструкція видає достатньо високий рівеньшуму, а також може впливати на якість передачі телевізійних чи радіосигналів. Багато залежить і від того, на якій віддаленості від будинку вітряк знаходиться.

Вітер - це нестабільне джерело енергії, оскільки погода може бути тихою. У цьому випадку генератор буде просто непотрібним.

Єдиним негативним впливом на довкілляє те, що в лопаті можуть потрапляти та гинути птахи.

У деяких випадках при встановленні вітряка страждає естетичний вид ландшафту, хоча для мінімалістів це не проблема.

Для встановлення електростанції знадобиться чимала територія.

Класифікація агрегатів

Перед тим як зробити вітрогенератор слід розібратися в тому, яким він буває. Можна виділити такі типи конструкцій:

1. З циліндричними лопатями. Такий агрегат має високий крутний момент, хоча і досить великий за розміром. Недоліком пристрою вважається не надто хороша продуктивність. Крім того, такий апарат досить тяжкий.

2. Вертикально-осьові. Вони мають велику кількість лопатей, які розташовуються вертикально до поверхні землі, при цьому вони паралельні до щогли. Такі апарати продуктивні та ефективні, проте коштують вони досить дорого.

3. Гелікоїдний роторний вітрогенератор. Його особливістю є форма лопат: вони вигнуті по діагоналі. Завдяки цьому вони обертаються поступово. Мінусом такої установки є її висока вартість, а також сильний шум. Спорудити лопаті вертикального вітрогенератора такого виду самостійно дуже важко, тому що для цього потрібне спеціальне обладнання.

4. Багатолопатеві. Вони досить ефективні у виробленні енергії, проте коштують дорого. Вони мають два ряди лопатей і значними розмірами.

Вітрогенератор, фото якого ви можете бачити в статті, є досить добрим виробником енергії, якщо правильно підібрати його конструкцію.

Чи можна зробити апарат самостійно?

Звичайно, багато майстрів цікавляться тим, чи можна зробити таку конструкцію своїми руками. Звичайно можна. Для початку слід визначитися з типом виробу, а також з інструментами, які ви використовуватимете, та відповідними матеріалами.

Слід врахувати, що вертикальний саморобний вітрогенератор ви можете зібрати з того, що у вас є під руками. Наприклад, старого газового балона або металевої бочки. А ще у вас є можливість застосувати старі сталеві листичи навіть тканину. Все залежить від того, який апарат ви хочете спорудити.

Які матеріали потрібні для роботи?

Отже, перед тим як зробити вітряк своїми руками, розглянемо питання про те, з чого ви його будуватимете. Вам знадобляться такі матеріали:

1. Листи фанери (її товщина залежить від висоти конструкції, а також від кількості лопат і може становити 0,5-1 см). Саме з цього матеріалу найчастіше виконується та частина установки, яка крутиться.

2. Тонка листова сталь, дюралюміній, гнучкий пластик (можна також застосувати склопластик та тканину, але останній варіант буде найменш надійним).

3. Міцний металевий стрижень, діаметр якого має бути не менше 10 мм. Висота його при цьому становить близько 60-70 см. Цей стрижень буде основою вертушки.

4. Кріпильні елементи (гайки, болти, заклепки).

5. Дерев'яні бруски або металеві куточкидля фіксації конструкції у вертикальному положенні.

У принципі це основний перелік матеріалів, необхідних для роботи. У процесі виконання дії можуть знадобитися деякі інші заготівлі.

Необхідні інструменти

Перш ніж зробити вітряк своїми руками, слід зібрати те, чим ви працюватимете. Вам обов'язково знадобляться такі інструменти:

Електродриль та свердла до неї.

Ножиці по металу.

Електричний лобзик з полотнами для дерева та сталі.

Гайкові ключі або заклепувач.

Лопата та інші інструменти для земляних робіт(якщо конструкція фіксуватиметься на грунті).

Лінійка, олівець, циркуль.

Крім цього, потрібна схема вітрогенератора, проте її знайти вже не важко. Можна навіть зробити самому, проте для цього потрібно робити деякі розрахунки.

Особливості виготовлення лопатей

Коли схема вітрогенератора вже готова, можна розпочинати його виготовлення. Для початку приступимо до виробництва частини, що обертається. Лопаті вертикального вітрогенератора виготовляються із фанери. Перед їх вирізанням постарайтеся накреслити картонний шаблон. Для цього використовуйте олівець, лінійку та циркуль. Довжина лопаті для вітрогенератора становить 19 см, а ширина біля краю - 9 см. Вирізати потрібно буде 6 деталей, які потім попарно з'єднуватимуться. Форма лопатей краплеподібна.

Для вирізування заготовкою використовуйте лобзик. Зріз має бути акуратним і рівним. Для з'єднання деталей та утворення крил знадобляться дерев'яні планкидовжиною 53 см.

Лопаті вертикального генератораповинні бути під кутом. Зазвичай він становить 9 градусів до центру вертушки. Звичайно, цей показник можна відрегулювати вже після того, як конструкція буде повністю зроблена. Далі лопаті слід зібрати та прикріпити до сполучним планкам. В цьому випадку як кріплення застосовуються саморізи. Просвердлювати дірку потрібно крізь деталі та планку одночасно. При необхідності можна використовувати клей. Крім того, планки не повинні виходити за кромки деталей. Намагайтеся їх максимально вирівняти. Від цього залежатиме якість конструкції.

Далі лопаті для вітрогенератора та всі дерев'яні частини слід обернути металом. Це потрібно для того, щоб деревина не псувалася під впливом зовнішніх умов (дощу, снігу). для закріплення металу можна використовувати заклепки чи болти.

Тепер можна складати вертикально-осьовий генератор.

Особливості виготовлення та складання всієї конструкції

Приступимо до закріплення крил на центральну вісь (сталевий стрижень). Для цього використовуються кола, вирізані із фанери. Для того, щоб їх правильно накреслити, застосовуйте транспортир. Діаметр цих кіл складає 20 см при товщині диска 1 см. У їхньому центрі необхідно зробити отвір, в який можна буде просунути стрижень.

Далі готові крила слід прикріпити до осі. Для цього по обидва боки стрижня необхідно накрутити 2 гайки на відстані 6 см від країв. Далі на нього надягають кола і теж прикручуються гайкою. Диски мають бути зафіксовані досить щільно. Що ж до крил, всі вони мають бути затягнуті дуже вільно, але повинні мати можливість обертатися. Звичайно, на цьому етапі зборки потрібно виставити правильний кутповороту лопатей.

В принципі, саморобний вертикальний вітрогенератор практично готовий. Потрібно тільки зробити раму-стійку, на якій він буде кріпитися і вільно обертатися. Для її виготовлення можна взяти металеві куточки необхідної висоти. Звичайно, ви можете застосувати і дерев'яні бруси. Зважте на те, що сила вітру може бути великою, тому потрібно постаратися забезпечити максимальну стійкість рами. Перед підключенням інших приладів вітряк потрібно перевірити і внести необхідні поправки.

Зверніть увагу, що крок ротора може бути динамічним або статичним. У першому випадку діапазон робочих швидкостей вищий. Однак його доведеться оснащувати лопатями особливої ​​форми. Це досить дорого та технологічно складно. При статичному етапі ротора ви маєте лише одну певну швидкість. Швидше вітряк крутитися вже не може. Хоча в цьому випадку надійність апарату вища, а частота поломок зменшується.

Крім того, при обертанні вітряка необхідно забезпечити балансування конструкції. У такий спосіб ви зможете зберегти її цілісність. Крім того, вітер може бути дуже сильним, і обороти доведеться знижувати. Для цього застосовується спеціальний відцентровий регулятор. Він уповільнює перебіг лопатей, якщо він перевищує дозволену норму. Якщо ж вітер слабкий, ефективність агрегату можна підвищити за допомогою ланцюгового механізму.

Вертикальний вітрогенератор, ціна якого становить близько 200-300 доларів та вище, можна зробити самостійно. Для вироблення електрики до вітряка можна приєднати звичайне автомобільний пристрій. Невеликого генератора вам достатньо, щоб забезпечити світло в будинку, підключити зарядні пристроїзапитати ноутбук або інші невеликі прилади. Крім того, вам знадобиться ще й перетворювач, який перетворюватиме постійний струму змінний. А ще потрібен стабілізатор напруги, який робитиме роботу міні-станції безпечною.

Ось і всі особливості будівництва саморобної установкиз вироблення електрики з допомогою руху вітру. Успіхів!

Як зробити вертикальний вітрогенератор

Вітрогенератори поділяються за типом розміщення осі (ротора), що обертається, на вертикальні і горизонтальні. Конструкцію вітрогенератора з горизонтальним ротором ми розглядали у минулій статті, тепер поговоримо про вітрогенератор з вертикальним ротором.

Насамперед, розглянемо переваги та недоліки вертикального вітряка.

Низький рівень шуму - вітрове колесо практично не видає шум і не заважає, немає характерного свисту гвинта.

Простота конструкції - зробити такий вітрогенератор і встановити не складе особливих труднощів.

Надійна конструкція – всі вузли компактні, зручні в обслуговуванні.

Основним недоліком конструкції вітрогенератора з вертикальним ротором є його низькі обороти, такий вітряк потрібно встановлювати на місцевості з переважною швидкістю вітру більше 4 м/с.

Практично немає захисту від ураганного вітру– якщо в горизонтальному вітряку при урагану автоматично спрацьовує хвостовик, що складається, який повертає вітроколесо, то в такій конструкції потрібно вручну заклинювати ротор, як варіант замикати контакти на виході з котушок.

Як зробити вертикальний вітрогенератор.

Перш за все, якщо ви вирішили виготовити вітряк з вертикальною віссю потрібно визначитися з генератором.

Оскільки вертикальний вітрогенератор низькооборотний, відповідно знадобиться генератор здатний видавати зарядку на акумулятор при досить низьких оборотах.

Автомобільний генератор для цієї конструкції не зовсім підходить, тому що він видає зарядний струм при обертах більше 1000 об/хв. Для автомобільного генератора потрібно використовувати шків із передатним числом 4 – 5 і доопрацювати сам генератор.

Як генератор практичніше використовувати аксіальний генератор, його можна виготовити самостійно, процес виготовлення описаний у цій статті.

Схема аксіального генератора для вітрогенератора.

Виготовлення вітроколеса для вертикального вітряка.

Вітроколесо (турбіна) складається з двох опор верхньої та нижньої, а також з лопатей.

Вітроколесо виготовляється з листів алюмінію або нержавіючої сталі, також вітроколесо можна вирізати з тонкостінної бочки. Висота вітроколеса має бути не менше 1 метра.

У цьому вітроколесі кут вигину лопатей задає швидкість обертання ротора, чим більший вигин, тим більша швидкість обертання.

Вітроколесо кріпиться болтами відразу до шківа генератора.

Схема підключення ветогенератора.

Генератор підключається до контролера, який у свою чергу до акумулятора. Як накопичувач енергії практичніше використовувати автомобільний акумулятор. Оскільки побутові прилади працюють від змінного струму, нам знадобиться інвертор для перетворення постійного струму 12 V на змінний 220V.

Вертикальний вітряк своїми руками (5 кВт)

Діяльність як окремих людей, так і всього сучасного людства практично неможлива без електроенергії. На жаль, обсяг споживання нафти і газу, вугілля і торфу, що швидко збільшується, веде до зменшення запасів цих ресурсів на планеті. Що ж можна зробити, поки все це ще є у землян? Згідно з висновками фахівців, саме розвитком енергетичних комплексів можна вирішити проблеми світових економічних та фінансових криз. Тому найактуальнішими стають пошук та використання безпаливних джерел енергії.

Відновлювана, екологічна, «зелена».

Можливо, не варто нагадувати, що все нове – це добре забуте старе. Силу течії річки та швидкість вітру люди навчилися застосовувати для отримання механічної енергіїдуже давно. Сонце нагріває нам воду та рухає автомобілі, живить космічні кораблі. Колеса, встановлені в руслах струмків і невеликих річок, подавали воду на поля ще в середні віки. Один вітряк міг забезпечити борошном кілька навколишніх сіл.

Зараз нас цікавить просте питання: як забезпечити своє житло дешевим світлом і теплом, як зробити вітряк своїми руками? 5 кВт-ної потужності або трохи менше, головне, щоб можна було забезпечити своє житло струмом для роботи електроприладів.

Цікаво, що у світі існує класифікація будівель за рівнем ресурсоефективності:

• звичайні, збудовані до 1980-1995 рр.;
• з низьким та ультранизким рівнем енергоспоживання – до 45-90 кВч на 1 кВ/м;
• пасивні та енергонезалежні, які отримують струм із відновлюваних джерел (наприклад, встановивши вітрогенератор роторний (5 кВт) своїми руками або систему сонячних панелей, можна вирішити це завдання);
• енергоактивні будівлі, що виробляють електрики більше, ніж їм потрібно, одержують гроші, віддаючи її через мережу іншим споживачам.

Виходить, що власні, домашні міні-станції, встановлені на дахах та у дворах, можуть згодом скласти своєрідну конкуренцію. великим постачальникамструму. Та й уряди різних країн всіляко заохочують створення та активне використання альтернативних джерел енергії.

Як визначити рентабельність власної електростанції

Дослідники довели, що резервні можливості вітрів набагато більше за всі накопичені багатовікові паливні запаси. Серед способів отримання енергії з відновлюваних джерел вітрякам відведено особливе місце, оскільки їх виготовлення простіше, ніж створення панелей, що сонцеуловлюють. По суті вітрогенератор на 5 кВт своїми руками можна зібрати, маючи потрібні складові, серед яких магніти, мідний дріт, фанера і метал для лопатей.

Знавці стверджують, що продуктивною і відповідно вигідною може стати конструкція не тільки правильної форми, але й збудована у правильному місці. Це означає, що необхідно враховувати наявність, сталість і навіть швидкість повітряних потоків у кожному окремому випадку і навіть у конкретному регіоні. Якщо в місцевості періодично наступають штили, спокійні та безвітряні дні, пристрій щогли з генератором не принесе користі.

Перш ніж починати робити вітряк своїми руками (5 кВт), необхідно продумати його модель та вигляд. Не варто чекати від слабкої конструкції великого виходу енергії. І навпаки, коли потрібно запитати лише пару лампочок на дачі, немає сенсу будувати величезний вітряк своїми руками. 5 кВт - потужність, достатня для забезпечення електроенергією практично всієї системи освітлення та домашніх приладів. Буде постійний вітер – буде світло.

Як зробити вітрогенератор своїми руками: послідовність дій

На вибраному для високої щогли місці зміцнюють сам вітряк із приєднаним до нього генератором. Енергія, що виробляється, по проводах надходить до потрібного приміщення. Вважається, що чим вища конструкція щогли, більший діаметр вітряного колеса і сильніший повітряний потік, тим вищий ККД всього пристрою. Насправді все не зовсім так:

• наприклад, сильний ураган може запросто поламати лопаті;
• деякі моделі можна встановити на даху звичайного будинку;
• правильно обрана турбіна легко запускається і добре працює навіть при вітрі з дуже слабкою швидкістю.

Основні види вітряків

Класичними вважаються конструкції з горизонтальним розміщенням осі обертання ротора. Зазвичай вони мають 2-3 лопаті та встановлюються на великій висоті від землі. Найбільша ефективність такої установки проявляється при повітряному потоці постійного напрямку та його швидкості 10 м/с. Істотним недоліком цієї лопатевої конструкції є збій обертання лопатей при мінливому, рвучкому напрямку вітру. Це призводить або до непродуктивної роботи, або руйнування всієї установки. Щоб запустити такий генератор після зупинки, необхідне примусове початкове розкручування лопатей. Крім того, при активному обертанні лопаті видають специфічні, неприємні людському вуху звуки.

Вертикальний вітрогенератор («Дзига» 5 кВт або інший) має інше розміщення ротора. Н-подібними чи бочкоподібними турбінами захоплюється вітер будь-якого напрямку. Ці конструкції мають менші розміри, запускаються навіть за найслабших повітряних потоків (при 1,5-3 м/с), не вимагають високих щоглів, їх можна використовувати навіть у міських умовах. Крім того, номінальної потужності вітряки, які своїми руками (5 кВт - це реально) зібрані, досягають при вітрі в 3-4 м/с.

Вітрила не на кораблях, а на суші

Одним з популярних напрямківу вітроенергетики зараз стало створення горизонтального генератора з м'якими лопатями. Основною відмінністю є як матеріал виготовлення, так і сама форма: створені вітряки своїми руками (5 кВт, вітрильний тип) мають 4-6 трикутних лопатей. До того ж, на відміну традиційних конструкцій, їх перетин збільшується у бік від центру до периферії. Ця особливість дозволяє не тільки "зловити"; слабкий вітер, а й уникнути втрат при ураганному повітряному потоці.

Плюсами вітрильників можна назвати такі показники:

• велика потужність при повільному обертанні;
• самостійне орієнтування та підстроювання під будь-який вітер;
• висока флюгерність та мала інерція;
• відсутність необхідності примусового розкручування колеса;
• абсолютно беззвучне обертання навіть за великих обертів;
• відсутність вібрацій та звукових обурень;
• відносна дешевизна конструкції.

Вітряки своїми руками

5 кВт необхідної електроенергії можна отримати кількома способами:

• побудувати найпростішу роторну конструкцію;
• зібрати комплекс із декількох послідовно розташованих на одній осі вітрильних коліс;
• використовувати аксильну конструкцію з неодимовими магнітами.

Важливо пам'ятати, що потужність вітряного колеса пропорційна добутку кубічного значення швидкості вітру на площу турбіни, що омітається. Як зробити вітрогенератор на 5 кВт? Інструкція далі.

За основу можна взяти автомобільну маточину та гальмівні диски. 32 магніти (25 на 8 мм) розташовують паралельно по колу на майбутніх дисках ротора (рухомої частини генератора) на кожен диск по 16 штук, причому плюси обов'язково чергують з мінусами. У протилежних магнітів мають бути різні значенняполюсів. Після розмітки та розміщення все, що знаходиться на колі, заливають епоксидкою.

Котушки мідного дроту розташовують на статорі. Їхня кількість повинна бути меншою, ніж число магнітів, тобто 12. Попередньо всі дроти виводять і з'єднують між собою зіркою або трикутником, потім теж заливають епоксидним клеєм. Рекомендується перед заливкою вставити всередину котушок шматочки пластиліну. Після затвердіння смоли та їх вилучення залишаться отвори, які потрібні для вентиляції та охолодження статора.

Як усе це працює

Диски ротора, обертаючись щодо статора, утворюють магнітне поле, і в котушках виникає електрострум. А вітряк, приєднаний за допомогою системи шківів, потрібний для того, щоб рухати ці частини робочої конструкції. Як зробити вітрогенератор своїми руками? Деякі починають виготовлення власної електростанції зі збирання генератора. Інші - зі створення лопатевої обертової частини.

Вал від вітряка зчіплюють з'єднанням з одним з дисків ротора. На сильний підшипник ставиться нижній другий диск з магнітами. Статор розташовують посередині. Всі частини кріпляться до фанерного кола за допомогою довгих болтів та фіксуються гайками. Між усіма «млинцями9raquo; обов'язково залишають мінімальні зазори вільного обертання дисків ротора. У результаті виходить 3-фазний генератор.

«Бочка9»;

Залишилося виготовити вітряки. Своїми руками 5 кВт-ву конструкцію, що обертається, можна зробити з 3 кіл фанери і листа найтоншого і легкого дюралю. Металеві прямокутні крила кріпляться до фанери болтиками та куточками. Попередньо в кожній площині кола видовбані направляючі канавки у формі хвилі, в які вставляються листи. Двоповерховий ротор, що вийшов, має 4 хвилястих лопаті, прикріплені один до одного під прямим кутом. Тобто між кожними двома скріпленими маточками фанерними млинцями розташовані по 2 вигнуті у формі хвилі алюмінієві лопаті.

Дана конструкція насаджена по центру на сталеву шпильку, яка і буде передавати крутний момент генератору. Вітряки, своїми руками (5 кВт) створені, такої конструкції важать приблизно 16-18 кг при висоті 160-170 см та діаметрі основи 80-90 см.

Що потрібно врахувати

Вітряк-«бочку9raquo; можна встановити навіть на даху будівлі, хоча цілком достатньо вишки заввишки 3-4 метри. Однак обов'язково необхідно захистити від природних опадів корпус генератора. Також рекомендується встановити акумуляторний накопичувач енергії.

Для отримання з постійного 3-фазного змінного струму обов'язково в схему потрібно включити і перетворювач.

Як зробити вертикальний вітрогенератор своїми руками

Останнім часом шанувальники відновлюваних джерел енергії віддають перевагу вертикальним конструкціям вітряків. Горизонтальні йдуть у історію. Справа не тільки в тому, що зробити вертикальний вітрогенератор своїми руками легше, ніж горизонтальний. Основним мотивом такого вибору є ефективність та надійність.

Переваги вертикального вітряка

1. Вертикальна конструкція вітряка краще ловить вітер: не потрібно визначати, звідки він дме і орієнтувати лопаті під повітряний потік. 2. Установка такого обладнання не вимагає високого розташування, а це означає, що вертикальний вітряк своїми руками буде легше обслужити. 3. Конструкція містить менше рухомих деталей, що підвищує її надійність. 4. Оптимальний профіль лопатей підвищує ККД вітряка. 5. Багатополюсний генератор, що використовується для вироблення електроенергії, менш шумний.

Розкажемо про те, як виготовити деталі та зібрати вертикальний вітрогенератор своїми руками.

Алгоритм дій при виготовленні турбіни своїми руками

1. Опори (верхня і нижня) лопатей є двома концентричними колами однакових за розміром. Виготовляють їх із ABS пластику – вирізають лобзиком. В одній з них (вона буде верхньою) роблять отвір діаметром 300 мм.

2. Нижня опора повинна спиратися на хаб, якою можна використовувати маточину легкового автомобіля. Для з'єднання деталей потрібно розмітити та висвердлити 4 отвори. 3. Збираючи вертикальний вітрогенератор своїми руками, особливу увагу приділяють кріпленню лопатей. Для правильного розташування лопат потрібен шаблон. На нижній опорі креслимо шестикутну зірку (зірку Давида), кути якої будуть перебувати на краю кола. Проектуємо креслення на верхню опору. Лопаті виготовляємо з тонкого листового металу у вигляді смужки довжиною 1160 мм, ширина яких – трохи більша за сторону променя зірки.

4. Кріплять лопаті двома куточками вгорі та внизу, при цьому вони повинні бути вигнуті так, щоб утворилася чверть кола. Розташовують їх один за одним по колу, встановлюючи на межі променів.

Виготовляємо ротор

1. Підстави для ротора діаметром 400 мм випилюють із фанери товщиною 10 мм. За зовнішнім радіусом за допомогою рідких цвяхівабо епоксидного клею кріплять постійні неодимові магніти з високою індуктивністю. Мають у своєму розпорядженні їх аналогічно цифрам на годинниковому циферблаті (рівно 12 шт) з дотриманням полярності (їх рекомендується промаркувати). Щоб магніти не зійшли з місця, їх тимчасово фіксують розпірками з дерев'яних клинів.

2. Другий ротор роблять аналогічно та симетрично першому. Різниця в полярності магнітів – вона має бути протилежною.

Як зібрати статор

Статор збирається з 9-ти котушок індуктивності. Має бути з групи послідовно з'єднаних котушок (по 3 шт. у групі): кінець попередньої з'єднується з початком наступної (конфігурація «зірка»). Розташовуються котушки симетрично у вершинах трьох трикутників, вписаних у коло. Намотування виконується мідним проводом 0,51 мм у діаметрі (тип – 24 AWG). Необхідно 320 витків. Це дозволить отримати на виході генератора напругу 100 при 120 об/хв. турбіни. Вертикальний вітрогенератор своїми руками можна змайструвати з різними параметрами вихідної напруги та струму шляхом зменшення/збільшення кількості витків та діаметра намотувального дроту статора. Витки котушок намотуються однаково. Необхідно дотримуватись напряму намотування і відзначати його початок і кінець. Поверх зовнішнього витка наноситься епоксидний клей і намотується в чотирьох місцях ізолента – для запобігання розмотуванню.

Правила та нюанси з'єднання котушок

Кінці котушок необхідно очистити від лакової ізоляції. З'єднання виконуються паянням. Підготовлені таким чином котушки укладають на паперовий лист, який наносять схему їх розташування (відповідно до положення постійних магнітів ротора). Фіксують їх скотчем. Усі вільні поля паперу (крім центрів котушок) заклеюють склотканиною, заливаючи епоксидну смолу із затверджувачем. Висновки обмоток повинні розташовуватись зовні або всередині статора. Для кріплення кронштейна в статорі роблять отвори.

Остаточне складання та встановлення

На одну вісь збираються (зверху – вниз): нижня опора лопатей, диск з постійними магнітами(верхня основа ротора), статор, нижня основа ротора і маточина. Усі складові кріпляться шпильками до кронштейна. Для гарного контакту використовуємо болти із нержавіючої сталі. Доробивши інші дрібниці, отримуємо готовий пристрій. Вертикальний вітряксвоїми руками слід встановлювати на відкритій місцевості там, де сила вітру найбільша. Бажано, щоб зблизька не було високих споруд. Тоді вітрогенератор ефективно вироблятиме електроенергію, що допоможе заощадити кошти.

Вітрогенератори з вертикальною віссю обертання

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 найбільш 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

Вертикальний вітрогенератор незвичайної конструкції

Цікава конструкція вітрогенератора, генератор якого виготовлений з асинхронного двигуна, але генератор зроблено з трьома статорами та 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 стала вже легендарною на просторах рунету, який надає руху 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.

Саморобний вітрогенератор типу Савоніус

Саморобний вертикальний вітрогенератор із розміром ротора 1,8*1м. Як генератор перероблений автомобільний генератор.

Потужність вітроустановки 60 Вт на вітрі 10м/с, це небагато, але тут треба вдосконалити генератор.

Вітрогенератор вертикальний своїми руками

Альтернативна енергія на сьогоднішній день розвивається дуже швидкими темпами. Наприклад, вертикально-осьовий вітрогенератор вже не є новинкою. У

Нерідко виникають ситуації, коли електроенергія в найближчій лінії передач стає недоступною або невиправдано дорогою, і в таких випадках може допомогти тільки саморобний вітряк. Давайте розглянемо варіанти автономного постачання заміського будинкуелектрикою.

Вітряні генератори – яка модель краща?

Дуже часто хочеться заощадити на електроенергії або одержати її там, де ще не проходять вежі ЛЕП. Також можливий варіант, коли просто немає можливості приєднання до цієї вежі через відсутність вільної потужності. У будь-якому з перерахованих випадків виникає необхідність знайти доступне джерело електроенергії, причому бажано поновлюваний, тобто без застосування пального. Тому забудемо на час про існування бензинових і дизельних генераторівта спробуємо використати силу вітру для отримання електрики.

Вітряки існують досить давно, ще кілька століть тому активно використовувалися вітряки. Так, під час штилю від такого пристосування мало толку, а під час бурі може відмовити навіть найнадійніший механізм. найкращому випадку). Але при всій своїй ненадійності вітровий генератор для дому своїми руками виготовити найпростіше, він вважається найбільш ефективним, особливо якщо немає доступу до річки швидкою течієюдля встановлення колеса. І слід пам'ятати, що вежа вітряка не повинна заважати сусідам ні шумом, ні вібрацією, ні тіньою, що навіть відкидається, згідно з правилами будівництва житлового будинку на ділянці.

Основних видів вітряків існує лише 2: з вертикальною та горизонтальною віссю обертання. Млини, які колись використовувалися повсюдно, належали до механізмів, лопаті яких насаджувалися на горизонтально орієнтовану вісь. Також більшість вітряків сьогодні виготовляються саме за цим принципом, оскільки такий варіант забезпечує найбільший ККД. Однак вітряні генератори з вертикальною віссю для будинку, зроблені своїми руками, працюють при слабкому вітрі, який не зрушить лопаті пропелерних моделей. Для них досить легких поривів від 1-2 метрів за секунду. Щодо виготовлення - набагато простіше зробити вертикальний вітряк, який приймає вітер з будь-якого боку.

Розрізняють генератори і типу лопатей, які є в обох зазначених вище видів. Здебільшого основним чинником поділу за типами є конструкція: жорстка чи вітрильна. Вже залежно від того, який варіант є кращим для конкретної моделі, вибирається матеріал для виготовлення лопатей уловлювача вітрових потоків. Це може бути фанера, жерсть або тонка листова сталь, пластик, композит - для легкої жорсткої конструкції, а для вітрильної підійде будь-який гнучкий, але міцний матеріал, включаючи шовк, банерну тканину або навіть тонкий брезент.

Відмінності генераторів формою лопатей – порівняння ефективності

Найпростіший варіант горизонтального типу – вітрильна конструкція, тобто просто розташування площин пропелера під невеликим кутом до площини обертання. Жорсткі лопаті вимагатимуть точного розрахунку вигину їх поверхонь, або досягати максимальної продуктивності потрібно буде досвідченим шляхом. Недостатнє викривлення "крила" дасть у результаті зниження ККД через погане захоплення повітряного потоку, а дуже сильне саме буде створювати опір обертанню через тертя повітря.

Що стосується генераторів з вертикальною віссю, їх уловлювачі вітру можуть мати різні форми, та розробки нових контурів та вигинів продовжуються постійно. Найпростіший варіант – із лопатями у формі жолобів, так звана конструкція Савоніуса. Їх кількість зазвичай роблять парним – 2 або 4. Хоча буває і більше, коли виготовляють своїми руками саморобні вертикальні багатолопатеві вітрогенератори на 30 кВт, з додатковими статичними екранами на зовнішньому кільці. Ці екрани спрямовують та концентрують вітер на певні ділянки розташованого всередині кільця ротора, де встановлені безпосередньо лопаті. Їх, залежно від діаметра диска основи, може начитуватись від 8 до 16 штук.

Існують ще ортогональні пропелери, які розташовані на вертикально встановлених осях і обертаються в горизонтальній площині, але їхній основний недолік у надзвичайно низькому ККД. Також подібні генератори не працюють при слабких поривах вітру, потрібна швидкість щонайменше 4 метри на секунду. І найрідше використовуються моделі вітряків Дор'є, у тому числі гелікоїдний, з гвинтоподібним загином лопатей, дугоподібними уловлювачами вітру та конструкцією типу "Н". Вони надійні та ефективні, але їх складно робити в домашніх умовах.

Плюси та мінуси різних типів – розбираємо та оцінюємо

Як уже було сказано, продуктивність набагато вища у моделей з горизонтальною віссю обертання. Однак вони потребують сильному вітріТакий зазвичай буває на висоті більше 10-15 метрів, і саме такої довжини встановлюють щоглу, яку вінчає поворотна гондола з лопатями. Ще однією позитивною якістю можна вважати відсутність згинального навантаження на вал, що має місце у вітряків з вертикальною віссю. До мінусів ж можна віднести той факт, що у поворотних пропелерних моделей 2 вала, а значить більше вузлів, що зношуються, і вище ймовірність поломки.

Що стосується вертикальних систем, їх переваги та недоліки залежать від моделі. Наприклад, вітряки Савоніуса найпростіші і можуть бути зроблені для дому своїми руками, як з консервної банки, так і з металевої або пластикової бочки. Заводяться вони за наявності 4 лопатей від найлегшого подиху вітру, особливо якщо встановлені якісні деталі, тоді відбуватиметься саморозкручування за рахунок інерції навіть при поривчастому вітрі. Але якщо лопаті тільки 2 або 3, самостійне обертання неможливо, тому ставлять 2 таких модуля один на інший, маючи уловлювачі вітру кожного під кутом 90 градусів по відношенню до іншого. Парусність цього типу велика, а тому дуже високий бічний тиск на вісь при сильному штормі.

У ортогональних вітряків, крім малої потужності, є ще ряд недоліків. По-перше, це досить сильна вібрація через нерівномірний тиск на різні ділянки лопаті крилоподібної форми. Як наслідок швидко псується підшипник, встановлений на вертикальному валі. Крім того, подібні генератори видають при обертанні досить сильний і неприємний шум, тому можуть стати причиною невдоволення сусідів на найближчих ділянках. Гелікоїдні, якщо їх придбати готові, заводської комплектації, обходяться дуже дорого, так само, як і багатолопатеві конструкції, у яких дуже велика кількістьдеталей.

Будь-який вітрогенератор для підвищення ефективності може бути встановлений у трубі, що повертається.

Принцип роботи вітряків – як улаштована система?

Незалежно від типу вітряка, сам він енергію виробити неспроможна, йому потрібен генератор, обертання валу якого забезпечуватиметься лопатями. Якщо у вас конструкція із горизонтальною віссю обертання, для передачі руху на вал знадобиться редуктор. Далі підключається контролер, який перетворює електрику, що отримується на котушках генератора, в постійний струм, що надходить потім в акумулятори. Далі можна підключити світлодіодну лампочку, але якщо ви хочете зарядити якийсь пристрій або підключити ноутбук, знадобиться ще й інвертор, який перетворить накопичений заряд батареєю в змінний струм.

Слід враховувати, що кожну зміну струму зі змінного на постійний і навпаки зменшує підсумкову кількість енергії на 10–15 %.

Установка з вертикальною віссю обертання зручна тим, що вал може бути досить довгим, і це дозволяє помістити генератор в нижній частині щогли, тобто в зоні прямого доступу. Нерідко в ланцюг встановлюють автоматичний перемикач, у тих випадках, коли вітряк працює у комплексі із сонячними батареями або водяним колесом. Також у деяких моделях ставлять гальмо, яке потрібне на той випадок, якщо акумулятор повністю заряджений. На лопатях вітряків із горизонтальною віссю обертання можуть бути передбачені шарніри, які складають уловлювачі вітру при штормі. Дуже потужний вітрогенератор на 5 кіловат, зроблений власноруч, іноді доповнюється поворотним електромотором, який спрацьовує від датчика напряму потоків повітря.

Виріб на неодимових магнітах – коротка інструкція

Довірити складання ротора і статора для вітряка краще спеціалісту, але якщо ви вирішили зробити вітряк для приватного будинку з нуля своїми руками, необхідно знати, як виготовляється генератор. Почати слід з основи, для якої найкраще використовувати маточину автомобіля, оскільки на ній вже є підшипники. На диск через рівні проміжки наклеюються неодимові магніти, полюси яких звернені лицьовою стороною до вас повинні чергуватись. Причому в однофазній моделі кількість різнополюсних сторін має збігатися. Що стосується трифазних генераторів, там рекомендується дотримуватися пропорцій 2:3 або 3:4.

Далі слід зайнятися намотуванням котушок для статора. Це завдання теж краще довірити спеціалісту або використовувати спеціальні пристрої, які допоможуть впоратися із завданням акуратніше, ніж якщо все робити вручну. Для того щоб успішно заряджати батарею на 12 Ватт, знадобиться сумарна кількість витків у всіх котушках, що дорівнює 1000. Загалом для розрахунку витків можна використовувати найпростішу формулу ω = 44/(T*S), де 44 – постійний коефіцієнт, Т - індукція Тесла, а S - перетин дроту в квадратних сантиметрах. Індукцію Тесла визначаємо за таблицею для різних типів провідників:

Намотані котушки (їм краще надавати прямокутну або трапецієподібну форму для зручності розташування по колу) закріплюємо клеєм на нерухомій підставі статора. При цьому форма та розміри внутрішнього простору котушки повинні відповідати контурам магніту. Те саме стосується і товщини. Всі кінці провідників виводимо і з'єднуємо так, щоб вийшло два загальні пучки "+" і "-". Серцевини котушок заливаємо тим же клеєм, що використовувався для фіксації, можна ізолювати повністю дроти, покладені на диск статора. Тепер, якщо магніти при обертанні ротора поєднуватимуться з котушками, різниця потенціалів полюсів створить умови для вироблення електрики.

Виготовлення вітряка на основі готового електромотора

Зазвичай домашні майстри намагаються використовувати автомобільні генератори, проте підходять далеко не всі, а тільки збуджуючі, наприклад, такі, які використовувалися в деяких моделях тракторів. Більшість же вимагають появи струму наявності підключеного акумулятора. Однак як основа для вітряка можна використовувати і мотор-колесо для самоката або скутера. Це дозволить зробити малошумні вертикальні вітрогенератори на 5 кВт, які матимуть дуже високий ресурс за рахунок найпростішої конструкції з мінімумом деталей.

Також можна використовувати як генератор практично будь-який електромотор від побутових верстатів, головне, щоб в основі були відсутні щітки, як, наприклад, в або дрилях - такі генератори вам не підійдуть. Для малопотужного варіанта годиться і кулер від комп'ютера, але лише зарядки невеликих електронних пристроїв. Якщо ви хочете отримати вертикальний вітрогенератор, виготовлений своїми руками, хоча б на 2 кВт, краще взяти за основу двигун від потужного вентилятора.

Вітер є чистим джерелом недорогої енергії, яку легко отримати. На нашу думку, кожен сам має право вибирати, звідки отримувати електрику. Для цих цілей немає нічого більш практичного і ефективного, ніж будівництво вітряного генератора своїми руками з підручних матеріалів.

Загальна схемавітрогенератора

Вітрогенератор у зборі

Більшість інструментів та матеріалів, згаданих у цій інструкції, можна придбати у господарському магазині. Також, настійно рекомендуємо Вам пошукати наведені нижче компоненти у торговців вживаним товаром або на місцевому звалищі.

Питання безпеки має для нас найвищий пріоритет. Ваше життя є набагато ціннішим, ніж дешеве джерело електрики, тому дотримуйтесь всіх правил техніки безпеки, пов'язаних з будівництвом вітряка. Деталі, що швидко обертаються, електричні розряди і різкі погодні умовиможуть зробити вітрогенератор досить небезпечним.

Конструкція даного вітрогенератора для дому проста та ефективна, при цьому він швидко та легко збирається. Використовувати енергію вітру Ви можете без будь-яких обмежень.

Комплектуючі вітрогенератора

У даній інструкції використовується електродвигун постійного струму від бігової доріжки (живлення 260V, 5A), з приєднаною до нього нарізною втулкою 15 см. При швидкості вітру близько 48 км/год вихідний струм досягає 7 А. Це невеликий, простий і дешевий агрегат з яким Ви можете почати освоєння енергії вітру.

Ви можете використовувати будь-який інший двигун постійного струму, який видає не менше 1V на 25 об/хв і може працювати за більш ніж 10 амперів. Якщо це необхідно, можна змінити список необхідних компонентів (наприклад, знайти втулку окремо від двигуна – полотно) циркулярної пилкиз валовим перехідником на 1,6 см підійде для цього).

Інструменти для збирання вітрогенератора

Дриль
- Свердла (5,5 мм, 6,5 мм, 7,5 мм)
- Електролобзик
- Газовий ключ
- Викрутка з плоским шліцем
- Розвідний ключ
- Тиски та/або струбцина
- Інструмент для зняття ізоляції з кабелю
- Рулетка
- Маркер
- Циркуль
- Транспортир
- Мітчик для нарізування різьблення на 1/4"х20
- Помічник

Матеріали для збирання вітрогенератора

Несуча планка:
- Труба квадратного перерізу 25х25 мм (довжина 92 см)
- Маскуючий фланець на трубу 50 мм
- Патрубок 50 мм (довжина 15 см)
- Самонарізи 19 мм (3 шт.)

Якщо у Вас є можливість скористатися зварювальним апаратом, приваріть відрізок 50 мм труби довжиною 15 см квадратній трубі, без використання фланця, патрубка і саморізів.

Двигун:
Двигун постійного струму від бігової доріжки (живлення 260V, 5A) із приєднаною до нього нарізною втулкою 15 см
Діодний міст (30 – 50 А)
Болти для двигуна 8х19 мм (2 шт.)
Відрізок поліхлорвінілової труби 7,5 см (довжина 28 см)

Хвостовик:
Квадратний шматок жерсті 30х30см
Самонарізи 19 мм (2 шт.)

Лопаті:
Відрізок поліхлорвінілової труби 20 см завдовжки 60 см (якщо вона стійка до ультрафіолетового випромінювання, вам не доведеться її фарбувати)
Болти 6х20 мм (6 шт.)
Шайби 6 мм (9шт.)
Аркуші паперу А4 (3 шт.)
Скотч

Складання вітрогенератора

Вирізання лопат – у нас вийде три набори лопат (всього дев'ять штук) і тонка смужка відходів.

Помістіть нашу ПВХ трубу довжиною 60 см на плоску поверхню разом із відрізком труби квадратного перерізу (можна використовувати будь-який інший досить довгий предмет з рівною кромкою). Щільно притисніть їх один до одного і проведіть на трубі ПВХ лінію в місці їх дотику по всій її довжині. Цю лінію назвемо О.

Зробіть позначки кожного кінця лінії А, відступивши від краю труби по 1-1,5 див.

Склейте разом три аркуші паперу формату А4 так, щоб вони утворили довгий прямий шматок паперу. Вам належить обернути їм трубу, прикладаючи по черзі до щойно зроблених відміток на ній. Переконайтеся, що коротка сторона шматка паперу щільно і рівно прилягає до лінії А, а довжина рівно перекривається в тих місцях, де йде внахлест сама з собою. З кожного кінця труби проведіть лінію вздовж краю паперу. Назвемо одну з цих ліній, іншу - С.

Візьміть трубу так, щоб кінець труби, найближчий до лінії В, дивився вгору. Почніть там, де лінії А та В перетинаються і робіть позначки на лінії В кожні 145 мм, рухаючись ліворуч від лінії А. Останній відрізок повинен вийти довжиною близько 115 мм.

Переверніть трубу вгору тим кінцем, який є найближчим до лінії С. Почніть з точки, де лінії А та С перетинаються, і також наносите позначки на лінії С кожні 145 мм, але рухатися потрібно праворуч від лінії А.

За допомогою квадратної трубки з'єднайте лініями відповідні один одному точки на протилежних кінцях труби ПВХ.

Розріжте трубу вздовж цих ліній, використовуючи електролобзик, таким чином, щоб у Вас вийшло чотири смужки шириною 145 мм і одна - близько 115 мм.

Розкладіть усі смужки внутрішньою поверхнеютруби вниз.

Зробіть на кожній смужці позначки на вузькій стороні з одного кінця, відступаючи з лівого краю 115 мм.

Повторіть те саме з іншого кінця, відступаючи по 30 мм з лівого краю.

З'єднайте ці точки лініями, перетинаючи смужки труби, що розрізає, по діагоналі. Розпиляйте пластик по цих лініях за допомогою лобзика.

Отримані лопаті покладіть внутрішньою поверхнею труби донизу.

Зробіть на кожній позначку лінії діагонального розпилу на відстані 7,5 см від широкого кінця лопаті.

Зробіть іншу відмітку на широкому кінці кожної лопаті на відстані 2,5 см від довгої прямої кромки.

З'єднайте ці точки лінією і відріжте куточок, що вийшов, по ній. Це убезпечить лопаті від заламування побічним вітром.

Обробка лопатей вітрогенератора

Ви повинні обробити шкіркою лопаті для того, щоб досягти потрібного профілю. Це підвищить їх ефективність і, також, зробить їх обертання тихішим. Передня кромка має бути закруглена, а задня має бути загостреною. Для зменшення шуму будь-які гострі кути мають бути заокруглені.

Вирізання хвостовика

Розміри хвоста немає вирішального значення. Вам потрібний шматок легкого матеріалу розміром 30х30 см, бажано металу (жесть). Ви можете надати хвостовику будь-які контури, головним критерієм є його жорсткість.

Свердління отворів у трубі квадратного перерізу – використовуйте свердло 7,5 мм.

Помістіть двигун на передній кінець квадратної труби таким чином, щоб втулка виступала за край труби, і отвори під болти кріпилися вниз. Позначте положення отворів на трубі та просвердліть трубу у зазначених місцях наскрізь.

Отвори в маскувальному фланці– цей момент буде описано нижче, у розділі даної інструкції, присвяченому монтажу, оскільки ці отвори визначають баланс конструкції.

Свердління отворів у лопатях- Використовуйте свердло 6,5 мм.
Позначте два отвори на широкому кінці кожної з трьох лопатей уздовж їхньої прямої (задньої) кромки. Перший отвір має бути на відстані 9,5 мм від прямої кромки та 13 мм від нижнього краю лопаті. Друге – на відстані 9,5 мм від прямої кромки та 32 мм від нижнього краю лопаті.

Просвердліть ці шість отворів.

Свердління та нарізування отворів у втулці– використовуйте свердло 5,5 мм та мітчик на 1/4".

Двигун від бігової доріжки поставляється із прикріпленою до нього втулкою. Щоб зняти її, щільно зафіксуйте плоскогубцями вал, що виступає із втулки, і поверніть втулку протягом годинної стрілки. Вона відкручується за годинниковою стрілкою, саме тому лопаті обертаються проти ходу годинникової стрілки.

Зробіть шаблон втулки на аркуші паперу, використовуючи циркуль та транспортир.

Позначте три отвори, кожен з яких знаходиться на відстані 6 см від центру кола та на рівній відстані один від одного.

Помістіть цей шаблон на втулку і набийте на ній отвори крізь папір у зазначених місцях.

Просвердліть отвори свердлом 5,5 мм.

Нанесіть на них різьблення мітчиком 1/4"х20.

Прикрутіть лопаті до втулки болтами 1/4х20 мм. У цей момент зовнішні, близькі до кордонів втулки ще не просвердлені отвори.

Виміряйте відстань між прямими кромками кінчиків кожної лопаті. Налаштуйте їх так, щоб вони були рівновіддалені. Намітьте і набийте кожен отвір на втулці крізь кожну лопату.

Зробіть позначки на кожній лопаті та втулці, щоб Ви не переплутали місця кріплення кожної з них на більш пізній стадії збирання.

Скрутіть лопаті з втулки, просвердліть і нанесіть різьблення на ці три зовнішні отвори.

Виготовлення захисного рукава для двигуна.

Проведіть на нашому відрізку труби ПВХ діаметром 7,5 см вздовж її довжини дві паралельні лінії на відстані 2 см один від одного. Розріжте трубу по цих лініях.

Зріжте один із кінців труби під кутом 45°.

Помістіть гостроносі плоскогубці в проріз, що утворився, і оглядайте трубу крізь неї.

Переконайтеся, що отвори під болти на двигуні відцентровані посередині прорізу в трубі ПВХ і помістіть двигун в трубу. Із помічником зробити це набагато легше.

Монтаж

Помістіть двигун на трубу квадратного перерізу та прикрутіть його до неї, використовуючи болти 8х19 мм.

Розмістіть діод на квадратній трубі за двигуном на відстані 5 см від нього. Прикрутіть його до труби шурупом.

Приєднайте чорний провід, що виходить з двигуна до "плюсового" контакту діода (він позначений АС з боку "плюсу").

Приєднайте червоний провід, що виходить з двигуна до “негативного” контакту діода (він позначений АС з боку “мінуса”).

Розмістіть хвостовик так, щоб кінець квадратної труби, протилежний тому на якому розміщений двигун, проходив його центром. Притисніть хвіст до труби за допомогою струбцини або лещат.

Прикрутіть хвостовик до труби за допомогою двох шурупів.

Розмістіть усі лопаті на втулці таким чином, щоб усі отвори збіглися. Використовуючи болти 6х20 мм та шайби, прикрутіть лопаті до втулки. Для трьох отворів внутрішнього кола (найближчих до осі втулки) використовуйте дві шайби, по одній з кожної сторони лопаті. Для трьох інших використовуйте по одній (з боку лопаті, найближчої до головки болта). Туго затягніть.

Надійно зафіксуйте вал двигуна (який проходив через отвір у втулці) плоскогубцями і, надівши втулку, повертайте її проти ходу годинникової стрілки, доки вона не закрутиться до кінця.

За допомогою газового ключа щільно прикрутіть патрубок 50 мм до фланку, що маскує.

Затисніть патрубок у лещатах так, щоб фланець був розташований горизонтально над губками лещат.

Розташуйте квадратну трубу, що несе на собі двигун і хвостовик, на фланці і досягти її ідеально збалансованого положення.
Після досягнення збалансованості зробіть мітки на квадратній трубі через отвори у фланці.

Просвердліть ці два отвори, використовуючи свердло 5,5 мм. Можливо, доведеться скрутити для цього хвіст та втулку, щоб вони не заважали Вам.

Прикрутіть несучу квадратну трубу до фланця двома шурупами.

Зміст:

Ні для кого не секрет, що вартість комунальних послуг у нашій державі безперервно зростає, хоч і передумов до цього начебто 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 високу вартість почали виникати питання про те, 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 для 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 самостійне виготовленнявітряка 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 генераторискладаються з безпосередньо самого виробляючого електрику пристрою, лопат, батареї, щогли та електронного блоку - інвертора.

У будь-якому випадку, перше, з чого починається виготовлення такого пристрою - це вибір типу, електрична схемата 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 варіантом стане такий вітряний генератор, як вітрильник, 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, господарські будівлі, а також кілька ліхтарів на дворовій території. Виготовляються такі вітряки з автомобільного генератора або 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 інструменту: ножиць по металу, болгарки, ключів, викруток і 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 довжина щогли вітроелектростанції становить 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 електростанціясвоїми 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, перед тим, як приступити до намотування, потрібно розрахувати необхідну кількість витків 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 кількості витків у 1400, одна повинна містити 70 витків.

Чим більша кількість котушок, тим більшої потужності можна досягти на малих обертах. При цьому чим більше перетин дроту 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 лопатей 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 і, 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.

Суми, які доводиться платити за комунальні послуги, зростають з кожним роком. Особливо це стосується електроенергії. Але не всі знають, що видобути її можна в буквальному значенні з повітря, а точніше за допомогою сили вітру.

Завдяки яким це можливо, називаються вітрогенераторами. Купівля такого обладнання коштуватиме недешево. Однак, можна заощадити, зробивши вертикальний вітряк своїми руками.

На відміну від інших способів отримання енергії, вітряки мають масу переваг, таких як:

• екологічність
• робота без палива
• економія електроенергії
• нескладне обслуговування
• використання невичерпного джерела енергії

Крім того, добре вітряк дозволить зробити будинок автономною точкою з видобутку електрики.

Мінусів у вітряних генераторів практично немає, однак у них є незначні недоліки:

• висока вартість установок (заводські моделі)
• галасливість
• надмірна енергія потребує додаткових акумуляторів.
• мінливість потужності

Останній недолік є найбільш істотним, проте, його можна позбутися, доповнивши установку батареями. Крім того, ефект роботи вітряних генераторів залежить від мінливості погодних умов.

Як видно, переваг у вітряного генератора більше, що говорить про вигідність його використання.

Кому це вигідно

Видів вітряних генераторів дуже багато, а підвидів тим паче. Те, яке пристрій слід встановити на тому чи іншому, залежить від наступних факторів:

• швидкість вітрів біля
• призначення пристрою
• передбачувана сума витрат

Перед безпосередньою установкою вітряка потрібно кілька разів обміркувати: чи окупляться витрати. Спочатку слід визначити швидкість і напрям вітру на передбачуваної для установки місцевості.

Отримати цю інформацію можна двома способами: самостійно або звернутися до місцевої метеослужби. Для першого варіанта знадобиться портативна станція, яку можна взяти в оренду або придбати.

Плюс самостійних вимірівв їх точності, однак, на повноцінне дослідження знадобиться не менше одного року. Дані, отримані в метеослужбі, матимуть приблизні значення, але не вимагатимуть витрат на час і на додаткові розрахунки.

Для встановлення вітряка показник швидкості вітру за рік повинен бути не меншим за 4,5 м/с-5м/с.

При значеннях близько 4-5 м/с енергія, що виробляється генератором середньої потужності, дорівнюватиме 250 кВт-годин на місяць. Цього достатньо, щоб забезпечити електрикою будинок на 3-4 особи з опаленням та гарячою водою. За рік вітряк може виробляти до 3 тис. кВт-годин. Вартість установки такого вітрогенератора дорівнює приблизно 180 тис. рублів.

Створення власної установки обходиться у рази дешевше. При цьому варто зважити на постійне зростання тарифів на електроенергію. Таким чином, вітрогенератор може стати добрим альтернативним джерелом електроенергії.

Де встановлювати

Вибір місця для встановлення вітряка – один із найважливіших етапів. Найкращим варіантомбуде вільна висока точка. Важливо, щоб вітрогенератор не розташовувався нижче за рівень найближчих і будівель, які перешкоджатимуть потокам вітру.

Найбільш підходящі місця для встановлення вітряних генераторів: степу, берега водойм, пустелі та височини. На подібних територіях найчастіше дмуть сильні та постійні вітри.

У багатоквартирних чи міському середовищі помістити генератор можна на даху. Цю процедуру слід погодити з відповідними інстанціями. Щоб переконатися, що вібрації вітряка не завдадуть шкоди даху, варто вивчити її конструкцію.

Щоб шум від генератора не докучав, слід встановлювати його з відривом 15-25 м від житлових будинків.

Один із головних параметрів вітряка – розташування обертального механізму (валу) щодо земної поверхні. За цією ознакою пристрої поділяються на горизонтальні та вертикальні.

Перші працюють за принципом вітряка: механізм обертається в пошуках вітру і лопаті від найменших повітряних потоків починають рухатися.

Такий тип пристрою виробляє багато електроенергії, якої буде багато для приватного будинку.

Вітряки з вертикальною віссю обертання будуть ідеальним рішенням для забезпечення електроенергією невеликої ділянкичи приватного виробництва.

Крім того такий пристрій має наступні переваги:

• незалежно від напрямку вітру
• не піддається впливу погодних умов
• працює навіть на низьких швидкостях
• площа лопатей у 2 рази більша, ніж у горизонтальних вітряків

Вертикальний вітрогенератор має недоліки: низький ККД і високий рівень шуму. Але ці мінуси незначні, в порівнянні з загальною користю пристрою.

Отже, горизонтальний вітряк можна встановити прямо на даху, а вертикальний слід тримати на відстані.

Як перетворити вітер на тепло

Навіть від вітряка невисокої потужності можна отримати тепло для цілого будинку. Однією з найлегших у виконанні є система опалення із природною циркуляцією.

Встановивши вертикальний вітряк своїми руками для обігріву, можна заощадити чималу суму. Крім того, при використанні системи природної циркуляціїразом із вітряним генератором не потрібно витрачатися на насос.

Схема опалення включає:

• Бойлер
• Провідна пряма труба (для доставки нагрітої води)
• Радіатори
• Зворотна труба (для доставки води, що остигнула, назад)

Бойлер встановлюється нижче рівня всієї системи. Це необхідно для забезпечення природної подачі до нього води.

За допомогою прямих та зворотних труб радіатори послідовно з'єднуються, відповідно, з верхньої та нижньою частиноюбойлер. Вода, що нагрівається в ньому, буде видавлюватися вгору, потрапляючи по черзі в радіатори.

Така система дозволить суттєво заощадити на обігріві будинки. Крім того, вона регулюватиме температуру у приміщенні.

Комплектуючі вітряного генератора

Щоб сконструювати навіть найпростіший вертикальний вітряк своїми руками (220 В), потрібно придбати основні складові:

• ротор – рухома частина генератора
• лопаті
• щогла – може мати різну конструкцію(тринога, піраміда)
• статор - на ньому розташовані котушки з мідним дротом
• акумулятор
• інвертор – переводить постійний струм у змінний
• контролер – призначений для «гальмування» генератора, коли його потужність перевищить встановлене значення

Для виготовлення лопат найкраще використовувати листовий пластик. Інші матеріали схильні до сильної деформації та пошкоджень. Чим більша площа передбачуваної деталі, тим щільнішим має бути пластик.

Вибираючи матеріал, важливо переконатись, що це саме якісний ПВХ, інакше доведеться знову витрачатися на нові складові та робити складні розрахунки.

Таким чином, для створення власного вітряка не потрібно дорогих або рідкісних деталей.

Вертикальний вітряк проти горизонтального

Щоб зрозуміти, яка конструкція вітряка працює ефективніше, варто розглянути особливості кожної з них. Горизонтальний генератор має такі переваги:

• ефективний за будь-якого напрямку повітряних потоків
• займає набагато менше місця порівняно з вертикальним
• працює на високих оборотах навіть за незначної швидкості вітру
• має просту конструкцію
• не видає шуму

До того ж, вітрогенератори горизонтального типу виконуються з легких матеріалів, і можуть бути встановлені навіть на ліхтарний стовп. При розміщенні вздовж дороги такі конструкції працюють навіть у безвітряну погоду.

Термін служби вітрогенераторів обох типів приблизно однаковий. Правильний догляд та обслуговування дозволяють їм ефективно працювати протягом 25 років. У горизонтальних вітряках основне навантаження посідає маточину і підшипниковий вузол. Вертикальні вироби зазнають більшого тиску на лопаті.

Найбільшою різницею між цими видами вітряків є їхня ціна. Горизонтальні коштують власникам подібних конструкцій набагато дорожче.
Такий вітряк краще використовувати в зонах з підвищеною турбулентністю і частою зміною напряму вітру. Вертикальні більше підходять для місцевості відкритого типуіз постійною швидкістю вітру понад 4,5 м/с.

Виходячи з результатів порівняння, багато дачників вибирають вертикальний тип вітряного генератора.

Підготовка деталей вертикального вітряка

Лопаті виконуються з різних матеріалів. Головна умова – вони мають бути легкими.

Найбільш простим варіантомстане виготовлення лопат з труби ПВХ.

Вони менш схильні до впливу сонячних променіві є досить міцними.

Для вертикального вітряка створюється 4 деталі з ПВХ та 2 з жерсті. Останні вирізуються у формі півколів і кріпляться по обидва боки труби.

Кріплення лопат відбувається на каркас по колу. Радіус обертання лопатей дорівнюватиме 690 мм. Висота кожної лопаті – 700 мм.

При складанні ротора знадобляться такі деталі:

• 6 неодимових магнітів та 2 феритових
• диски діаметром 230 мм (2 штуки)

На одному диску слід розмістити неодимові магніти, при цьому не забуваючи змінювати їхню полярність, чергуючи при установці. Між ними потрібно дотримати кут 60 градусів, при діаметрі 165 мм. На 2 диск слід прикріпити за такою самою схемою феритові магніти. Потім їх потрібно залити клеєм.

Для того, щоб розпочати виготовлення статора, потрібно намотати 9 котушок по 60 витків. Зазвичай для цього використовується мідний провід діаметром 1 мм. Потім котушки спаюють один з одним наступним чином:

• початок 1 з'єднується кінцем 4
• 4 – з 7

Друга фаза збирається точно так само, тільки спаювання відбувається з другої котушки, і, відповідно, третя фаза спивається з 3 котушкою. З фанери потрібно виготовити спеціальну форму. У неї укладається шматок скловолокна, а потім котушки.

Завершальним етапом стає заливання конструкції клеєм. За добу статор готовий до роботи.

Тепер, коли всі частини генератора зроблено, їх потрібно лише з'єднати:

• У верхньому згодом будуть присутні шпильки. Для них потрібно зробити отвори (4 штуки). Вони призначені для плавної посадки ротора на місце.
• У статорі також роблять отвори – для кронштейна.
• На нього лягає нижній ротор (магнітами догори).
• Потім укладається статор.
• Зверху розміщується другий ротор магнітами донизу. Деталі фіксуються один з одним за допомогою гайок.

Докладного розгляду вимагає конструкція вертикального генератора. До його основних недоліків відноситься низький ККД та більша кількість деталей у порівнянні з горизонтальним. З іншого боку, такий виріб може ефективно працювати навіть за малого вітру.

Горизонтальний генератор надійніший, оскільки здатний витримувати сильні пориви вітру. Безшумність такого типу конструкції – також одна з найважливіших його переваг. Встановлювати горизонтальний вітряк можна навіть на даху житлового будинку.

Таким чином, зібрати основні деталі вітряка не складає великої складності.

Конструкція вітрогенератора

Вітрогенератор є колесом з приєднаними до нього лопатями, редуктор (перетворює і передає крутний момент), батарею та інвертор.
Складання конструкції виробу здійснюється наступним чином:

• Підготовка триточкового армованого фундаменту.
• Щогла виготовляється з міцних труб(Можна взяти водопровідні). Вона повинна виносити ротор вище горища.
• Прикручування генератора до готової щогли.
• Приєднання каркаса з лопатями до генератора.
• Кріплення щогли до фундаменту та додаткова фіксація за допомогою розтяжки.

Збір електричної мережітакож здійснюється у певній послідовності.

Вітряк повинен видавати трифазний змінний струм, що перетворюється на постійний за допомогою мостового випрямляча. Для контролю заряду використовується стандартне автомобільне реле. До батареї підключається інвертор, який видає 220 В змінного струму.

Таким чином, виходять наступні результати роботи готового вітряка за різної швидкості вітру:

• 5 м/с - 15Вт
• 10,4 м/с – 45 Вт
• 15,4 м/с – 75 Вт
• 18 м/с – 163 Вт

Існує кілька способів підвищення вироблення енергії генератором. Наприклад, якщо збільшити висоту щогли до 26 метрів, середньорічна швидкість вітру підвищується до 30%. У цьому електрики виробляється у 1,5 разу більше. Це забезпечується усуненням впливу будівель та дерев на швидкість повітряних потоків.

Отже, щоб вітряк працював ефективно, потрібно заздалегідь розрахувати його конструктивні характеристики.

Догляд за вітряком

Як регулярного догляду за конструкцією проводяться такі процедури:

• змащування частин, що рухаються (не рідше 2 разів на рік)
• підкручування болтів та електричних з'єднань
• перевірка механізмів на іржу та ослаблені розтяжки
• контроль поломки лопатей

Найбільш частим ушкодженням вітряка є відрив лопаті. Взимку на них утворюється кірка льоду. Часте їх очищення продовжить термін служби конструкції.
Фарбування деталей проводиться у разі потреби. Щороку необхідно повністю оглядати конструкцію щодо пошкоджень.

Саморобний вітряк сильно відрізняється за значенням потужності заводських виробів. Це неточними розрахунками. Горизонтальний вітряк за теоретичної потужності 101 Вт видаватиме лише 90, а вертикальний за 69 Вт — близько 60.

Щоб не розчаруватись у низьких показниках саморобної конструкції, варто виготовляти її з розрахунковими параметрами в 2 рази вище за необхідні.

Таким чином, складання вертикального вітряка є простим варіантом забезпечення житлового будинку електроенергією. Це пояснюється простотою складання конструкції, дешевизною проекту та високою ефективністю роботи пристрою. До того ж обслуговування він вимагає мінімальне, а електрику виробляє постійно. Про те, як зробити вітряк самостійно, представлено на відео: