Ветряная станция своими руками: Как сделать ветрогенератор 💨 на 220В своими руками: самодельный ветряк

принцип работы и технология сборки

  • Условия работы ветрогенератора
  • Составные части ветрогенератора
  • Достоинства ветрогенератора
  • Технология сборки
  • Как установить ветрогенератор своими руками

Желанием каждого дачника либо собственника частного дома является сокращение затрат на электроэнергию, затраты на которую занимают существенную часть расходов на коммунальные услуги. Альтернативным источником энергии может стать ветровая энергия, от которой работают ветрогенераторы. Собрать простой ветрогенератор своими рукам из автомобильного генератора можно без особых навыков.

Условия работы ветрогенератора

Ветряная электростанция — это устройство, преобразующее ветряную энергию в электроэнергию. Есть 2 вида ветряных электростанций:

  • где ротор расположен горизонтально;
  • где ротор расположен вертикально.

Чаще всего применяются генераторы первого типа. Они отличаются высоким коэффициентом полезного действия (КПД — до 50%). Их основными недостатками являются:

  • высокая степень шума и вибрации;
  • их установка требует большого количества свободного пространства (до 100 м) или наличие мачты от шести метров высотой.

КПД ветрогенератора с вертикальным ротором в три раза меньше, чем у горизонтального аналога.

Схема вертикального ветрогенератора своими руками

Работа генератора ветра состоит из 5 ключевых стадий:

  • Под воздействием ветра лопасти ветрогенератора начинают крутиться.
  • В результате начинают работать электрогенератор и ротор.
  • Произведенная энергия передается на конвертер заряда, а потом на автоаккумулятор.
  • Потом энергия поступает к инверторам и происходит ее преобразование из 12 (24) Вольт в 220 (380) B.
  • Электроэнергия передается в электросеть.

Составные части ветрогенератора

Чтобы сделать ветрогенератор, необходимо знать, из каких частей он состоит. Ветровой генератор состоит из следующих составляющих:

Устройство и конструкция ветрогенератора

  • инверторы;
  • мачта для установки;
  • ротор с лопастями;
  • электрогенератор;
  • автомобильный аккумулятор;
  • конвертер заряда;
  • электрический кабель, по которому передается электроэнергия.

В некоторых случаях возможно сделать ветрогенератор с мачтой, опускающейся при проведении профилактических либо ремонтных работ аппаратуры. Ветряк большой мощности рационально использовать в местности, где дуют постоянные ветра. Иначе ее окупаемость может затянуться на длительный срок.

Ветряная электростанция из автомобильного генератора имеет следующие технические характеристики:

  • максимальная мощность оборудования — 1500 Вт;
  • максимальное напряжение — 28 B;
  • наибольшая мощность тока — 54 A;
  • при правильной балансировке уровень шума составляет менее 57 децибел;
  • минимальная/максимальная скорость вращения — 1200/4500 об/минуту;
  • вес головки конструкции — не более 25 кг.

Конструкция и технические характеристики ветроэнергетической установки

Достоинства ветрогенератора

К основным достоинствам ветрогенератора можно отнести:

  • быстрота сборки;
  • дешевизна сооружения;
  • возможность осуществления профилактических работ;
  • бесшумный режим работы;
  • стабильность напряжения в электросети;
  • сделать прибор можно из простого автомобильного генератора на 12 В.

Преимущества ветряных электростанций

Технология сборки

Генераторы являются не только экономичными, но и экологичными устройствами. При их работе не используется бензин или иное топливо, в связи с этим они не производят загрязнение атмосферы.

Для конструирования ветряка подойдет генератор от трактора серии ДТ, модель AT-700. Его максимальное количество оборотов вращения достигает 6 тыс. об/мин. Для генератора ветровой энергии, применяемой в частном хозяйстве, эта частота вращения очень большая. Существует два варианта для устранения этой проблемы:

  • применение такого редуктора-мультипликатора, который дает нужное передаточное отношение;
  • перемотка имеющейся обмотки тракторного статора под меньшие обороты.

Схема ветрогенератора своими руками

Конструкторы рекомендуют воспользоваться для изготовления ветрогенератора своими руками вторым вариантом. При этом стоит учесть тот факт, что вес этого автомобильного генератора достигает 6 кг. При дополнении генератора редуктором вес головки конструкции увеличится в два раза, что является немаловажным параметром при сборке ветряка. Чем меньше этот показатель, тем лучше. Лопасти нужно сделать из пластиковой или дюралевой трубки диаметром 20 см и длиной 1 метр.

Порядок сборки ветряка заключается в следующем:

Схема основных узлов роторного ветряка

  • Вначале разрезают трубу на четыре равные части и из ее одной части вырезают крыло.
  • Следующие крылья вырезают по шаблону первого крыла.
  • Края крыльев скругляют и шлифуют, чтобы не было заусенцев.
  • Прикручивают лопасти к диску от циркулярной пилы, предварительно убрав с него зубья.
  • Просверливают отверстия и вставляют полученные лопасти.

Ветряное колесо прикручивают горизонтально на штатив и осуществляют его балансировку, сглаживая края верхней лопасти до равновесия колеса. Перекос допускается не более 2 мм.

Как установить ветрогенератор своими руками

Когда все составляющие будут готовы, следует дождаться безветренной погоды, чтобы установить генератор ветра. Чтобы установить ветряк на крыше дома, необходимо выполнить ряд действий:

Подробная схема подключения ветрогенератора своими руками

  • На основании флюгера укрепляют хомутами автотракторный генератор.
  • Устанавливают мачту на расстоянии 1,5–2 метра от земли и закрепляют флюгер основным болтом на подшипнике.
  • До полной фиксации болта следует пропустить провод от генератора через болт, изнутри трубы до нижней точки выхода.
  • Немного ниже основания флюгера устанавливают ограничитель, при помощи которого крутится флюгер на 360°.
  • Полностью поднимают мачту и крепят ее тросовыми растяжками.
  • Подсоединяют кончики кабеля к приемному аппарату (как правило, через конвертер к аккумулятору).

Генератор энергии ветра собран. Существует еще довольного много отдельных деталей для доработки, которые нужно произвести, чтобы генератор ветра стал радовать дом дешевой электроэнергией.

Видео по теме: Ветрогенератор своими руками из автомобильного генератора

Мы старались для Вас!

Оцените статью


(Пока оценок нет)

Загрузка. ..

или

Расскажите о ней

Ветрогенераторные мини электростанции

Поиск альтернативных источников энергии непрерывно год от года становиться всё более актуальным. И ветровые электростанции являются одним из таких способов добычи электроэнергии. Многие страны уже на протяжении долгих лет успешно реализуют программу ветровой энергетики и некоторые неплохо в этом преуспели. К примеру, Германия сейчас может производить более 9000 МВт в год. Не отстаёт от неё и Дания.

  • За что платить?

Государство производит электроэнергию и продаёт её населению, а излишки экспортирует. Понятно, что маленькую гидроэлектростанцию на реке возле дома не смонтируешь, да и комнатных ядерных реакторов пока не придумали, но ветер! Ведь он не требует масштабных капиталовложений или же государственного планирования. Почему же тогда нельзя установить у себя на участке мини ветрогенератор и хотя бы частично компенсировать затраты на энергоносители?

  • Основная проблема

Если говорить о воде, солнце или же атоме, то эти стихии относительно постоянны и по большому счёту регулируемые. Ветер же «гражданин» довольно ветреный и капризный. Поэтому стационарные большие ветряки принято устанавливать на открытых площадях, прериях или вдоль береговой линии – в местах, где, как правило, преобладает ветряная погода. Вырабатывать электроэнергию такие установки начинают при ветре, который достигает 3-4 м/с. Но, ведь редко встретишь дом, стоящий в поле или просто на свободно продуваемом месте.

Стало быть, обычная ветряная установка не подходит для частного пользования: ветер должен быть не менее 4 м/с, да и размеры у такой ветряной мельницы весьма внушительны.

Но, прогресс не стоит на месте, и мини ветрогенераторные электростанции постепенно начинают входить в быт граждан. Они пока не такие мощные, как их старшие братья (от 600 Вт до 10 кВт) поэтому в основном, их используют, как дополнительный источник энергии.

  • Как работают подобные ветряки

Ветровые мини электростанции устроены довольно просто. Лопасти ротора (их бывает две или три) движимые ветром через шестерёнчатую систему передают вращательное движение на генератор. Далее трёхфазный переменный ток, который вырабатывает генератор, проходя через контроллер, преобразовывается в постоянный ток и поступает в аккумулятор. Для того чтобы постоянный ток стал переменным он проходит через инвертор и уже можно подключать к розетке торшер или утюг.

Пока дует попутный ветер, мини ветрогенераторная электростанция продолжает вырабатывать ток, который идёт на потребительские нужды и в свою очередь заряжает аккумулятор. Когда погода безветренна – в работу включаются уже аккумуляторные батареи.

Подключать ветряные мини электростанции в доме можно по нескольким схемах. Можно на «попечение» такой станции отдать поливочный насос или овощерезку. При таком подключении электромоторы данных агрегатов будут работать полностью автономно, и диск электросчётчика не будет похож на весёлую детскую карусель.

Или же установить коммутатор и через него «завязать» домашний ветряк и центральную электросеть. В безветренную погоду и при полностью разряженном аккумуляторе будет работать центральная сеть. Или же наоборот – автомат переведёт все электроприборы на работу от мини ветряного генератора, если где-то произойдёт обрыв сети.

  • Передовые решения в данной области

Американская фирма WindTronic, которая уже не первый год занимается разработкой и модернизацией портативных ветровых электростанций, недавно представила свою новую разработку. Назвали они свой ветряк Windgate. По своей конструкции он скорее напоминает вентилятор. Главной особенностью является то, что такие мини ветрогенераторные электростанции не имеют привычного ротора. Дело в том, что на концах каждой лопасти закреплены постоянные магниты, которые при вращении и выполняют роль ротора. Но, и это ещё не всё – такой компактный ветрогениратор благодаря своей конструкции начинает вращаться при 0,40 м/с, а генерировать электроэнергию начинает уже при 0,9 м/с. Граничная максимальная скорость ветра, которую может выдержать этот малыш (вес его чуть больше 40 кг) составляет 20 м/с.

Единственный весомый недостаток такого ветрового генератора – это его цена. Дело в том, что на сегодняшний день купить мини ветрогениратор Windgate можно за 4,5 тыс.$ и это, увы, очень прискорбно.

  • Самодельные устройства

Да, цены на миниатюрные ветрогенераторы сегодня очень кусаются, и многие домашние мастера пытаются конструировать такие агрегаты своими силами.

К тому, как сделать мини ветрогенератор одни доходят своим умом, методом проб и ошибок доходят до той конструкции, которая хоть что-то способна вырабатывать, другие же пользуются услугами всемирной сети, находя в ней чертежи и советы по монтажу и обслуживанию установки.

Лопасти могут быть выполнены как из кровельного железа, так и из дерева или фанеры. В качестве накопителя энергии подходит и обычный автомобильный аккумулятор. Генератор можно купить, но некоторые считают, если уж взялся мастерить мини ветрогенератор своими руками, то и сам генератор можно сделать самому, к примеру, из старого электродвигателя. Главное было бы желание.

Определить плюсы и минусы ветровых электростанций можно только после испытания. Но, если агрегат сделан собственными руками, то несколько плюсов будет однозначно: во-первых, освободится сарай от давно лежавших «нужных» вещей, а во-вторых, хорошее настроение от сделанной работы ещё никому не мешало.

Самодельная ветряная станция – Новости Матери-Земли

Выбор подходящего места для ветряной электростанции или даже выбор генератора подходящего размера может быть
почти невозможным, если вы не знаете, какой силы ветра ожидать
и с какого направления он может прийти. В конце концов,
количество ватт, которое будет производить такая силовая установка, на самом деле
относится к квадрату скорости ветра
и, таким образом, небольшая разница в скорости может привести к
большому изменению количества вырабатываемой электроэнергии. (Для
, ветер со скоростью 15 миль в час на самом деле даст приблизительно
удвоенное энергии, чем дуновение со скоростью 10 миль в час.)

Конечно, существует доступных коммерческих
систем мониторинга ветра. Многие из них
являются превосходными продуктами, но они, как правило, довольно дорогие. На самом деле, мне очень не хотелось тратить 100 долларов или больше (в некоторых случаях намного больше), необходимых для покупки качественного чашечного анемометра
, поэтому я решил построить самодельную ветровую станцию ​​9.0004 сам – и анемометр, и флюгер.

Две части системы имеют много общего в своей конструкции
, и обе могут быть установлены на одну и ту же стойку из ПВХ-трубы
. Однако анемометр
всего лишь бит , более сложный, чем флюгер
, так что давайте начнем с него.

Двигатель/генератор

Сердцем моего самодельного анемометра является небольшой электрический двигатель
с постоянными магнитами и обмотками, который также может работать как генератор. Часто можно
удалить отличные примеры двигателей размером с анемометр / генераторов
из детских игрушек — после получения разрешения
соответствующего подростка, конечно,
— но устройство Radio Shack, которое я указал
, идеально подходит для частей трубы из ПВХ. мы будем использовать.

Чтобы превратить маленький двигатель в генератор, который будет давать показания
, пропорциональные скорости ветра, все, что вам нужно сделать, это
дать силовой установке «крылья», чтобы ловить ветер. Затем амперметр DC
измерит выходную мощность двигателя, и вы сможете
откалибровать прибор для чтения в милях в час.

Корпус

Силовая установка, указанная в перечне материалов, будет плотно подходить к
в чашечном переходнике из ПВХ диаметром от 3/4″ до 1/2″ Schedule 40…
, но вам придется вырезать пазы в гнезде фитинга, чтобы
приспособили проволочные выступы, которые выходят из днище двигателя/генератора
. Затем можно надеть муфту 3/4″ из ПВХ
сортамента 40 на двигатель и чашку
на редуктор
, закрывая остальную часть генератора. Теперь измельчите
кончики восьмигранного пластикового фитинга вниз до тех пор, пока они не будут на уровне
заподлицо с муфтой 3/4″, приклейте блок к корпусу из ПВХ
универсальным клеем и закрепите сборку силиконовым клеем
. Следите за тем, чтобы на ось не попал герметик
.

Чтобы предотвратить попадание воды вокруг вала двигателя/генератора
, вырежьте шайбу диаметром 1/4″ из куска войлока и
проткните отверстие в центре материала с помощью иглы.
Наденьте шайбу на вал генератора и
, затем смажьте его смазкой для швейных машин. (Убедитесь, что
не попало масло на наконечник вала ! )

Спиннер в сборе

Два разделенных пополам шарика для пинг-понга служат «парусами», которые
вращают самодельный анемометр. После долгих экспериментов я
обнаружил, что сферы легче всего разделить, разрезав
по шву бритвенным ножом. Не прокалывайте поверхность
, просто делайте все более глубокий разрез, пока не сможете
расколоть шар, слегка сжимая его.

Полусферические паруса соединены с центральным коком
секциями вешалки длиной 3 1/2 дюйма. Чтобы вставить стержень
в каждую чашку, сделайте два надреза в кромке пластика
– прямо напротив друг друга – и приклейте
вешалку на место с помощью клея общего назначения.

Пока клей затвердевает, найдите рецептурный флакон диаметром 1 1/2″,
длиной 2 1/2″, и просверлите четыре отверстия 7/64″
с интервалом 90° в
сторонах флакона. , в точках чуть выше дна. Затем
просверлил отверстие диаметром 5/64″ точно в центре основания бутылки
, используя отливку на дне в качестве ориентира для
позиционирования сверла.

Затем поверните флакон вертикально и вставьте «рычаг паруса
» в каждое из отверстий 7/64″. Расположите половинки шарика для пинг-понга
так, чтобы они ловили ветер (подойдет движение
по часовой стрелке или против часовой стрелки), и установите их
так, чтобы все они находились на одинаковом расстоянии от бутылки, но
не мешали центральному Отверстие 5/64″.

Эпоксидная смола будет удерживать плечики на месте внутри контейнера
, но перед тем, как вы нальете клей во флакон
, вы должны поместить сверло 5/64″ (слегка смазанное маслом
, чтобы эпоксидная смола не прилипала к нему ). ) в отверстие
5/64″, чтобы сохранить центральное отверстие для вала двигателя/генератора
. Я просто просверлил соответствующее отверстие
в крышке бутылки — чтобы сверло не выровнялось
— смешал небольшое количество быстротвердеющей эпоксидной смолы,
залил ее на 1/4″ глубиной, а затем надел крышку на
для поддержки «дальнего конца» сверла. После пяти
минут схватывания я смог аккуратно снять сверло
и отложить сборку в сторону, чтобы полностью высушить
. На утро после заливки эпоксидки можно
крепить спиннер к мотору. Просто наденьте бутылку
по рецепту на вал генератора — посадка должна быть плотной — и проверьте балансировку и прямоугольность устройства, вращая его. Сдвиньте его до упора на вал мотора
, нанесите каплю цианоакрилатного клея (Crazy
Приклейте, например, Permabond или Eastman 910) к
наконечнику стержня, а затем вытащите флакон обратно
, пока он не окажется на одном уровне с концом стержня.

Подключить

Припаяйте калибровочный потенциометр на 1000 (1 кОм) к
клеммам 0-1 миллиамперметра, используя только центральную клемму
(единственную, напротив двух других
) и любой из оставшихся разъемов. Теперь оберните каждый провод
от «отправителя» вокруг клеммы счетчика 9.0003 (пока не паять!). Когда это будет сделано, поверните потенциометр
с помощью небольшой отвертки до упора в
в одном направлении и поверните датчик. Если игла
не двигается, поверните регулятор до упора в
другом направлении и повторите проверку. (Если счетчик
движется в неправильном направлении, поменяйте местами провода на клеммах счетчика
.) Нормальное вращение теперь должно давать показания около
на половине шкалы. Если это так, вы можете завершить конструкцию
, припаяв провода к клеммам на
метр.

Калибровка анемометра

Хорошо сделанный коммерческий анемометр даст вам
чрезвычайно точную основу для
калибровки устройства
, но вы можете приблизиться к ней, используя спидометр вашего автомобиля
. Временно установите датчик на пятифутовый кусок пластиковой трубы
— в этой точке
клей не требуется — и попросите друга управлять семейной каретой
, пока вы держите спиннер на ветру. Пусть ваш водитель
проедет по ровному (и пустынному) участку дороги на 25
миль в час, чтобы можно было отрегулировать регулятор для получения показания счетчика
, равного «1». Сделайте пару проходов туда и обратно, чтобы
компенсировать направление ветра, а также обтекаемость вашего автомобиля
и неточность скорости. Затем попросите вашего помощника
вести машину со скоростью 20, 15, 10 и 5 миль в час, чтобы вы могли записать
эти показаний. (Если вы предпочитаете, вы можете позже сделать
новой лицевой панелью для счетчика, который показывает правильные
миль в час.) И, как только вы установили счетчик в центре
подходящая плата, ваш анемометр будет готов.

Конструкция флюгера

Флюгерная часть моего самодельного центра мониторинга ветра
состоит из «паруса», который соединен с поворотным переключателем
, который, в свою очередь, подключен к ряду ламп
, расположенных по кругу. При изменении направления ветра вал
будет вращаться и касаться различных контактов, тем самым
зажигая соответствующие лампы, пока не остановится на
новом направлении ветра .

Механические компоненты прибора
очень похожи на те, что используются в конструкции анемометра: плечики
, пластиковый флакон и детали трубы из ПВХ. Однако
ветрозащитные части инструмента
сделаны из стали, а не из шариков для пинг-понга. Лучший
бесплатный источник подходящего металла — выброшенная
стальная банка для напитков. (Большинство банок для напитков теперь сделаны из алюминия
и не будут работать.0003 в стальных контейнерах, как и в некоторых колы.)

Используя открывалку, удалите верх и низ банки и
, затем разрежьте по шву парой ножниц по металлу. Прежде чем пытаться
сгладить металл, отрежьте «кромки», где
крышки соединялись с корпусом банки. Операция может
включать удаление целых
полдюйма с каждого конца
контейнера из-за конусов, завернутых в стороны
банки.

В этот момент вы заметите, что сталь по-прежнему
не хочет оставаться на месте. Не отчаивайтесь, проблема
будет устранена в кратчайшие сроки. Во-первых, используйте ножницы по металлу, чтобы
вырезать металл в форме хвоста стрелы. Затем,
, чтобы укрепить тонкий лист, сформируйте три
продольных ребра в изделии, положив лопасть на
длины вешалки и сдвинув короткий отрезок 2 X 2
вдоль металла прямо над проволокой. Давление создаст
канавки на хвостовике.

Теперь отрежьте прямой участок вешалки длиной 12 дюймов длиной 90 003 и удалите с нее краску наждачной бумагой. Как только это
будет сделано, закрепите опорный стержень в центральной канавке лопасти
, используя кислотный припой и горелку. ( Никогда не
припой в помещении с недостаточной вентиляцией, и
всегда избегайте вдыхания паров, образующихся при
нагревании металла, припоя и флюса!)

Чтобы вес хвоста не оказывал бокового давления на подшипник, вам нужно построить
0003 противовес. Я сделал один, заполнив припоем декоративный конец карниза
и погрузив короткую часть вешалки
во все еще расплавленный свинец. (Конечно, проволока
должна быть отшлифована и рассчитана по времени, чтобы правильно соединить ее с выводом
.) Также можно использовать ряд других подходов для обеспечения необходимого противовеса, включая приварку гаек или шайб
к вешалке. раздел.

Какой бы подход вы ни использовали, хвост и противовес будут
должны быть установлены в корпус, который образован
из другого рецептурного флакона 1 1/2 ′ X 2 1/2″, чтобы
установил идеальный баланс. Просверлите два отверстия диаметром 7/64″ (по одному на
с каждой стороны бутылки), чтобы принять «свободные» концы вешалок
, и сбалансируйте стержни в отверстиях,
отрегулировав длину «стержня» противовеса по
уровень сборки.

Вал переключателя будет вставлен в бутылку с таблетками примерно так же, как вал двигателя был установлен для
. 0003 анемометр. Просверлите отверстие диаметром 15/64″ в заливной горловине на дне бутылки
, поместите сверло с масляным покрытием в положение
и залейте вокруг него эпоксидную смолу на глубину
, достаточную для крепления хвостовой части и стержней противовеса.

Установка коммутатора

Я обнаружил, что 14- или 16-жильный телефонный кабель является самым простым материалом
для подключения поворотного переключателя. Припаяйте по одному проводу
к каждой из 13 клемм в нижней части переключателя
, но обязательно запишите цвета, и
их соответствующие номера терминалов, как вы идете.

Теперь установите переключатель в муфту
из ПВХ-трубы сортамента 40 диаметром 3/4 фута. К сожалению, овальная форма щитка переключателя
немного больше внутреннего диаметра муфты, поэтому
вам придется вырезать (ножовкой)
паз шириной 3/8″ и глубиной 5/8″ с каждой стороны муфты, чтобы обеспечить зазор.
Кроме того, для уменьшения трения вращения необходимо
снять указательный шарик, расположенный под металлом переключателя
монтажный кронштейн.

Блок в сборе

После того, как вы закончили проводку и монтаж и
дали эпоксидной смоле застыть в течение ночи, вы можете начать собирать
детали, продев кабель в муфту
и вставив переключатель в его канавки. Когда устройство
установлено на место, убедитесь, что вал выровнен
точно, в противном случае это приведет к колебанию и заеданию.

Для герметизации корпуса оберните изолентой верхние
(вырезанная) часть разъема, а углубления
заполнить силиконовым герметиком для защиты контактов
от влаги. (Не вставляйте клей в отверстия переключателя
с усилием, иначе вы рискуете помешать работе устройства
.) Пока у вас есть герметик в руке, заклейте
другой конец корпуса переключателя, но избегайте попадания любой материал
на валу или подшипнике.

Затем, чтобы завершить сборку лопасти, наденьте
пузырек/хвост/корпус противовеса на вал переключателя и
, пока он не коснется внутренних частей. Затем нанесите каплю
цианоакрилатного клея на конец стержня, вытащите флакон
обратно, пока он не окажется на одном уровне с концом стержня, и
дайте клею высохнуть.

Индикатор

Двенадцать ламп расположены по кругу, как часы
на часах, и служат для индикации направления ветра.
Хотя вы можете использовать несколько различных типов ламп
, я указал легкодоступные лампы, которые поставляются
с прикрепленными проводами для облегчения подключения.

Просверлите дюжину отверстий (по кругу вокруг скорости ветра
метра), достаточно больших, чтобы в них поместились лампочки, вставьте
лампы в отверстия и подключите по одному проводу от каждой
лампочки к источнику питания. Затем припаяйте другой провод от
каждой лампочки к одному из контактов выключателя. Обратитесь к таблице цветовых кодов
(вы сделали ее, не так ли?) и
последовательно подключите лампы к контактам переключателя. Это
не имеет значения, где вы начнете, но вы должны
поддерживать порядок. Наконец, подсоедините провод стеклоочистителя
от выключателя к одной ножке блока питания.

Флюгер можно установить, отсоединив второй вертикальный
кусок трубы от крепления анемометра (как показано на фото
), но обязательно установите его примерно на фута выше
анемометра, чтобы избежать помех одного устройства. с
поток ветра к другому.

Прежде чем приклеить флюгер на 3/4″ ПВХ
стенд, необходимо сориентировать сборку. Сначала поверните флюгер так, чтобы
указывал на север. Затем просто попросите кого-нибудь проверить дисплей
, чтобы увидеть, какая лампа горит. Просто поверните корпус выключателя
(не поворачивая саму заслонку) до тех пор, пока не загорится северная
лампа, а затем приклейте муфту к трубе
в этом положении.

Запуск мониторов ветра

Периодически перемещайте флюгер и анемометр в разные места
и регулярно записывайте
показания, которые вы получаете на каждом сайте. Следует отмечать скорость
и направление ветра не менее двух раз в сутки в среднем за
двухнедельный период.

Начните с проверки вершин холмов, а затем перейдите к полям, на которых
нет препятствий для деревьев, холмов или зданий. (Если оборудование
установлено на расстоянии более 100 футов от счетчика и ламп
, используйте провод не менее калибра 18 для предотвращения потерь в линии
.) раз в неделю и более. Но
имейте в виду, что один удар со скоростью 20 миль в час произведет больше энергии
, чем три зефира со скоростью 10 миль в час (помните «квадратичный закон» силы ветра
?).

Если вы будете вести тщательный учет, ваше оборудование для измерения энергии ветра
поможет вам принять наилучшие из возможных решений
о том, где вы должны разместить ветряную электростанцию ​​ и о том, насколько большой генератор вам действительно нужен. Кроме того, я думаю
вы обнаружите, что внимание, которое устройство заставит вас
обратить на погоду, поможет вам сделать бесчисленное количество
другие мудрые решения, касающиеся таких вещей, как
где поставить курятник или где разместить деревья для
ветрозащитной полосы вокруг вашего дома.

Список материалов

АНЕМОМЕТР

(1) двигатель (Radio Shack № 273-213)
(1) 0-1 миллиамперметр (RS № 270-1752)
(1) 1000 (1 кОм) управление (RS № 271-333)
(1) 3/4″ на 1/2″, сортамент 40, переходник для чашек из ПВХ
(1) 3/4″, сортамент 40, соединительный элемент из ПВХ
(1) вешалка для одежды
(2) мячи для пинг-понга (настольного тенниса)
(1) рецептурная бутылка диаметром 1-1/2″ и глубиной 2-1/2″
быстросхватывающаяся эпоксидная смола 3/4″ Schedule 40 Соединитель для труб из ПВХ или стали
проволока силиконовая прокладка универсальный цемент войлочная шайба
цианоакрилатный клей

ВЕТРОВАЯ ФЛЮГМА

(12) 6-вольтовые лампы (Р.С. № 272-1144)
(1) 6-вольтовый трансформатор (А.С. 273-1384)
(1) 12-позиционный поворотный переключатель (Р.С. № 275-1385)
(1) Рецептурная бутылка диаметром 1-1/2″ и глубиной 2-1/2″
(1) 3/4″ Schedule 40 Соединительная муфта из ПВХ
(1) плечики для одежды
(t) стальная банка для напитков
(t) 3/4″ Schedule
40 T-образная форма PVC
14- или 16-жильный соединительный провод
fast эпоксидная смола
припой 50/50
силиконовый уплотнитель
изолента
цианоакрилатный клей

Создать собственную персональную метеостанцию ​​несложно

В США насчитывается более 12 000 общественных метеостанций, что кажется большим, пока вы не поймете, что более 180 000 человек используют свои собственные устройства для отслеживания погоды из дома. Соединенные вместе, эти персональные метеостанции — каждая из которых представляет собой сборку датчиков размером с тостер, установленных на шесте, — обеспечивают самые точные прогнозы погоды в стране. «Данные о погоде в вашем доме обычно отличаются от данных в ближайшем аэропорту или даже от метеостанции вашего соседа вниз по улице», — говорит Кари Стренфел, метеоролог Weather Underground, веб-сайта, который объединяет эти данные, собранные горожанами, и представляет их в виде гиперданных. локализованные прогнозы, доступ к которым может получить каждый. «Чем больше данных у нас есть для наших моделей погоды, тем точнее могут быть наши прогнозы».

За 200–500 долларов вы можете присоединиться к этой вечеринке по наблюдению за погодой. Вы можете построить персональную метеостанцию ​​(на жаргоне PWS) самостоятельно, используя детали, доступные в Интернете от таких поставщиков, как Adafruit и Ambient Weather. Базовая конструкция представляет собой стойку, корпус для электроники и материнскую плату для управления шоу. Да, вам нужно достаточно знаний, чтобы заставить материнскую плату работать. Но распространение простых инструментов для iOS, Android и настольных компьютеров означает, что это может сделать практически любой человек, обладающий хоть каплей технической хватки.

Если вы хотите убедиться, что покупаете правильное оборудование, сделайте заметки:

Brains and Body

«Arduino и Particle Photon — хорошие материнские платы», — говорит Дэн Фейн, сотрудник Weather Underground и один из самых активных PWS сообщества. строители. «Я считаю Raspberry Pi немного излишним, и его труднее работать от батареи».

Fein рекомендует помещать материнскую плату в водонепроницаемый контейнер, а затем размещать ее в хорошо вентилируемом пластиковом корпусе. Больший корпус вмещает большинство датчиков, и вы прикрепите его к одной стороне столба, в нескольких футах от вершины. Вентиляция гарантирует, что измеряемый внутри корпуса воздух имеет ту же температуру, что и окружающий воздух. «Корпус, как правило, в большей степени влияет на точность станции, чем качество датчиков», — говорит Фейн.

Температура

Большинство бытовых термометров имеют герметичные дисплеи, которые вы никогда не увидите на метеостанции, и они могут быть раздражающе громоздкими, когда установлены в корпусе. Вместо этого поищите термометр размером с монету, который вставляется в материнскую плату. Вы можете сделать его водонепроницаемым, если хорошо владеете паяльником или щипцами, но сэкономьте время и купите что-то вроде модифицированного водонепроницаемого DS18B20 от Adafruit. Он должен выглядеть как трос с толстым штырем из нержавеющей стали на одном конце. Это та часть, которая будет снимать измерения, поэтому установите штифт внутри вентилируемого корпуса, но снаружи водонепроницаемого корпуса материнской платы, а другой конец подключите к материнской плате. Стренфель говорит, что ваш корпус играет важную роль в поддержании стабильности датчика: «Главное, что ему нужен экран от солнечного излучения, чтобы затенять термометр от солнца. Если датчик подвергается воздействию прямых солнечных лучей, он регистрирует слишком высокую температуру».

Влажность

Гигрометр представляет собой полимерный датчик, который поглощает воду из окружающего воздуха. Электрический ток, протекающий через него, замедляется по мере того, как в него впитывается вода, поэтому он измеряет относительную влажность, измеряя скорость прохождения электричества через него. Вы можете купить комбинированный датчик термометр/гигрометр. В противном случае установите его рядом с термометром внутри корпуса, но вне водонепроницаемого корпуса материнской платы, и подключите его к материнской плате. Два датчика должны быть расположены близко друг к другу, чтобы они измеряли одну и ту же маленькую пробу воздуха. Это позволяет комбинировать показания для расчета других данных, таких как точка росы.

Давление воздуха

Откажитесь от аналогового барометра и купите цифровой, в котором используется электронный датчик давления. По мере увеличения атмосферного давления вес всего этого воздуха давит на него, посылая электрический сигнал на материнскую плату. Отслеживание изменений атмосферного давления помогает прогнозировать штормы и движение холодных и теплых фронтов. Подключите этот датчик непосредственно к материнской плате внутри водонепроницаемого контейнера или рядом с термометром и гигрометром в вентилируемом корпусе.

Weather Underground

Дождь

Купите автономный датчик дождя. Дождь собирается в самоопрокидывающемся лотке, который опорожняется, когда наполняется водой на 0,01 дюйма. Каждый раз, когда он опорожняется, датчик посылает сигнал на вашу материнскую плату, поэтому, если он опрокинется 100 раз, это будет дюйм дождя. Измеренная дождевая вода стекает из нижней части датчика и падает на землю. Прикрутите его к столбу напротив корпуса и с беспрепятственным обзором неба. Мусор может зацепить свободно качающиеся провода и порвать их в плохую погоду, поэтому проложите кабель вдоль крепления датчика дождя, вдоль противоположного крепления корпуса, в корпус и до самой материнской платы.

Скорость и направление ветра

Есть три типа анемометров, которые стоит купить: трехчашечный, пропеллерный и звуковой. Ветер вращает чашки или пропеллер для измерения скорости ветра и поворачивает лопасть, определяющую направление ветра. «Из того, что я видел, пропеллерный анемометр обычно более точен, чем чашечный анемометр», — говорит Стренфел. Звуковые типы с меньшей вероятностью сломаются или замерзнут, потому что у них нет движущихся частей, но большинство из них стоят более 1000 долларов. Что бы вы ни купили, прикрутите это к вершине столба.

Wi-Fi

На дворе 2016 год, и Particle Photon, Raspberry Pi 3 и некоторые Arduino (например, Arduino Yun) имеют встроенный Wi-Fi, так что не беспокойтесь о чем-либо, требующем вторичного рынка, подключаемых беспроводных модулей. Что бы вы ни выбрали, подключите его к монитору, ноутбуку, планшету или смартфону и следуйте инструкциям, чтобы подключить станцию ​​к домашнему Wi-Fi. Отключите, когда закончите. Вам нужно сделать это только один раз, если вы не покупаете новый маршрутизатор или не меняете пароль маршрутизатора.

Размещение

Установите станцию ​​на естественной поверхности (например, на траве) на расстоянии не менее 100 футов от мощеных поверхностей — дорог, тротуаров, подъездных дорог — и вдали от стен или деревьев, которые отбрасывают тени на корпус, блокируют попадание дождя в помещение. дождемер или защитите анемометр от ветра. Вы можете положить его на крышу, но держите подальше от темной черепицы. Убедитесь, что корпус станции находится на высоте не менее пяти футов над землей или крышей и что в пределах пяти футов от датчика дождя нет ничего. Анемометр должен быть самым высоким объектом поблизости. Если это 30-35 футов над уровнем земли, отлично. Вот еще несколько рекомендаций.

Мощность

Солнечная панель проще всего. Стремитесь к панели между 3 и 6 Вт. Аккумулятора емкостью от 2000 до 6000 мАч должно хватить, чтобы пережить короткие пасмурные зимние дни. Поскольку солнечная панель может мешать оборудованию вашей станции, установите ее отдельно на крыше или на отдельной подставке, а затем протяните кабель питания к материнской плате. Материнская плата теперь также должна питать все подключенные датчики. После запуска и запуска вы должны начать получать данные о погоде в режиме реального времени в своей домашней сети. Вы можете подключить его к службе обмена погодой, такой как Weather Underground, чтобы улучшать местные прогнозы и делиться своими данными со всеми поблизости.