Ветряк для частного дома своими руками из автомобильного генератора: Ветрогенератор для частного дома своими руками из автомобильного генератора, фото, видео

Содержание

Ветрогенератор для частного дома своими руками из автомобильного генератора, фото, видео

Ветрогенератор, изготовленный из автомобильного генератора, может помочь в ситуации, когда в частном доме нет возможности подключения к линии электропередачи. Либо послужит вспомогательным источником альтернативной энергии. Такое устройство можно сделать своими руками из подручных материалов, используя наработки народных умельцев. Фото и видео продемонстрируют процесс создания самодельной ветровой установки.

Содержание

  • Конструкция ветрогенератора
  • Ветровое колесо
  • Мачта
  • Переделка генератора
  • Финальная сборка
  • Обслуживание ветрогенератора
  • Генератор для ветряка своими руками: видео
  • Ветрогенератор для частного дома: фото

Конструкция ветрогенератора

Существует огромное видовое разнообразие ветрогенераторов и чертежей их изготовления. Но любая конструкция включает в себя следующие обязательные элементы:

  • генератор;
  • лопасти;
  • накопительная батарея;
  • мачта;
  • электронный блок.

Обладая некоторыми навыками, можно смастерить ветрогенератор своими руками

Кроме этого, необходимо заранее продумать систему управления и распределения электроэнергии, начертить схему монтажа.

Ветровое колесо

Лопасти, пожалуй, самая важная часть ветрогенератора. От конструкции будет зависеть работа остальных узлов устройства. Изготавливают их из разных материалов. Даже из пластиковой канализационной трубы. Лопасти из трубы просты в изготовлении, стоят дёшево и не подвержены воздействию влаги. Порядок изготовления ветроколеса следующий:

  1. Необходимо рассчитать длину лопасти. Диаметр трубы должен быть равен 1/5 от общего метража. К примеру, если лопасть будет метровая, то подойдёт труба диаметром 20 см.
  2. Разрезаем трубу лобзиком вдоль на 4 части.
  3. Из одной части изготавливаем крыло, которое послужит шаблоном для вырезания последующих лопастников.
  4. Заусенца на краях сглаживаем абразивом.
  5. Лопасти фиксируют к алюминиевому диску с приваренными полосами для крепления.
  6. Далее к этому диску прикручивается генератор.

Лопасти для ветрового колеса

После сборки ветроколесо нуждается в балансировке. Его закрепляют на штативе горизонтально. Операцию проводят в закрытом от ветра помещении. В случае правильно проведённой балансировки колесо не должно двигаться. Если же лопасти вращаются сами, то их требуется подточить до придания равновесия всей конструкции.

Только после успешного завершения данной процедуры следует перейти к проверке точности вращения лопастей, они должны крутиться в одной плоскости без перекоса. Допускается погрешность в 2 мм.

Схема сборки генератора

Мачта

Для изготовления мачты подойдёт старая водопроводная труба диаметром не менее 15 см, длиной около 7 м. Если в пределах 30 м от предполагаемого места монтажа есть постройки, то высоту конструкции корректируют в сторону увеличения. Для эффективной работы ветроустановки лопастник поднимают выше препятствия минимум на 1 м.

Основание мачты и колышки для закрепления растяжек бетонируют. К кольям приваривают хомуты с болтами. Для растяжек применяют оцинкованный 6 мм трос.

Совет. Собранная мачта обладает немалым весом, при ручной установке понадобится противовес из трубы с грузом.

Переделка генератора

Для изготовления генератора ветряка подойдёт генератор от любого автомобиля. Их конструкции схожи между собой, а переделка сводится к перемотке провода статора и изготовлению ротора на неодимовых магнитах. В полюсах ротора высверливаются отверстия для фиксации магнитов. Устанавливают их, чередуя полюса. Ротор оборачивают бумагой, а пустоты между магнитами заливают эпоксидной смолой.

Автомобильный генератор

Таким же способом можно переделать двигатель от старой стиральной машины. Только магниты в этом случае во избежание залипания наклеивают под углом.

Новую обмотку перематывают по катушке на зуб статора. Можно сделать всыпную обмотку, это как кому удобно. Чем больше количество витков, тем эффективнее получится генератор. Мотают катушки в одном направлении по трёхфазной схеме.

Готовый генератор стоит опробовать и измерить данные. Если при 300 оборотах генератор выдаёт порядка 30 вольт, это хороший результат.

Генератор для ветряка из автомобильного генератора

Финальная сборка

Раму генератора сваривают из профильной трубы. Хвост изготавливают из оцинкованной жести. Поворотная ось представляет собой трубку с двумя подшипниками. Генератор крепят к мачте таким образом, чтобы расстояние от лопасти до мачты было не менее 25 см. В целях безопасности для финальной сборки и монтажа мачты стоит выбрать безветренный день. Лопасти под действием сильного ветра могут изогнуться и разбиться о мачту.

Чтобы использовать аккумуляторы для питания техники, которая работает от сети 220 В, потребуется установить инвертор преобразования напряжения. Ёмкость батареи подбирается индивидуально к ветрогенератору. Этот показатель зависит от скорости ветра на местности, мощности подключаемой техники и частоты пользования ею.

Устройство ветрогенератора

Чтобы батарея не вышла из строя от чрезмерной зарядки, понадобится контроллер напряжения. Его можно изготовить самостоятельно, если обладаете достаточными знаниями в электронике, или купить готовый. В продаже имеется множество контролеров для механизмов получения альтернативной энергии.

Совет. Чтобы лопастник не сломался при сильном ветре, устанавливают простое устройство – защитный флюгер.

Обслуживание ветрогенератора

Ветрогенератор, как и любое другое устройство, нуждается в техническом контроле и обслуживании. Для бесперебойной работы ветряка периодически проводят следующие работы.

Схема работы ветрогенератора

  1. Наибольшего внимания требует токосъёмник. Щётки генератора нуждаются в чистке, смазке и профилактической регулировке раз в два месяца.
  2. При первых признаках неисправности лопастника (дрожание и разбалансировка колеса) ветрогенератор опускают на землю и ремонтируют.
  3. Раз в три года металлические детали покрывают антикоррозийной краской.
  4. Регулярно проверяют крепления и натяжение тросов.

Теперь, когда установка окончена, можно подключать приборы и пользоваться электроэнергией. По крайней мере, пока ветрено.

Генератор для ветряка своими руками: видео

Ветрогенератор для частного дома: фото

Ветрогенератор своими руками. из автомобильного генератора

Содержание

  1. Устройство самодельных ветряков для дома
  2. Дополнительные комплектующие
  3. Технологический процесс сборки ветрогенератора
  4. Пример сборки генератора К 701
  5. 1. Первый этап – это винт будущего ветрогенератора
  6. Варианты изготовления дисков винта
  7. 2. Второй этап – это изготовление мачты
  8. 3. Третий этап – изготовление алюминиевого флюгера
  9. 4. Четвертый этап – монтаж и подключение ветрогенератор из автомобильного генератора
  10. Ветрогенератор своими руками: вопросы и решения
  11. Ветрогенератор своими руками: некоторые ошибки
  12. Заключение

В этой статье рассказывается как сделать ветрогенератор своими руками из автомобильного генератора. Полезные советы, практические решения, видео материал.

Ветряки являются хорошей перспективой для традиционной энергетической отрасли. Ведь Энергия ветра, которая преобразовывается в электричество, дает надежды на то, что будет намного дешевле. Проще добываемой и практически не затратной. Если обратить внимание на счета за потребленную электроэнергию, которые приходят сейчас, то наверно уже необходимо задумываться о том, чтобы собрать свой личный ветрогенератор.

На практике существуют реальные примеры, которые свидетельствуют о создании установок, способных вырабатывать довольно большой объем энергии. На данный момент существующие возможности ветряков значительно опережают конкурентов, которые могут спокойно противостоять обычному способу, с помощью которого добывается электричество.

В этом информационном материале представлено руководство, с помощью которого можно собрать ветрогенератор из автомобильного генератора собственноручно, используя обычный автомобильный генератор.

Также в этой статье подробно будет рассказано о различных часто встречающихся ошибках, которые допускают люди, создавая ветрогенератор своими руками.

Устройство самодельных ветряков для дома

Устройство ветрогенератора

В последнее время большой интерес появился у людей к ветряной энергии на уровне использования ее в бытовой сфере. В принципе это можно объяснить, если взять и посмотреть на счет, который приходит за потребленную электроэнергию. Цифры говорят сами за себя. Поэтому люди, которые могут что-либо конструировать, начинают активизироваться и ищут различные пути использовать все имеющиеся у них возможности, чтобы получить электричество недорого.

Одной из таких реально существующих возможностей, которая взаимосвязана с ветряком при его конструировании, является использование автомобильного генератора. По сути, автомобильный генератор является уже готовым прибором. Единственное, что остается, это приделать к нему лопасти. Это необходимо сделать для того, чтобы в процессе эксплуатации можно было свободно снимать с генератора полученное значение электроэнергии. Отличительная особенность такого ветряка заключается в том, что он эффективно будет работать только в ветреную погоду.

В принципе можно сказать, что применение в быту любого автомобильного генератора для создания ветряка, вполне возможно. В основном умельцы находятся в поиске более мощной модели такого генератора, чтобы в процессе эксплуатации он мог отдавать как можно больше энергии. Поэтому в последнее время пользуются огромной популярностью различные конструкции генератора от грузовых автомобилей, автобусов, тракторов и другой крупногабаритной автомобильной техники.

Дополнительные комплектующие

Кроме самого генератора, который является основой для создания ветряка, еще необходимо иметь несколько деталей для комплектации:

  • автомобильный аккумулятор;
  • винт, который может быть двух- или трехлопастным;
  • электрический кабель;
  • элементы опоры;
  • крепеж;
  • мачта.

Ветрогенератор для частного дома схема.

Стоит обратить внимание на тот момент, что винт, который имеет три или две лопасти, по праву считается оптимальным вариантом для самодельной конструкции обычного классического ветрогенератора. Естественно, что бытовая конструкция ветрогенератора совсем не похожа на инженерную модель. В связи с этим, в основном для домашних конструкций ветрогенератора подбирают уже готовые винты.

Винт для ветрогенератора.

Таким образом, можно взять за основу обычную крыльчатку от внешнего блока кондиционера либо от вентилятора автомобиля. Но, если человек ставит перед собой цель и у него есть желание создать инженерную модель, и следовать всем основным особенностям конструирования генераторов, то тогда придется самому соорудить и пропеллер ветрогенератора полностью.

Лопасти для ветрогенератора

Перед тем, как принять решение и собственноручно собрать, а затем установить ветрогенератор из автомобильного генератора, необходимо первоначально оценить существующие климатические условия участка, где будет произведен монтаж данной установки, и просчитать окупаемость этого проекта.

Рассмотрим основные моменты, которые необходимо учитывать при сборке ветрогенератора собственноручно.

Технологический процесс сборки ветрогенератора

Лучше всего для конструирования домашней модели ветрогенератора подойдет на модель АТ-700, которую можно взять у трактора серии ДТ.

Тракторный генератор АТ-700. Многочисленные проекты в бытовой сфере разрабатывались на базе именно этого устройства, обладающего высокой отдачей по току. Но требуется небольшая модернизация

Единственное, необходимо помнить, что этот тракторный генератор может вращаться до 600 оборотов за минуту. Для самодельной конструкции домашнего ветрогенератора эта мощность слишком большая.

Пример сборки генератора К 701

[Best_Wordpress_Gallery id=»12″ gal_title=»Ветрогенератор 2″]

Существует два выхода из данной ситуации:

  1. Можно использовать какой-либо редуктор-мультипликатор, который может дать необходимое передаточное отношение.
  2. Произвести перемотку имеющейся обмотки статора АТ-700 именно под малые обороты.
    Можно сказать, что эти варианты помогут реально модернизировать прибор. Но, учитывая отзывы людей, которые уже имеют опыт в конструировании ветрогенератора, второй вариант является более приемлемым, если еще учитывать непосредственно вес генератора АТ-700, который равен 6 кг.
    Если в процессе сборки домашнего ветрогенератора дополнить его редуктором, то вес возрастет практически в два раза. Этот момент является важным параметром для того, чтобы сконструировать ветряк. Поэтому в основном вес стремятся уменьшить.

Если использовать в процессе конструирования ветрогенератора генератор К 701, то понадобится провести определенную модернизацию:

1. Первый этап – это винт будущего ветрогенератора

Наиболее подходящим материалом для того, чтобы изготовить лопасти винта, является алюминиевая труба, используемая для полива, диаметр которой равен 200 мм, а длина находится в пределах от 0,7 м до 1 м. В самом начале ее необходимо разделить по всей длине на четыре части. После этого из отрезанных частей можно приступать к вырезанию лопастей необходимой формы. Этот процесс не потребует сильных трудовых затрат, так как алюминий является таким материалом, который хорошо поддается обработке. Самое важное в этом процессе – это правильные параметры и нарисованный образец будущих лопастей.

Первый этап – это винт будущего ветрогенератора

После того, как лопасти винта будут вырезаны, их следует соединить. А затем одеть на вал генератора. Этот этап является более сложный. Он требует особой внимательности. Это очень важно, особенно при сборке винта, состоящего из трех лопастей.

Варианты изготовления дисков винта

Существует большое количество вариантов, с помощью которых можно изготовить диск винта. Одним из таких является изготовление диска с использованием пластин из алюминия. Для этого нужно правильно рассчитать диаметр диска винта. При этом нужно учитывать метровую длину лопастей. Если размах крыла будет достигать 2 м, то расчетный диаметр диска может быть равен около 200 мм. После этого можно приступать к вырезанию нужного количества круглых пластин. Зачастую их число варьируется от 6 до 7 шт. Полученные пластины следует наложить друг на друга, выровнять по краю, а затем скрепить с помощью высококачественного эпоксидного клея. Но также можно применять и другие способы крепежа.

Ветрогенератор

После того, как диск скреплен, в его центральной точке следует сделать отверстие. Это нужно для того, чтобы можно было прикрепить к валу генератора. После того, как диск полностью готов, его размещают под крепление лопастей с помощью болтов. Их также делают из алюминия с определенной толщиной. Ее должно хватить, чтобы компенсировать в дальнейшем передаваемые усилия.
На завершающем этапе необходимо просто прикрепить заготовленные лопасти к готовому диску в местах соединения. Затем выровнять их обязательно на ровной поверхности и уже произвести крепеж с помощью болтов.

2. Второй этап – это изготовление мачты

Тракторный генератор АТ-700, который оснастили самостоятельно сделанным винтом, уже является реальным ветрогенератором. Чтобы в процессе работы получить максимальный эффект от собранной конструкции, лучше ее поднять на пять, а лучше семь метров. Еще необходимо, чтобы конструкция могла перемещаться на 360 градусов. В связи с этим, ветрогенератор нужно установить на мачту, которая легко изготавливается из металлической трубы.

Второй этап – это изготовление мачты

Мачта высотой примерно семь метров имеет вверху ветрогенератор. В процессе эксплуатации она будет подвергаться большим нагрузкам. В связи с этим, диаметр трубы должен быть большим, как минимум 50 мм по размеру снаружи.

Закрепление мачты происходит с помощью тросовых растяжек в количестве 4 штук, которые растягиваются в противовес по отношению друг к другу.

Затем под имеющийся верхний обрез трубы самой мачты во внутрь помещается пара нужных подшипников. Это своего образа является опорным крутящим блоком. Куда в дальнейшем прикрепится флюгер с генератором и винтом. На заключительном этапе нужно изготовить непосредственно флюгер, а затем установить на него все нужное оборудование.

3. Третий этап – изготовление алюминиевого флюгера

Такую конструкцию опытные мастера советуют изготавливать из не тяжелого и прочного материала. С одной стороны флюгера имеется место под автогенератор и винт, а с другой стороны – под «хвостовик».

С целью крепления самого генератора непосредственно к трубе лучше использовать хомуты, которые сделаны из нержавеющей металлической ленты.

Третий этап – изготовление алюминиевого флюгера

Хвост флюгера можно сконструировать из листа, который является алюминиевым. Прикрепить этот элемент к трубе можно с помощью уголков. Еще нужно прикрепить металлический нержавеющий штырь. Этот элемент имеет вид болта, длина которого примерно составляет 300 мм, а диаметр – 30 мм. Он проходит сквозь трубу. Его обычно крепят снизу при помощи гайки, а сверху нее закрепляется контргайка.

Ветрогенератор из автомобильного генератора

4. Четвертый этап – монтаж и подключение ветрогенератор из автомобильного генератора

Монтаж самодельного генератора следует производить только тогда, когда на улице безветренная погода.

Производится крепление тракторного генератора на основание флюгера. Крепление происходит с помощью хомутов. Затем мачту приподнимают примерно на 2 м над уровнем земли и монтируют флюгер при помощи опорного болта на подшипники.

Четвертый этап – монтаж и подключение ветрогенератор из автомобильного генератора

При этом необходимо брать качественный кабель типа КВВГ который имеет хорошую механическую защиту, смотрите тут https://ros-elektro.ru/catalog/kabel_provod/kvvg_kvvge/ . Кабель от генератора пропускаем через тело болта, а потом по внутренней части трубы до самой нижней точки выхода. Также следует установить ограничитель, который даст возможность вращаться флюгеру на 360 градусов.

Хотите узнать, как построить энергосберегающий дом? Смотрите секреты строительства дома , который сам экономит

После всех этих действий необходимо поднять мачту и укрепить ее при помощи тросовых растяжек. Затем следует подключить кабель к приемному устройству.

Ветрогенератор своими руками: вопросы и решения

Выполнив все эти шаги, сбор конструкции ветрогенератора из генератора считается завершенным. Но еще существуют некоторые детали самого процесса, которые дадут о себе знать в процессе применения сконструированного устройства. Эти процессы непосредственно связаны с автоматикой, которая регулирует накопление и распределение энергии. К автоматическим устройствам относятся контролер заряда, инвертор тока и другие, которые являются неотъемлемыми частями всех ветрогенераторов.
Рассмотрим сооружение ветрогенератора на 24 В на основе автогенератора. Такая конструкция стабильно работает при силе ветра 5 м/с. При порывах ветра 15 м/с установка может давать от 8 до 11 А. Когда на улице дует сильный ветер, то коэффициент полезного действия конечно увеличивается. При этом мощность достигает не больше 300 Вт.

Собранная такая конструкция развивает 24 В. Ее спокойно можно применять с целью зарядки мобильных аккумуляторов, а также для поставки электроэнергии в линии, где проходит освещение.
Основные ошибки процесса сборки самодельного ветрогенератора.

Дело в том, что сборка ветрогенератора дома собственноручно будет иметь ошибки. Даже в промышленных конструкциях также они имеются. Но ошибки наоборот отлично помогают совершенствоваться, о чем свидетельствуют работающие бытовые самодельные конструкции.
Одной из часто допускающихся ошибок при конструировании ветрогенераторов для использования в быту, является отсутствие модуля торможения. Дело в том, что эта ошибка появляется в связи с тем, что в автомобильных генераторах просто нет в наличии этой детали. Поэтому обязательно конструкцию генератора следует доработать.

Выясняем: когда стоит устанавливать солнечные батареи и как быстро они окупаются?

Но есть такие конструкторы, которые не желают этого делать . И просто не устанавливают данную деталь, рассчитывая на то, что и так все получится. Но по итогу все происходит совершенно наоборот. При сильном ветре происходит раскручивание винта до высоких скоростей. В результате подшипники не справляются, что приводит к блокировке ротора.

Ветрогенератор своими руками: некоторые ошибки

Еще одной распространенной ошибкой является отсутствие ограничителя поворота флюгера. Его зачастую просто забывают установить. А когда вспоминают, то уже поздно, конструкция выходит из строя. Минимальные повреждения – это перекручивание или обрыв электрического кабеля. Максимальные повреждения – поломка и разлом конструкции полностью.

Еще одной ошибкой, которую допускают в процессе сборки ветрогенератора, является неправильно проведенный расчет точки центра тяжести на основании флюгера. При такой ошибке в самом начале ветряк еще будет нормально работать. Но по истечении определенного времени появится перекос на узле подшипников, ограничится при этом свобода вращения, конструкция потеряет свою эффективность по отдаче энергии.

Нельзя полученной энергией от бытового генератора заряжать аккумуляторную батарею. Так как в скором времени аккумулятор перестанет держать заряд, появятся пробои в банках. Эта самая простая, но распространенная ошибка.

Хотите экономить на электроэнергии? Тогда узнайте, как работают ветряные мельницы и где выгодно их устанавливать

Заключение

Стоит отметить, что обычный шуруповерт может легко стать ветряком. Главное, нужно знать основные этапы и особенности создания конструкции ветрогенератора. В последнее время все больше набирает популярность такой бытовой ветрогенератор из автомобильного генератора. По большей части такой конструкцией интересуются владельцы загородных домов.

Если приступить к совмещению одновременно нескольких видов энергии – солнца, ветра, а также атомных станций, то в результате это даст хороший эффект. При этом риск лишиться электричества практически сводится к минимуму.

Такое вот, казалось бы, на первый взгляд непростое в сборке устройство. Однако, может значительно улучшить условия проживания людей в загородных домах и дачных постройках. Ветрогенератор своими руками из автомобильного генератора обеспечит необходимым количеством электроэнергии. Этой энергии достаточно, чтобы удовлетворить все бытовые нужды. При этом совершенно не нужно будет беспокоиться, что можно остаться без электрической энергии.

Ветрогенератор своими руками: Видео по сборке ветрогенератора из автомобильного генератора.

Как построить ветряную мельницу: 7 основных шагов

Персональные ветряные мельницы быстро становятся очень популярными, поскольку все больше и больше людей проявляют интерес к устойчивым источникам энергии и способам снижения своей зависимости от сети. Следовательно, многие задаются вопросом, как построить ветряк. Эти сооружения были одним из величайших прорывов в средневековой технологии. Они преобразовывали ветер в рабочую силу до появления пара и электричества для измельчения зерна, отсюда и название.

Однако следует отметить, что большинство современных ветряных мельниц на самом деле называют ветряными турбинами, чтобы отличить их от своих более старых собратьев. Это руководство научит вас, как построить ветряную турбину; мы будем использовать термин «ветряная мельница» для удобства.

История ветряных мельниц

Ветряные мельницы появились где-то между 500 и 900 годами нашей эры, когда персы впервые изобрели их как способ измельчения зерна. Сила ветра была известна людям в течение многих лет, поскольку они использовали паруса, чтобы поймать ветер и привести в движение свои парусные корабли, когда персы решили модифицировать их для другого использования. Они использовали паруса вертикального типа, соединенные с вращающимся валом, который был соединен с насосом и точильным камнем. Это позволило им использовать силу ветра для измельчения кукурузы и зерна.

Ветряные мельницы не были частью европейской культуры более века или дольше. Они выглядели совсем иначе, чем их персидские предшественники; на самом деле настолько разные, что предполагается, что они оба были разработаны независимо друг от друга. Ранние европейские ветряные мельницы часто называют стоечно-мельничными конструкциями, которые называются так потому, что основная конструкция ветряной мельницы опирается на деревянную стойку, которая позволяет конструкции смотреть в направлении ветра, независимо от того, в каком направлении. случилось так, что дул ветер. Это было достигнуто за счет горизонтальной балки, прикрепленной к конструкции, которая позволяла поворачивать все устройство. Во всем этом использовались шестерни и зубья для передачи энергии ветра.

Китай изобрел ветряные мельницы примерно в 1219 году нашей эры, а голландцы построили их в 1300-х годах. Эти голландские ветряные мельницы представляли собой ветряные мельницы совершенно нового типа благодаря разработке новых парусов, повысивших их эффективность. Эти паруса были настолько эффективны, что в течение следующих пятисот лет в них почти ничего не изменилось.

В 1800-х годах в Соединенных Штатах был создан новый тип ветряной мельницы, в которой использовался небольшой ротор поверх стальной конструкции. В этих стальных конструкциях сначала использовались деревянные лезвия, но вскоре после этого их заменили стальными. Они были популярны, особенно на Западе, потому что их использовали в качестве водяных насосов. В конце концов, роторы стали больше походить на пропеллеры самолетов. Они были подключены к генераторам и использовались для подачи электроэнергии в небольшие города и поселки. Популярность ветряных мельниц сохранялась до 19 века.30-е годы с изобретением электричества.

Преимущества использования ветряных мельниц для получения энергии

Основное преимущество ветряных мельниц заключается в том, что они производят энергию, используя ветер, который, разумеется, бесплатен. Ветер не нужно добывать; его не нужно транспортировать на объекты и перерабатывать в масло; и, что более важно, он устойчивый.

Есть и много других преимуществ. Ветряные мельницы могут генерировать энергию, которая не выделяет никаких загрязняющих веществ или переносимых по воздуху загрязнителей в близлежащие воды, ветер или землю, а это означает, что использование ветряных мельниц не приводит к ужасным и разрушительным для земли вещам, таким как кислотные дожди или изменение климата. Кроме того, ветряные мельницы могут строиться и обслуживаться частными лицами, что означает, что они могут вырабатывать собственную энергию и электричество без необходимости платить за дорогостоящие счета за электроэнергию.

Использование ветряных мельниц в современном обществе

Многие из сегодняшних применений ветряных мельниц такие же, как когда они были изобретены более тысячи лет назад. Помимо того, что они являются возобновляемым источником энергии и электричества, о чем говорилось выше, ветряные мельницы также могут использоваться для перекачивания воды, аэрации прудов, измельчения кукурузы, муки и многого другого.

Ветряные мельницы: на что обратить внимание в первую очередь

Прежде чем приступить к проекту строительства ветряной мельницы, важно понять несколько терминов. Вы также должны указать цель строительства ветряной мельницы. Если вас интересует только то, как построить ветряную мельницу в качестве проверки концепции проекта своими руками, вы можете перейти к шагу 6. ​​

Ветряные мельницы оцениваются по их «коэффициенту мощности». Мы можем определить его, взяв среднее количество энергии, которое генерирует ветряк, и разделив его на максимальное (или пиковое) количество энергии, которое он может генерировать. Следовательно, ветряная мельница, которая может производить максимум 100 Вт мощности, но в среднем 50 Вт, будет иметь коэффициент мощности 50%.

Причина, по которой коэффициент мощности так важен, заключается в том, что размер, конструкция и материалы, используемые для изготовления ветряной мельницы, должны рассчитываться по коэффициенту мощности, иногда называемому коэффициентом нагрузки. По сути, вы будете строить свою ветряную мельницу, основываясь на коэффициенте мощности, а не на максимальном (пиковом) коэффициенте. Конечно, сила ветра и другие факторы будут определять, сколько энергии на самом деле производит ваш ветряк. Тем не менее, коэффициент мощности — это хороший способ оценить, сколько энергии будет вырабатывать ваш ветряк.

И последнее, но не менее важное: ветряные мельницы предназначены только для производства электроэнергии, а не для ее хранения. Как вы увидите, изучая, как построить ветряную мельницу, если ветер перестанет дуть, ваша ветряная мельница вообще не будет производить никакой энергии. Чтобы эффективно сгладить колебания в производстве энергии, вам нужно будет хранить электроэнергию в виде батарей.

Как построить ветряную мельницу

Шаг 1. Определите скорость ветра

Перед изучением того, как построить ветряную мельницу, вам необходимо определить среднюю скорость ветра в районе, где вы собираетесь установить ветряную мельницу. . Большую часть времени вам понадобится минимум 7-10 миль в час (11-16 км/ч).

В зависимости от того, где вы живете, вы можете найти эту информацию в Интернете (ищите карты ветра), но вы всегда можете использовать анемометр для измерения скорости ветра через равные промежутки времени. Помните, что сезонные изменения скорости ветра могут сильно повлиять на то, как построить ветряк.

Шаг 2. Проверьте местные коды

В каждой местности действуют свои правила и положения о том, где и как строить ветряные мельницы. В некоторых юрисдикциях налагаются ограничения на высоту ветряной мельницы, на то, как далеко ветряная мельница будет стоять от жилой постройки или даже на то, насколько близко ветряная мельница находится к соседнему участку. Если вы строите что-то большое, неплохо также обсудить планы строительства ветряной мельницы с соседями.

Шаг 3. Оценка местности

Научиться строить ветряную мельницу относительно легко. Тем не менее, вам нужно убедиться, что вокруг ветряной мельницы достаточно места, чтобы использовать ее должным образом. Большинство экспертов рекомендуют не менее половины акра свободного пространства вокруг небольших ветряных мельниц. Разрешить целый акр для полноразмерных ветряных мельниц. Ищите любые деревья или здания, которые также могут препятствовать воздушному потоку, достигающему вашей ветряной мельницы.

Шаг 4. Выберите лопасти

По сути, у вас есть два варианта сборки ветряной мельницы. Вы можете купить готовые лезвия или приложить дополнительные усилия, чтобы сделать их самостоятельно. Если вы не совсем уверены в том, что делаете, обычно лучше купить готовые лезвия. Вы всегда можете сделать вал и другие компоненты ветряной мельницы самостоятельно, чтобы использовать их с предварительно изготовленными лопастями, если вы все еще хотите получить подлинный практический опыт.

Лопасти ветряной мельницы улавливают ветер и используют его, чтобы вращать его вокруг своей оси и генерировать энергию. Лопасти должны быть тщательно сформированы и вылеплены, чтобы получить максимальную мощность от ветра. Почти все ветряные мельницы используют нечетное количество лопастей из соображений стабильности. Три лопасти являются наиболее распространенным вариантом, поскольку пять или более лопастей заставляют ветряную мельницу вращаться медленнее.

Шаг 5. Выберите генератор

Ветер, вращающий лопасти, создает крутящий момент (энергию вращения), но вам понадобится генератор, чтобы преобразовать его в электричество. Большинство генераторов ветряных мельниц выдают постоянный ток, который необходимо преобразовать в переменный ток, если вы планируете использовать электричество в своем доме или для питания таких устройств, как ноутбуки, лампы и телевизоры.

Как и в случае с лопастями ветряной мельницы, вы можете построить свой собственный генератор или потратить больше денег на промышленный генератор. Если вы покупаете генератор, убедитесь, что он может работать с низкой скоростью вращения (число оборотов измеряется сотнями, а не тысячами). Некоторым людям нравится перепрофилировать автомобильные генераторы в качестве генератора ветряной мельницы. Однако обычно это не рекомендуется, поскольку генераторы рассчитаны на вращение со скоростью в несколько тысяч оборотов в минуту. Они могут не работать, если скорость ветра слишком низкая.

Шаг 6 – Установите основание

Когда у вас есть план, пора начинать строить ветряную мельницу. Центральная вертикальная ось известна как шпиндель, и вам нужно будет закрепить этот шпиндель. В большинстве ветряных мельниц используется пластина шпинделя, тяжелый кусок стали, приваренный к шпинделю.

Этап 7. Сборка ветряка

Тщательно соберите все компоненты ветряка; начните со ступицы, фланца спицы, спиц, магнитного ротора, проставок, гондолы, проводки, электрических компонентов и, наконец, лопастей.

Часто задаваемые вопросы о ветроэнергетике

Часто задаваемые вопросы о ветроэнергетике. Вот пять наиболее часто задаваемых вопросов:

1. Ветряные мельницы убивают или ранят летающих животных?
Печальный факт, что когда люди добиваются прогресса в мире, это часто происходит за счет животного мира в этом районе. Однако, несмотря на то, что птиц и летучих мышей иногда убивают, когда они летят на ветряные мельницы, скорость, с которой это происходит, невероятно низка. Менее 0,02% популяции птиц в этом районе погибают в результате несчастных случаев с ветряными мельницами, и, поскольку ветряные мельницы постоянно совершенствуются, это число становится все меньше и меньше.

2. Какое влияние на здоровье человека оказывают ветряные мельницы и энергия ветра?
Ветряные мельницы абсолютно не влияют на здоровье человека. Единственное, что может раздражать людей в ветряных мельницах, — это звук вращения ветряных турбин. Хотя этот звук может раздражать, он не оказывает отрицательного воздействия на слух человека, и большинство людей утверждают, что через некоторое время перестают его замечать.

3. Сколько энергии ветра используется в США?
Около шести процентов всей энергии в США вырабатывается ветряными мельницами. Однако в Айове и Южной Дакоте энергия ветра составляет тридцать процентов всего энергопотребления.

4. Можно ли устанавливать ветряные турбины на крыше?
Раньше это делалось, но нет, установка ветряков на крышу здания не рекомендуется.

5. Где я могу узнать больше об энергии ветра?
Вы можете посетить Energy.gov , чтобы узнать больше о ветряных мельницах и энергии ветра.

Независимо от того, решите ли вы изготовить и собрать все части ветряной мельницы самостоятельно или использовать некоторые готовые детали, изучение того, как построить ветряную мельницу, станет отличным введением в использование и понимание устойчивых форм энергии. Качественный ветряк практически бесшумный и чрезвычайно безопасный. Он может производить значительное количество энергии, если установлен в правильном месте. Дайте нам знать, как вышел ваш проект!

Строительство ветрогенератора на заднем дворе

  • автор:

    • Шэрон Лин

Для многих энтузиастов-экологов ветряные турбины с горизонтальной осью (HAWT) — вид, который выглядит как медленно вращающиеся ветряные мельницы на расстоянии — представляют собой довольно знакомое зрелище. К сожалению, есть довольно много предостережений, которые затрудняют их принятие, несмотря на тот факт, что сбор возобновляемых источников энергии более устойчив, чем использование природного газа и топлива, которые могут быть истощены. Поскольку они направлены на одну ось, они должны иметь возможность отслеживать ветер или же отказываться от возможности максимизировать выход энергии. В турбулентных и порывистых условиях HAWT также сталкиваются с ускоренным утомлением при уборке урожая.

Разработка ветряной турбины с вертикальной осью (VAWT) решает несколько из этих проблем. Кроме того, турбины обычно располагаются ближе к земле, а замена редуктора выполняется проще и эффективнее. Техническое обслуживание более доступно из-за размера турбин, поэтому для доступа к важным компонентам на месте обычно не требуется тяжелой техники. Кроме того, редуктор по характеру своей работы берет на себя меньшую утомляемость и способен функционировать при турбулентном ветре, что снижает процент отказов.

Для простой версии VAWT, которую вы можете построить самостоятельно, [BlueFlower] опубликовал несколько механических чертежей, в которых подробно описывается схема конструкции. В ветрогенераторе используются 24 магнита, медная проволока, свернутая в катушки, и металлическая пластина для основного генератора. Катушки расположены по кругу на неподвижной пластине, а магниты расположены на равном расстоянии друг от друга на подвижной круглой пластине. Когда магниты проходят по катушкам, поток индуцирует ток, который увеличивается по мере того, как пластины вращаются быстрее.

Лопасти генератора сделаны из синего пенопласта с металлическим стержнем, проходящим через него для структуры. Три лопасти прикреплены треугольными стержнями к центральному стержню, который также удерживает вращающуюся магнитную пластину.

В первоначальных испытаниях [BlueFlower] с использованием VAWT для зарядки аккумулятора они смогли генерировать максимальную мощность 15 Вт в режиме повышения и 30-70 Вт при зарядке в режиме PWM. Неплохо для самодельного ветрогенератора!

Однако плюсы есть не только в дизайне. Хотя VAWT могут быть дешевле, мобильнее и более устойчивы к износу, существуют некоторые конструктивные особенности, которые не позволяют генераторам работать так же, как HAWT при сборе энергии. Лопасти не создают крутящий момент одновременно, некоторые лопасти просто толкаются вперед. Это создает большее сопротивление лопастям при их вращении, что ограничивает эффективность всей системы. Кроме того, более высокие скорости ветра обычно наблюдаются на больших высотах, поэтому VAWT будут работать лучше, если будут установлены на возвышающейся конструкции.