Содержание
Ветряк своими руками: о реальностях самостоятельного изготовления
Оглавление:
Ветряк своими руками: составные части и принцип изготовления
Ветряки для дома своими руками: устройство системы
По большому счету, самостоятельно изготовить ветряную электростанцию не так уж и сложно – по крайней мере, намного легче, чем соорудить гидроэлектростанцию. Система эта не сложная, и самая ее проблематичная часть – это сам генератор. Если найдете его, то все остальное, как говорится, пустяки. Сразу хочу отметить тот факт, что обойдется такая установка не дешево, и срок ее окупаемости довольно большой. Она выгодна только в том случае, когда поблизости вообще отсутствуют другие источники электроэнергии. Либо когда добытое электричество будет продаваться. Да, такое возможно тоже, но речь не об этом – в данной статье мы поговорим о том, как сделать ветряк своими руками. Вместе с сайтом stroisovety.org мы разберемся с его устройством, технологией изготовления и сборкой системы независимого энергоснабжения.
Как сделать ветряк своими руками фото
Ветряк своими руками: основные части и принцип изготовления
Как и говорилось выше, ветряной электрогенератор имеет довольно простую конструкцию, и решить вопрос, как сделать ветряк своими руками, не очень сложно. Если разбираться в его конструкции, то условно этот агрегат можно разделить на четыре основных узла.
- Генератор. Это сердце данной установки – именно оно ответственно за выработку электрической энергии. Как правило, в ветряных установках используются генераторы, способные вырабатывать либо 12, либо 24 вольта – сами понимаете, что таким током современную бытовую технику не порадуешь. Именно по этой причине ветряк является всего лишь частью независимой электростанции – о том, как поднять вырабатываемое им напряжение до привычного для наших электроприборов 220 вольт, мы поговорим отдельно. Делать генератор своими руками очень сложно – во всех отношениях его лучше приобрести в готовом виде. Сейчас это не проблема – с одинаковым успехом можно купить как специальный генератор, предназначенный для ветряных установок, так и найти ему альтернативу (например, автомобильный генератор).
Проблема последнего заключается в малой мощности – больше чем на сто ватт рассчитывать здесь не приходится. В отличие от него, специальные генераторы могут вырабатывать более 500Вт энергии – а это означает возможность использовать добытую энергию, так сказать, напрямую, без ее аккумулирования в емкостях.Ветряк своими руками фото
- Лопасти. По большому счету, эту часть ветряка также можно приобрести, что будет лучше всего – дело в том, что именно от них зависит эффективность работы самого генератора. Правильно изготовленные лопасти способны вращать его даже при слабом ветре. Лопасти могут быть двух типов – вертикальные и горизонтальные. В зависимости от этого, и ветряки классифицируются на два типа – вертикальный ветрогенератор своими руками сделать несколько сложнее, но зато он считается более эффективным, а главное, компактным. Он не занимает большого количества места, и его достаточно просто смонтировать даже на крыше дома – именно такой генератор является оптимальным решением для дома, расположенного в густонаселенных городах. Лопасти для него изготовить очень сложно – их лучше купить. Связано это с балансировкой, от которой во многом зависит эффективность работы ветряка.
- Мачта. По сути, она нужно исключительно для горизонтального ветрогенератора, хотя и вертикальные также могут устанавливаться на нее. Если в первых установках она является неотъемлемой частью конструкции, то во втором необходимость в ее наличии появляется только при наземной установке. Этот элемент ветряка можно сделать и самостоятельно – по сути, это труба, установленная вертикально и оборудованная специальным креплением для генератора.
Ветрогенераторы для дома своими руками фото
Проблема последнего заключается в малой мощности – больше чем на сто ватт рассчитывать здесь не приходится. В отличие от него, специальные генераторы могут вырабатывать более 500Вт энергии – а это означает возможность использовать добытую энергию, так сказать, напрямую, без ее аккумулирования в емкостях.
Лопасти для него изготовить очень сложно – их лучше купить. Связано это с балансировкой, от которой во многом зависит эффективность работы ветряка.И четвертый элемент, который, по сути, является частью мачты, это подвижная платформа с флюгером – она отвечает за движение лопастей за ветром, который довольно часто меняет свое направление. Платформа является связующим звеном между генератором и мачтой и монтируется она на подвижном соединении, легкий ход которого обеспечивает подшипник.
Сделать такое устройство своими руками также не сложно.
Получается так, что о полном изготовлении эффективной ветроэлектростанции не может быть и речи. В принципе, сделать ее можно, но эффективность работы такой установки остается под большим вопросом – в качестве эксперимента она подойдет, но вот для полноценного электроснабжения, увы, нет. Большую часть ветряка придется приобретать по частям, которые потом собирать в единое изделие. В общем, вопрос, как сделать ветрогенератор своими руками, решается только так – мало того, дополнительно придется решить вопрос передачи электроэнергии через подвижную платформу, что не так уж и просто. Опять же, в этом отношении намного привлекательнее выглядят ветрогенераторы с вертикальной осью вращения – здесь эта проблема снимается автоматически, что в значительной мере упрощает решение вопроса изготовления ветряка своими руками.
Ветряки для дома своими руками: устройство системы
Теперь, когда мы разобрались с устройством и возможностью решения вопроса изготовления ветрогенератора для дома своими руками, самое время рассмотреть и общий принцип построения независимой системы электроснабжения.
Как вы понимаете, собрать генератор – это только полдела. Сама система потребует от вас дополнительных затрат на оборудование, изготовить которое самостоятельно практически невозможно, если не сказать, что совсем невозможно. В целом, если говорить об устройстве ветряной электростанции для дома, то ее можно разделить также на четыре части.
- Ветрогенератор, о котором мы уже говорили. Добавить здесь можно только то, что вырабатываемая им энергия напрямую не используется – все электричество собирается в аккумуляторы, откуда и идет дальнейший его разбор.
Ветряки для дома своими руками фото
- Аккумуляторы. Именно они, наравне с мощность самого генератора, обеспечивают ваш дом необходимым количеством энергии – здесь важна их емкость, способность вмещать тот или иной объем электричества. Обычным автомобильным аккумулятором здесь не обойтись – речь идет о десятке аккумуляторов емкостью от 100 до 150А/часов. Их количество рассчитывается исходя из мощности ветряка, используемого в доме электрооборудования интенсивности его работы. В таких системах применяются, как правило, гелиевые аккумуляторы, которые лучше всех приспособлены к частым циклам зарядки и разрядки.
- Контроллер зарядки аккумуляторных батарей – это небольшое устройство, которое является связующим звеном между ветряком и батареями. Оно контролирует цикл зарядки последних и не дает им, так сказать, перезаряжаться.
- Есть еще один небольшой элемент, связывающий генератор и батареи – это так называемый диод Шоттки, в задачи которого входит не выпускать электричество назад в генератор во время его бездействия – в противном случае без этого диода ваш генератор может превратиться в электромотор, который очень быстро съест весь накопленный в аккумуляторах запас энергии.
- И самая главная часть, отвечающая за повышение напряжения до отметки в 220 вольт, это инвертор. Преобразователь, который повышает напряжение – они бывают разные, и далеко не все подходят для использования в независимых электростанциях. Здесь нужен инвертор с чистой синусоидой на выходе – модифицированная синусоида плохо сказывается на работе большинства современных электрических потребителей. Мало того, огромное значение имеет и мощность подобных устройств – она тоже рассчитывается исходя из суммарной мощности одновременно работающих потребителей. После генератора это самая дорогостоящая часть системы ветряной энергетической установки.
Ветрогенераторы с вертикальной осью вращения своими руками фото
В таких системах применяются, как правило, гелиевые аккумуляторы, которые лучше всех приспособлены к частым циклам зарядки и разрядки.
Мало того, огромное значение имеет и мощность подобных устройств – она тоже рассчитывается исходя из суммарной мощности одновременно работающих потребителей. После генератора это самая дорогостоящая часть системы ветряной энергетической установки.Кроме всего прочего, не стоит сбрасывать со счетов и провода, используемые в подобных системах – если после инвертора можно применять любые, то вот до него нужны специальные, изготовленные с учетом минимальных потерь при транспортировке электрического тока малого напряжения.
По большому счету, система не сложная, и имея в наличии все необходимые элементы, собрать ветряную электростанцию не так уж и сложно – важнее всего правильно рассчитать ее с учетом всех, даже, казалось бы, незначительных факторов. Особое внимание здесь нужно уделить количеству ветряных дней в году – может случиться так, что в тихих и спокойных регионах ветряк может оказаться практически бесполезным.
Именно по этой причине системы независимого электроснабжения делают комбинированным способом, который предусматривает использование не только ветрогенератора, но и солнечных панелей. Они как бы дополняют друг друга, обеспечивая постоянную добычу электроэнергии из неиссякаемых природных ресурсов.
Мы описали, как можно сделать ветряк своими руками. В заключение остается добавить не так уж и много – в частности, рассказать о тонкостях изготовления лопастей. Вернее не о тонкостях, а о трудностях – обосновать утверждение того, что их лучше не изготавливать своими руками, а приобретать в готовом виде или заказывать их изготовление на заводе. Дело в том, что есть такие понятия, как смещение оси и балансировка – первое вызывает биение, а второе неравномерное вращение. И то и другое приводит к замедлению вращения генератора, что само по себе сказывается на эффективности работы установки в целом. Проще говоря, вместо положенных 500Вт вы будете получать 250Вт энергии в час – вместо 18В тока – 14вольт, что, опять таки, скажется на темпах зарядки аккумуляторов.
Автор статьи Александр Куликов
Ветрогенератор своими руками для частного дома
«Нам электричество сделать всё сумеет …» — так пели студенты электротехнических ВУЗов середины прошлого века. В этой юмористической «оде» электричеству отведено много фантастики, но сегодня мы можем с уверенностью сказать, что современный человек без электричества просто пропал бы. Если свечи и могли бы нам заменить «лампочку Ильича», то как быть со всем остальным?
К настоящему времени человеком открыты разные способы получения электрического тока:
- гальванические элементы, в которых химическая энергия преобразуется в электрическую;
- термогенераторы, в которых в электричество преобразуется тепловая энергия;
- солнечные батареи, где в электроэнергию преобразуется солнечная энергия.
Каждый из таких источников имеет свои достоинства и недостатки. Однако преимущественное распространение получили генераторы, в которых механическая энергия преобразуется в энергию переменного электрического тока.
Это так называемые индукционные генераторы, действие которых основано на явлении электромагнитной индукции.
Немного истории и теории
Вспомним немного школьный курс физики, из которого нам известно, что явление электромагнитной индукции было открыто в 1831 году английским физиком Майклом Фарадеем. А заключается оно в следующем: при всяком изменении магнитного потока, пронизывающего замкнутый проводящий контур, в этом контуре возникает электрический ток.
То есть в простейшем виде такой генератор выглядит как рамка, помещенная в поле постоянного магнита, вращающаяся под действием механической силы. Однако такой тип генератора переменного тока с неподвижной магнитной системой (индуктором) и вращающимися витками проводника (якорем) применяется очень редко. Связано это с тем, что для отведения тока от движущейся катушки требуются подвижные контакты, а при токе высокого напряжения в таких контактах будет иметь место сильное искрение. Поэтому в подавляющем большинстве индукционных генераторов переменного тока обмотку (якорь), в которой наводится ток, делают неподвижной и называют статором, а вращают магнитную систему (индуктор), который называют ротором.
В мощных генераторах магнитное поле создают обычно с помощью электромагнита, питаемого от источника постоянного тока — возбудителя.
Однако с появлением магнитов из сплава неодим-железо-бор, которые по своим характеристикам значительно превосходят другие виды постоянных магнитов, появилась возможность изготавливать ротор генератора на основе постоянных магнитов. Неодимовые магниты, разработанные в 70–80-е годы прошлого века, отличаются высокими и стабильными магнитными свойствами при малых размерах.
Теперь несколько слов о механической энергии, которую генератор преобразует в электричество. Для вращения ротора генератора используются энергия воды (гидрогенераторы), энергия пара (парогенераторы). Существуют генераторы, работающие от дизельных и бензиновых двигателей внутреннего сгорания. Забота же об окружающей среде и об экономии собственных средств заставила человека вспомнить о таком «неутомимом работнике» как ветер. С незапамятных времен люди использовали энергию ветра для движения кораблей и для превращения зерна в муку.
Современные ветряные двигатели для электрогенераторов ведут свою родословную именно от ветряных мельниц. Соединив ветряной двигатель (ветряк) с электрогенератором, изготовленным с применением современных магнитов, получим ветрогенератор на неодимовых магнитах — экологически безопасный и экономичный источник электрической энергии.
Чем хорош ветрогенератор
Сегодня даже заядлый скептик не будет оспаривать пользу этого вида источников переменного тока.
Конечно, величины напряжения, мощности и тока, полученных от генератора для ветряка, сделанного своими руками не позволят запитать все электроприборы в достаточно большом загородном доме. Но вот снабдить электричеством небольшой дачный домик, особенно если он расположен далеко от электрической сети, вполне рациональное решение. И даже если только часть потребляемой электроэнергии для дома вы получите от ветряка, то в перспективе экономия будет ощутимой.
Кроме того, сделать генератор для ветряка — это интересная творческая работа, выполнив которую вы по праву сможете гордиться собой.
Из чего состоят ветрогенераторы и какие они бывают?
Обязательными элементами такого ветрогенератора на магнитах являются:
1) Мачта, на которой установлены ветровое колесо и генератор. Ее высота выбирается исходя их конкретных природных условий и потребностей человека.
2) Двигатель для ветряка — ветровое колесо с лопастями, которое преобразует движение ветра во вращательное движение вала ротора генератора.
3) Генератор, вырабатывающий переменный электрически ток, величина которого зависит и от параметров статора и ротора генератора, и от скорости вращения ветрового колеса, дающего движение ротору.
Кроме того в состав системы могут входить ряд вспомогательных устройств, обеспечивающих управление работой системы и улучшающие качество получаемого тока: контроллер, аккумуляторные батареи, преобразователи, стабилизаторы.
В зависимости от направления оси вращения различают два типа ветрогенераторов — вертикальные и горизонтальные.
Горизонтальные (пропеллерные) имеют больший КПД, но они более сложны по конструкции, так как включают систему, ориентирующую пропеллер по ветру.
Изготовление таких ветрогенераторов сложнее, а работают они только при достаточно больших скоростях ветра. Кроме того, ветряки с горизонтальной осью вращения требуют достаточно большого пространства, а модели с вертикальной осью вращения значительно компактнее.
Вертикальные ветряки проще по конструкции, дешевле, но их КПД ниже.
Но обратимся к сердцу любого ветряка — электрогенератору переменного тока, ротор которого выполнен на неодимовых магнитах.
Как собрать генератор на магнитах
Собираем ротор
Ротор такого магнитного ветрогенератора конструктивно представляет собой сборку из двух стальных дисков, расположенных параллельно друг другу. Диски жестко скреплены между собой через распорную втулку и установлены на валу, вращение которого обеспечивает турбина ветряка. Можно рекомендовать сделать ротор из автомобильной ступицы в сборе с тормозными дисками. Это надежная и хорошо сбалансированная основа для ротора. Дешевле будет взять б/у ступицу. В этом случае ее необходимо разобрать, тщательно почистить, проверить и смазать подшипники.
Можно диски для ротора изготовить самостоятельно из низкоуглеродистой стали. Конечно, можно взять и другой материал, но следует учесть, что при использовании немагнитного материала эффективность генератора значительно снижается.
По периметру каждого диска располагаются магниты. Какие магниты нужны для ветрогенератора? Можно взять дисковые, прямоугольные, но наилучший эффект дают неодимовые магниты-сектора. Их размер и количество могут быть разными в зависимости от вашей цели и возможностей. Однако число пар полюсов магнитов должно быть четным, причем для однофазного генератора их должно быть столько же, сколько и катушек в статоре, а для трехфазного — четыре или две пары на три катушки. Магниты по периметру диска устанавливаются с чередованием полюсов: N–S–N–S…. Для этого предварительно следует изготовить шаблон, где точно обозначить место каждого магнита.
Размеры дисков ротора рассчитываются, исходя из размеров магнитов и их количества. Толщина диска для ротора должна быть порядка толщины магнита.
Магниты приклеиваются к диску суперклеем, а затем диск заливается эпоксидной смолой. Чтобы избежать ее стекания по внутренней и наружной окружности диска делаются бортики из скотча, пластилина или другого подручного материала. Перед тем, как залить диск эпоксидкой рекомендуем пометить на каждом диске по магниту, полюса которых направлены встречно, чтобы затем не перепутать при сборке. При сборке генератора следует следить за тем, чтобы магниты на дисках ротора располагались точно напротив и были направлены противоположными полюсами друг к другу. Схематический чертеж ротора ветряка с распределением магнитных силовых линий представлен на рис. 1.
Рис. 1
Изготовление статора ветрогенератора
Теперь сформированное магнитное поле нужно преобразовать в электричество. Для этого служит статор — неподвижная обмотка из медного провода, расположенная так, чтобы силовые магнитные линии, образуемые магнитами ротора, при его вращении пересекали провода обмотки.
Статор генератора располагается в зазоре между дисками ротора.
Состоит он из неподвижных плоских катушек без сердечников. В каждой катушке при пересечении силовыми линиями магнитного поля возникает ЭДС индукции, переменная по величине и направлению. Величина напряжения, значит, и эффективность ветрогенератора, зависят от скорости вращения ротора, от количества витков в каждой катушке, от числа самих катушек и диаметра медного провода, используемого для их изготовления.
Генератор может быть однофазным или трехфазным. Первый проще, но второй предпочтительнее по двум причинам. Во-первых, в ветряке с трехфазной схемой генератора отсутствуют вибрации, которыми в нагруженном состоянии грешит однофазный. Кроме того, трехфазный генератор эффективнее однофазного более чем в 1,5 раза.
Расчет числа и параметров катушек для ротора ведется исходя из числа магнитов, их ширины, выбранного соотношения 4/3, или 2/3 и диаметра провода.
Если для обмотки взять тонкий провод, то катушки статора можно намотать с большим количеством витков, напряжение на выходе генератора будет более высоким, но его нагрузочная способность ниже.
При использовании более толстого провода с меньшим сопротивлением в зазоре для статора поместятся обмотки с меньшим числом витков, в результате выходное напряжение будет ниже, но выше нагрузочная способность. Форма катушек определяется формой магнитов, а оптимальной толщиной статора считается величина, равная толщине магнитов. Число витков каждой катушки получается делением общего числа витков обмотки на число катушек, а общее число витков обмотки статора определяется, исходя из ЭДС, величины магнитной индукции, средней скорости вращения ротора.
Намотав катушки, их раскладывают на предварительно подготовленном шаблоне с размеченными секторами, соединяют между собой в зависимости от выбранной схемы. В однофазном варианте все катушки соединяются между собой последовательно. При этом нужно учесть, что токи в соседних катушках будут иметь противоположные направления, поэтому соединяются начало с началом соседней, а конец с концом следующей. Провода от начала первой и конца последней катушек выводятся наружу.
При трехфазном варианте между собой соединяются каждая третья катушка. Провода каждой фазы выводятся наружу и впоследствии соединяются звездой или треугольником. Схемы соединения обмоток генератора представлены на рис. 2.
Рис. 2
Для прочности под катушки и на них кладется стеклоткань, и вся конструкция заливается эпоксидной смолой. После ее застывания сверлятся отверстия для крепежных болтов.
Оба диска ротора устанавливаются на валу с двух сторон от статора на расчетном расстоянии, на передний диск ротора крепится ветроприемное устройство.
Заглянем в будущее
Человеческая мысль не стоит на месте и самые распространенные сегодня горизонтальные ветрогенераторы постепенно уступают свое место вертикальным. Связано это с появлением технологии магнитной левитации, или так называемых ветрогенераторов на магнитной подушке. В такой конструкции лопасти крыльев при малых габаритах максимально используют энергию ветра, то есть КПД тут будет значительно выше.
Первенство в применении этой технологии принадлежит китайцам, но сейчас во многих странах мира инженеры работают над созданием мощных ветрогенераторов с магнитной левитацией, позволяющих осуществить переход к источникам возобновляемой энергии в промышленном масштабе.
Как построить ветряную турбину своими руками в домашних условиях
Ветряная турбина своими руками идеально подходит для всех, кто хочет инвестировать в энергию ветра — вы сможете воспользоваться преимуществами энергии ветра дома, не разорившись на дорогие, предварительно построены турбины.
Этот маршрут может помочь вам решить, стоит ли покупать промышленную турбину, поскольку вы сможете протестировать свою турбину и измерить скорость ветра и выходную мощность на вашем объекте.
Конечно, мы понимаем, что построить собственный ветряк сложно, но мы здесь, чтобы помочь! Эта статья служит пошаговым руководством по процессу строительства своими руками.
Мы прочитали множество научных статей о ветряных турбинах, от небольших турбин для школьных проектов до подробных тематических исследований. Мы объединили эти знания в пакет «все, что вам нужно знать».
Прочитав это, вы лучше поймете, что такое ветряные турбины своими руками, и будете готовы заняться собственным проектом.
Предисловие
Специалисты по климатическому бизнесу тщательно разрабатывают, исследуют, проверяют факты и редактируют всю работу.
Отказ от ответственности для партнеров
Climatebiz поддерживается читателями. Мы можем получать партнерскую комиссию, когда вы покупаете по ссылкам на нашем сайте.
Вот удобный пример от Homestead Handyman по установке ветряной турбины.
Содержание
Инструменты, необходимые для сборки ветряной турбины своими руками
Перед началом нового проекта убедитесь, что у вас есть нужные инструменты. Мы составили список того, что вам понадобится для этой ветряной турбины своими руками.
Имейте в виду, что вам не обязательно идти и покупать каждый инструмент. Многие магазины скобяных изделий или электроинструментов сдают инструменты в аренду на час / день. Аренда инструмента может быть более дешевым вариантом, если вы не планируете использовать его снова.
| Инструмент | Описание | Приобретение |
|---|---|---|
| Аккумуляторная дрель-шуруповерт — это необходимо для каждого строительного проекта. Мы рекомендуем инвестировать в хороший набор, который включает биты разных размеров. Вам понадобится дрель, чтобы зафиксировать компоненты и прикрепить кронштейны к стене. | Просмотреть на Amazon | |
Лобзик — этот инструмент не у всех есть в гараже и может использоваться не так часто, как аккумуляторная дрель. Тем не менее, использование этого инструмента будет иметь значение при резке лопастей турбины. | Посмотреть на Amazon | |
| Угловая шлифовальная машина — стальные каналы и трубы часто бывают стандартных размеров. Чтобы нарезать детали нужного размера, вам понадобится угловая шлифовальная машина. Опять же, вы всегда можете взять этот инструмент напрокат, если не стоит его покупать. | Посмотреть на Amazon | |
| Инструмент для зачистки проводов — электрические провода имеют защитное покрытие. Чтобы прикрепить провода к электрическому компоненту, вам придется снять защитный слой. Если вы планируете работать с системой ветряных турбин, их стоит купить. | Посмотреть на Amazon | |
Бокорезы — этот удобный инструмент используется для зажима проводов. Однако, если вы достаточно точны, вы также можете использовать их для зачистки проводов. | Посмотреть на Amazon | |
| Комплект трещотки и гнезда — трещотка и гнездо — это простой инструмент для затягивания гаек и других приспособлений. Мы рекомендуем этот инструмент, но вы также можете использовать набор гаечных ключей. | Посмотреть на Amazon |
Это инструменты, которые мы предлагаем для проекта. Вам может понадобиться больше, чтобы удовлетворить ваши потребности.
Есть также несколько неспециализированных инструментов, которые вам понадобятся для этой ветряной турбины своими руками:
- Защитные перчатки (для проводки и резки)
- Карандаш/маркер
- Бумага для черчения и измерений
- Линейка
- Длинная лестница
Сколько стоит построить ветряную турбину своими руками?
Трудно сказать, сколько будет стоить построить ветряк своими руками.
Но в зависимости от модели, которую вы используете, она может стоить от 150 до 700 долларов.
Хотя этот анализ затрат не может быть точным на 100%, он дает вам приблизительное представление о том, сколько будут стоить компоненты. Это также не отражает стоимость необходимых инструментов или аккумуляторной системы.
| Components | Cost | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Permanent magnet DC motor | $35 | |||||
| PVC piping for blades | $15 | |||||
| Tower conduit | $20 | |||||
| фиксация и крепежные элементы | $ 50 | |||||
| Стальные каналы | $ 60 | |||||
| Проводка | $ 200050 | |||||
| Всего | $ 200 | |||||
. Также важно отметить, что у вас всегда есть возможность купить готовый ветряк. Производители предлагают гарантии и имеют все детали, необходимые для настройки вашей турбины. Единственным недостатком является то, что промышленные ветряные турбины стоят дороже, чем ветряные турбины, сделанные своими руками. В среднем изготовленная турбина стоит около 1000 долларов. Разница в 800 долларов! Как собрать ветряную турбину своими руками Теперь, когда у вас есть бюджет и инструменты, давайте рассмотрим пошаговую сборку турбины. Мы разбили процесс на семь частей. Пошаговое выполнение каждого шага разобьёт сложный проект на небольшие куски. Эти шаги:
Мы рекомендуем сначала прочитать все шаги, прежде чем выполнять строить. Шаг 1. Определите доступность ветровой энергииПрежде чем начать, вам необходимо определить доступность ветровой энергии. Самый простой способ сделать это — найти карту ветров для вашего региона. В качестве альтернативы, свяжитесь с местным поставщиком турбин для получения дополнительной информации, даже если вы не покупаете сборную турбину. Доступная скорость ветра будет определять размер ваших лопастей и высоту турбины. Например, если на вашей земле много деревьев, вам нужно установить турбину над линией деревьев. Если это невозможно, попробуйте разместить ветряк на другой стороне участка. Цель состоит в том, чтобы разместить ветряную турбину в месте с наименьшими помехами и сопротивлением; сопротивление — это когда ветер теряет скорость из-за трения между ним и другими поверхностями. Наконец, вы должны учитывать скорость включения средней турбины — это скорость, с которой должен дуть ветер, прежде чем турбина начнет генерировать энергию. Шаг 2. Соберите компонентыТеперь давайте соберем все компоненты вместе, чтобы убедиться, что у вас есть все необходимое. Вот полный список всех материалов, которые вам понадобятся:
Большинство из них можно найти в местном хозяйственном магазине. Имейте в виду, что это приблизительная инструкция, и при необходимости можно использовать другие размеры. Шаг 3. Создание лопастей Целью этого шага является превращение 8-дюймового трубопровода в лопасти и их крепление к двигателю. Во-первых, хорошо бы определиться с конструкцией лезвия. Затем вам нужно будет разрезать трубу из ПВХ и прикрепить лопасти к маховику. Мы включили эскиз ниже. Резка лопастей Идея вместе с размерами примера лопасти ветряной турбины. Вышеупомянутое лезвие изготовлено из трубы ПВХ. Начните с измерения желаемой длины лезвий. На это влияют два фактора:
Лопасти должны быть достаточно длинными, чтобы поймать как можно больше ветра, но не делать их слишком большими. Общая длина лопастей турбины, сделанной своими руками, составляет от 18 до 24 дюймов. Используйте среднюю скорость ветра, чтобы определить правильный размер. Вы можете узнать, как это сделать, прочитав наше руководство для домовладельцев. Отрежьте трубу нужной длины и разделите трубку на три равные части. Затем с помощью линейки вырежьте рисунок, подобный показанному ниже. Затем отшлифуйте края. Передняя кромка должна быть закруглена, а задняя кромка должна быть скошенной. Сборка втулки турбины Следующая часть может быть сложной. В зависимости от размера вашего двигателя, вы можете использовать маховик или шкив. Тем не менее, мы рекомендуем маховик, так как его конструктивное назначение лучше подходит для этого проекта. Отметьте места, где лопасти будут прилегать к маховику, и просверлите и нарежьте резьбу там, где это необходимо. Последним шагом является проверка того, как маховик сядет на двигатель. Мы пока не рекомендуем соединять две части. Лучше сначала установить двигатель, а затем прикрепить маховик. Прикрепите лопасти из ПВХ к маховику с помощью болтов и винтов. Шаг 4. Установка ступицы турбины Для этого проекта мы вырезали 2 фута стального швеллера с выступом 2″ x 1″. Но длина крепления зависит от вас и размера ваших лезвий. Вырежьте хвостовую часть ветряной турбины из алюминиевого листа. Хвост может выглядеть как угодно. Однако помните об аэродинамике, так что думайте о хвосте самолета. С одной стороны прикрепите хвост к креплению любым удобным для вас способом. Один из способов — просверлить пилотные отверстия в канале перед тем, как прикрутить хвост. Затем вырежьте опорную пластину для двигателя — это не обязательно на 100%, но это даст ступице немного больше поддержки. С помощью стальных хомутов прикрепите двигатель к основанию. Затем прикрутите опорную пластину к креплению на противоположном от хвоста конце. Теперь можно прикрепить лопасти ветряка к двигателю. Поздравляем, вы установили ступицу турбины! Как различные компоненты подходят друг к другу. Шаг 5. Подключение турбины В конечном счете двигатель будет работать как генератор и подавать питание на контроллер. Электроэнергия будет перенаправлена с контроллера на аккумуляторы глубокого разряда и самосвальную нагрузку. Но сначала мы должны посмотреть, как мы подадим электричество на контроллер. В качестве опоры турбины рекомендуется использовать полую стальную трубу. Таким образом, вы сможете провести провода от двигателя через стальной канал в трубу. Мы выделили путь для прокладки кабелей на изображении ниже. Красным цветом показаны места, где можно прикрепить провода и пропустить их через стальной кабелепровод. При подсоединении двигателя обязательно используйте его в обратном направлении. Таким образом, он будет генерировать энергию, а не потреблять ее. Также рекомендуется использовать кусок ПВХ для создания корпуса для двигателя и его проводов. Соединение опоры турбины с башней Чтобы опора могла поворачиваться на башне, необходимо прикрепить стержень к головке турбины. Дорога будет аккуратно располагаться внутри трубопровода башни, позволяя ветру вращать турбину. Сначала прикрепите фланец пола к нижней части канала. Поместите его сразу за двигателем, примерно в 8 дюймах от передней части крепления. Затем закрепите стержень размером 10 на 1 дюйм на место. После завершения это должно выглядеть примерно так: Прикрепите стержень диаметром 1″ к фланцу пола. Длина стержня должна быть 10 дюймов. Пропускание кабелей через кабелепровод мачты означает, что они не будут запутываться при повороте турбины. Наконец, вставьте опору турбины и стержень в трубу башни — ваши предварительные исследования определят длину башни. Обычная ветряная турбина «сделай сам» использует стальной трубопровод диаметром 1 1/4 дюйма. Шаг 6. Создание опорной конструкции Если вы строите ветряную турбину своими руками в жилом районе, помните, что существует ограничение по высоте здания. В большинстве жилых районов ограничение по высоте составляет 35 футов, поэтому уточните у местных властей, не нарушаете ли вы какие-либо ограничения на строительство. После определения высоты вашей башни вам нужно будет обрезать трубы по размеру. Вы либо прикрепите турбину к крыше, либо к основанию/фундаменту. Предположим, мы прикрепляем его к земле для этого проекта. Мы также собираемся использовать пример высоты 26 футов. Установка кронштейнов Лучший способ укрепить башню — прикрепить ее к стене дома. Затем разделите длину башни на четыре, чтобы определить, где разместить кронштейны. Возьмите 1″ стального швеллера для распорки и прикрепите его к стене с помощью каменных болтов. Это позволит равномерно распределить силу от башни на стену. Прикрепите стальной кронштейн к распорке и, когда будете готовы, прикрепите башню к распорке. Повторите это для кронштейна на высоте 13 футов. На высоте 19,5 футов нам нужно будет прикрепить растяжки к башне, чтобы обеспечить ее верхнюю опору. Это может быть соседнее здание, ваша крыша или опора в земле. Вы можете использовать зажимы для растяжек, а затем закрепить провод в трех разных точках. Если вы когда-нибудь сомневаетесь, свяжитесь со строителем или подрядчиком, чтобы уточнить, что вам нужно для ремонта мачты. Создание базы башни В зависимости от того, насколько постоянной вы хотите сделать турбину, вы можете сделать временную базу или фундамент. В любом случае в качестве основы можно использовать квадратный кусок стали или фанеры. Используйте колена из стальных труб, чтобы создать нижнюю часть башни. Дайте башне прикрепиться к тройнику, а затем используйте локти в качестве ножек на каждом конце. Наконец, прикрепите локти к опорной плите. Если вы уверены в правильности размещения своей турбины, вы можете забетонировать основание. Основание башни из двух колен и фанеры. Шаг 7. Подключение самодельной ветряной турбины к системе Простая блок-схема того, как может работать система. Теперь, когда этапы строительства позади, пришло время сосредоточиться на электрике. Чтобы лучше передать это, мы создали эту блок-схему. Энергия от турбины должна поступать на контроллер. Когда аккумуляторы будут полностью заряжены, контроллер отключит связь с турбиной. Вместо этого он будет направлять электричество на сбросную нагрузку или другие устройства постоянного тока. Поскольку двигатель будет генерировать электричество в постоянном токе, вам понадобится инвертор, чтобы преобразовать ток в переменный. Возможно, у вас уже настроена система, или вы начинаете с нуля и вам нужно настроить совершенно новую систему. В любом случае, этот этап проекта «Сделай сам» потребует наибольшего количества проб и ошибок. Создание новой системы само по себе почти самостоятельный проект. Мы рекомендуем прочитать некоторые из наших других статей, которые помогут вам в этом. Заключительные мысли Создание собственной ветряной турбины своими руками может стать интересным проектом и сэкономить ваши деньги. На самом деле, вы можете сэкономить до 800 долларов, сделав свой собственный. Однако важно отметить, что сделанный вами ветряк, скорее всего, не будет идеальным. Чтобы увеличить эффективность и мощность турбины, потребуются пробы и ошибки. В любом случае создание собственной турбины может стать доступным способом испытать энергию ветра. Мы надеемся, что эта статья оказалась для вас полезной. Если у вас есть какие-либо вопросы или вы хотите поделиться своей турбиной, присоединяйтесь к нашему сообществу! 2022 Стоимость установки ветряной турбины | Домашняя ветряная турбина СтоимостьТипичный диапазон: 100 долларов Обновлено 17 декабря 2021 г. Автор HomeAdvisor. Установка ветряной турбины для обеспечения электроэнергией вашего дома стоит в среднем 2000 долларов . Тем не менее, существует различный диапазон цен в зависимости от того, какая турбина и энергия ветра вам нужна. Вы можете заплатить всего 100 долларов США для микротурбины или до 80 000 долларов США для питания большого дома. В этой статье |
Всегда лучше иметь общую картину, прежде чем углубляться в мелочи.
Типичной турбине требуется от 6 до 9Ветер в час, чтобы двигаться.
Если лопасти слишком велики, они могут вызвать дисбаланс в вашей системе или даже стать опасными — это особенно актуально для турбин, установленных на крыше.
Внутренние крепления должны быть сквозными болтами, а внешние крепления — крепежными винтами. Если вы не знаете, как сверлить и нарезать маховик, обратитесь за помощью в местную мастерскую по металлу.
Например, мы установим один кронштейн на высоте 6,5 футов от земли, а следующий — на высоте 13 футов. Третье крепление будет выше уровня крыши (одноэтажное здание), и для него потребуются растяжки.
| Average Cost | $2,000 |
| High Cost | $80,000 |
| Low Cost | $100 |
Оценка цен на ветряные турбины
Цены на материалы для ветряных турбин отсутствуют, поскольку при покупке ветряной турбины включены все детали и аксессуары. По сути, цена, которую вы платите за ветряную турбину, включает все материалы.
Сколько стоит установка ветряной турбины?
Для небольших ветряных турбин, которые вы можете приобрести в Интернете или в магазинах, плата за установку не взимается. Вы можете использовать руководство или рекомендации производителя, чтобы настроить его самостоятельно.
Для больших турбин, предназначенных для питания всего дома, рассчитывайте заплатить от 3000 до 8000 долларов за киловатт за установку или около от 50 000 до 80 000 долларов за большой дом, требующий 10-киловаттной турбины. Ветряная турбина промышленного класса мощностью 2 МВт по цене до 4 миллиона долларов для установки.
Сколько стоит ветряная турбина по типу?
Цены на ветряные турбины сильно различаются, поскольку они бывают разных размеров и уровней мощности.
Микротурбины
На самом низком уровне спектра размеров и мощности у вас есть простая ветряная турбина весом менее 20 фунтов, которая генерирует всего 400 Вт и стоит чуть больше 100 долларов . Эти микротурбины обычно используются для зарядки аккумуляторов или в транспортных средствах для отдыха, когда источник питания труднодоступен.
Комбинация ветра и солнца
Некоторые ветряные турбины поставляются в комплекте с солнечными панелями. Например, комплект может включать ветряную турбину мощностью 400 Вт плюс четыре моносолнечные панели мощностью 100 Вт (всего 800 Вт) на общую сумму чуть менее 2000 долларов США .
Мощные малые турбины
По мере роста мощности вы можете ожидать, что вам придется платить больше. Один мощный небольшой турбогенератор производит 3000 Вт и стоит около 4200 долларов США .
Ветряные турбины для всего дома
На верхнем конце устанавливается полноценная ветряная турбина стоимостью до 80 000 долларов США , которая может обеспечить питанием большой дом. Это включает в себя как стоимость турбины, которая похожа на коммерческие версии, но меньше и менее мощная, так и трудозатраты на ее установку.
Эти турбины могут обеспечить весь дом альтернативным источником энергии и помочь сэкономить деньги в долгосрочной перспективе.
Найдите специалиста по установке ветряных турбин рядом с вами
Почтовый индекс
Найдите профессионала
Какие факторы влияют на стоимость ветряной турбины?
Три основных фактора влияют на то, сколько вы заплатите за ветровую турбину:
Для чего вы собираетесь ее использовать
Сколько энергии она может производить
Хотите ли вы сочетать ее с солнечной энергия
Использование по назначению
Предполагаемое использование ветряной турбины является наиболее важным фактором, определяющим цену. Если вы просто хотите использовать его для питания водяного насоса в своем транспортном средстве для отдыха, вы заплатите гораздо меньше, чем если бы вы хотели установить ветряную турбину для питания вашего дома.
Выход
Как правило, с ростом выходной мощности растет и стоимость ветряной турбины. Микротурбины, которые производят всего несколько сотен ватт, обойдутся вам максимум в несколько сотен долларов. Но когда вы начинаете говорить о киловаттах, вы смотрите на десятки тысяч долларов.
Комбинация с солнечными панелями
Если нет ветра, может светить солнце, и наоборот — в зависимости от того, где вы живете, — поэтому стоит подумать об установке, включающей как солнечные панели, так и ветряные турбины. Если эти элементы упакованы вместе, вы заплатите дополнительно за включение солнечных панелей в комплект поставки ветряной турбины.
Стоимость самостоятельной установки по сравнению с арендой ветряной турбины Pro
Вообще говоря, если вы устанавливаете простую домашнюю ветряную турбину, это можно сделать своими руками. Если турбина выдает всего несколько сотен или даже несколько тысяч ватт, в комплект входят инструкции по установке и все материалы, необходимые для самостоятельной работы.
Однако, если вы хотите установить более крупную турбину, которая производит несколько киловатт для питания вашего дома, это совсем другая история. В этом случае обратитесь к специалисту по ветряным турбинам или электрику рядом с вами, чтобы получить предложение, поскольку это не тот проект, который вы сможете выполнить самостоятельно из-за технической специфики установки и требований к электричеству.
Часто задаваемые вопросы об установке ветряной турбины
Насколько большая ветряная турбина вам нужна для питания дома?
Дом потребляет от 800 до 900 киловатт-часов в месяц , поэтому ветряная турбина в диапазоне от 5 до 15 киловатт может обеспечить большую часть электроэнергии для домашнего хозяйства.
Какова минимальная скорость ветра для ветряной турбины?
Вам потребуется не менее 5 миль в час (миль/ч) скорости ветра , чтобы вращать небольшую ветряную турбину, и, как правило, вам потребуется скорость ветра не менее 8 миль в час и не более 35 миль в час.