Как сделать вертикальный ветрогенератор своими руками? Своими руками вертикальные ветрогенераторы


какие ветряки нового поколения самые эффективные

Из-за дороговизны электроэнергии стало актуально использовать альтернативные её источники, одними из которых являются вертикальные ветрогенераторы. При необходимости соорудить такое оборудование можно самостоятельно.

Содержание

[ Раскрыть]

[ Скрыть]

Устройство ветрового генератора

В конструкцию ветряка нового поколения для выработки ветроэнергии входят:

  1. Колесо, оборудованное лопастями. Этот узел представляет собой основной ротор, который необходим для восприятия силы воздушного потока. Его предназначение заключается в преобразовании кинетической энергии ветра в механическую. Для этого образуется крутящий момент на валу.
  2. Редукторный узел. Используется для синхронизации вращательного движения и образует скорость вращения вала генераторного узла. Монтируется внутри конструкции.
  3. Генераторный узел, представляет собой устройство, предназначенное для выработки электротока в результате преобразования крутящего момента в магнитное поле. Данный агрегат способствует созданию в электроцепи разности напряжений.
  4. АКБ. Предназначение аккумулятора заключается в накоплении энергии и выдаче постоянного тока, величина которого составляет 12 вольт.
  5. Инверторный узел. Являет собой механизм, использующийся для преобразования постоянного значения тока в переменное. Рабочий параметр составляет 220 вольт.

Схема подключения ветряка Vertical к бытовой сети дома

Принцип работы ветровых генераторов

В самодельных или фирменных ветряных устройствах с вертикальной или горизонтальной осью вращения лопасти начинают двигаться в результате воздействия силы ветра. Основные элементы оборудования заставляют вращаться роторный узел посредством специального приводного агрегата. Наличие статорной обмотки способствует преобразованию механической энергии в электрический ток. Осевые винты обладают аэродинамическими особенностями, в результате чего обеспечивают быстрое прокручивание турбины агрегата.

Затем в роторных генераторах происходит преобразование силы вращения в электричество, собирающееся в аккумуляторе. По факту чем сильнее будет воздушный поток, тем быстрее прокручиваются лопасти агрегата, что способствует образованию энергии. Так как работа генераторного оборудования основывается на максимальном применении альтернативного источника, одна часть лопастей обладает более закругленной формой. А вторая — ровная. При прохождении потока воздуха по округлой части происходит образование вакуумного участка, это способствует засасыванию лопасти и уводит ее в сторону.

Это приводит к образованию энергии, воздействие которой приводит к раскручиванию лопастей при небольшом ветре.

При прокручивании происходит вращение оси винтов, которые подключены к роторному механизму. На этом устройстве располагаются двенадцать магнитных элементов, которые прокручиваются внутри. Это приводит к образованию переменного электрического тока с частотой, как в бытовых розетках. Полученную энергию можно не только вырабатывать, но и передавать на расстояния, однако ее нельзя аккумулировать.

Чтобы ее собирать, потребуется преобразование в постоянный ток, именно эту цель выполняет электроцепь, расположенная внутри турбины. Для получения большого объема электроэнергии осуществляется изготовление промышленного оборудования, ветровые парки обычно включают в себя десятки таких установок.

Принцип работы ветрогенератора дает возможность использовать агрегат в вариантах:

  • для автономного функционирования;
  • с солнечными батареями;
  • параллельно с резервным аккумулятором;
  • вместе с бензиновым либо дизельным генераторным устройством.

При движении воздушного потока скоростью около 45 км/час выработка энергии турбиной составляет примерно 400 Вт. Этого хватит для освещения загородного дачного участка. При необходимости можно реализовать накопление электроэнергии в батарее.

Для зарядки аккумулятора используется специальное оборудование. При снижении величины подзаряда скорость вращения лопастей станет падать. Если аккумулятор полностью разрядится, элементы генераторного оборудования будут опять прокручиваться. Этот принцип дает возможность поддерживать зарядку устройства на конкретном уровне. При более высокой скорости потока воздуха турбина агрегата сможет производить больший объем энергии.

Пользователь Darkhan Dogalakov на примере модели SEAH 400-W рассказал о принципе действия ветрового оборудования.

Какие ветрогенераторы самые эффективные (классификация агрегатов)

Чтобы сделать самоделку и правильно рассчитать эффективность самого мощного устройства для генерации тока, надо разобраться в типах оборудования. Они подробно приведены в таблице.

Классификация по оси вращения:

ГоризонтальныеВертикальные

Такой вид оборудования получил наибольшую популярность, в нем ось вращения турбины располагается параллельно земле. Подобные ветрогенераторы часто называют ветряными мельницами, в них обороты лопастей осуществляются против потока ветра. Конструкция оборудования включает в себя систему для автоматического прокручивания головной части. Она требуется для поиска ветрового потока. Также необходимо устройство для поворота лопастей, чтобы для выработки электроэнергии использовать даже небольшую силу.

Применение такого оборудования более целесообразно на промышленных предприятиях, чем в быту. На практике они чаще используются для создания систем ветроэлектростанций.

Устройства такого типа на практике менее эффективны. Вращение лопастей турбины осуществляется параллельно поверхности земли независимо от силы ветра и его вектора. Направление потока также не играют роли, при любом воздействии вращательные элементы прокручиваются против него. В результате этого ветровой генератор теряет часть мощности, что приводит к снижению энергоэффективности оборудования в целом. Но в плане установки и обслуживания агрегаты, в которых лопасти расположены вертикально, более подходят для домашнего использования.

Это связано с тем, что редукторный узел и генератор монтируются на земле. К минусам такого оборудования следует отнести дорогостоящую установку и серьезные эксплуатационные затраты. Для монтажа генератора потребуется достаточно места. Поэтому использование вертикальных устройств более целесообразно в небольших частных хозяйствах.

Классификация по количеству лопастей:

ДвухлопастныеТрехлопастныеМноголопастные
Данный тип агрегатов характеризуется наличием двух элементов вращения. Этот вариант практически неэффективен сегодня, но достаточно распространен за счет своей надежности.Этот вид оборудования является самым распространенным. Трехлопастные агрегаты используются не только в сельских хозяйствах и промышленности, но и в частных домовладениях. Этот тип оборудования получил распространение благодаря надежности и эффективности.

Последние могут иметь от 50 и более элементов вращения. Чтобы обеспечить выработку нужного объема электроэнергии, надо не само прокручивание лопастей, а вывод на необходимое число оборотов. Наличие каждой дополнительного элемента вращения обеспечивает увеличение параметра общего сопротивления ветрового колеса. В результате этого выход оборудования на необходимое количество оборотов будет проблематичным.

Карусельные устройства, оборудованные множеством лопастей, начинают вращение при небольшой силе ветра. Но их применение более актуально, если играет роль непосредственно сам факт прокручивания, к примеру, когда требуется перекачка воды. Чтобы эффективно обеспечить выработку большого количества энергии, многолопастные агрегаты не используются. Для их функционирования требуется установка редукторного устройства. Это не только усложняет всю конструкцию оборудования в целом, но и делает ее менее надежной по сравнению с двух- и трехлопастными.

Классификация по материалам элементов вращения:

С жесткими лопастямиПарусные агрегаты
Стоимость таких агрегатов более высокая за счет дороговизны производства деталей вращения. Но по сравнению с парусным оборудованием, генераторы с жесткими лопастями более надежны и характеризуются высоким ресурсом эксплуатации. Поскольку в воздухе содержится пыль и песок, на элементы вращения воздействует высокая нагрузка. При работе оборудования в стабильных условиях, ему требуется ежегодная замена антикоррозийной пленки, которая наносится на концы лопастей. Без этого элемент вращения со временем начинает терять свои рабочие свойства.Такой тип лопастей более прост в плане производства и менее затратный, по сравнению с металлом либо стеклопластиком. Но экономия при изготовлении может привести к серьезным расходам в будущем. При диаметре ветрового колеса в три метра скорость движения конца лопасти может составить до 500 км/ч, когда обороты оборудования составляют около 600 в минуту. Это — серьезная нагрузка даже для жестких деталей. Практика показывает, что элементы вращения на парусном оборудовании приходится менять часто, особенно если сила ветра высокая.

По шагу винта:

ФиксированныйИзменяемый
Простейший по устройству ветровой агрегат. Фиксированный шаг винта позволяет стабильно получать определенный объем энергии независимо от силы ветра. В этом тип оборудования уступает следующему виду.Такое оборудование позволяет увеличить диапазон эффективных рабочих скоростей устройства. Но использование дополнительных механизмов внутри конструкции делает ее сложной, речь идет о лопастях. Масса ветрового колеса будет более высокой, а надежность установки в целом — снизится. Поэтому оборудование нужно усилить, что в итоге способствует увеличению цены на агрегат и его дальнейшее обслуживание.

Канал «Fodiator Ch» подробно рассказал о разновидностях ветряных генераторных установок.

Классификация по типу ротора

В соответствии с разновидностью роторного механизма все агрегаты можно разделить на несколько видов:

  • ортогональные устройства Дарье;
  • агрегаты с роторным узлом Савониуса;
  • устройства с вертикально-осевой конструкцией агрегата;
  • оборудование с геликоидным типом роторного механизма.
Устройства Дарнье

Оборудование такого класса может оснащаться двумя либо тремя элементами вращения. Лопасти будут изогнуты в виде овала.

Основные достоинства такого типа:

  • оборудование самостоятельно ориентируется на направление потока воздуха;
  • простота кинетической схемы устройства;
  • основной вал приводного механизма находится близко к земле, что способствует более упрощенному обслуживанию.

Недостатки агрегатов:

  • из-за конструктивных особенностей отсутствует возможность самостоятельной раскрутки оборудования;
  • слишком большая нагрузка на опорные узлы, что связано с динамическим воздействием от потока ветра;
  • агрегаты с ротором Дарнье работают громко;
  • заданного профиля элемента вращения необходимо придерживаться по длине.
Генераторы с ротором Савониуса

Такое оборудование являет собой устройство, где лопасти механизма изготовлены в виде цилиндрических устройств.

Основные преимущества:

  • устройство может начать работу при небольшой силе потока ветра, составляющей от трех метров в секунду;
  • высокий ресурс эксплуатации и надежность агрегата;
  • оперативный набор хороших показателей крутящего момента;
  • дешевизна в плане производства и обслуживания.

К основным минусам относится низкая эффективность агрегата в преобразовании ветрового потока. Мощность оборудования составляет не более 4-6 кВт. Из-за этого роторные механизмы Савониуса обычно используются в комбинированных агрегатах. К примеру, для разгона генераторного устройства, разработанного по схеме Дарнье.

Пользователь Andrey Vasilyev показал, как работает спиральный тип оборудования, построенный на роторе Савониуса.

Агрегаты с вертикально-осевым ротором

Основная особенность такого типа оборудования заключается в том, что лопасти располагаются вертикально и характеризуются профилем авиационного крыла. Его ось параллельна валу. Визуально такой генератор похож на агрегат Дарнье, но он более прост в плане производства. При функционировании быстрее набирает рабочую скорость, а во время работы практически не издает звуковых волн. Генераторы с вертикально-осевым ротором оптимально использовать для дачных участков, поскольку они характеризуются высокой надежностью и длительным ресурсом службы.

С геликоидным механизмом

Данный тип оборудования является более усовершенствованной версией вышеописанного вида. Его лопасти сделаны в форме геликоидной кривой. Это позволяет обеспечить более равномерное вращение лопастей и понизить величину нагрузки на опорную составляющую агрегата.

Благодаря изгибу основных элементов во время работы генератор быстрее набирает скорость. В плане эффективности такое оборудование можно сравнить с классическими горизонтальными ветрогенераторами. Но во время функционирования такие устройства издают больше шума. В результате того, что конфигурация лопастей в целом сложная, агрегаты с таким типом роторных механизмов более дороги в плане изготовления.

Канал «AERO Prop» продемонстрировал процесс работы установки с геликоидным устройством.

Преимущества ветровых генераторов

Достоинства, характерные для такого оборудования:

  1. Небольшие начальные значения скорости ветрового потока для того, чтобы привести в движение роторный механизм установки. В некоторых современных моделях оборудования данный показатель составляет от 0,3 метров в секунду. Но по факту вертикальные ветрогенераторы начнут эффективно производить энергию при скорости около 3-5 м/сек. Показатель номинальной мощности оборудования будет в случае, когда скоростные значения составят 10-18 метров в секунду.
  2. Работа ветрового генератора не зависит от направления движения ветра. Благодаря особенностям конструкции установка может улавливать воздух независимо от угла.
  3. Вертикальные генераторные установки, как правило, характеризуются пониженным звуковым фоном. На практике этот параметр составляет не более 20 децибел. Также в работе устройств не проявляются частоты, близкие к нижнему порогу — инфразвук, негативно влияющий на здоровье. Поэтому установка оборудования возможна в непосредственной близости с жилыми домами.
  4. Во время функционирования ветрогенераторы практически не вырабатывают электромагнитное излучение. Работа конструкции не создает разрушительных вибраций.
  5. Оборудование неопасно для птиц, поскольку ими оно воспринимается как одно препятствие. Это весомое преимущество по сравнению с горизонтальными ветрогенераторами. Лопасти таких устройств птицы не ассоциируют с препятствиями, в результате сталкиваются с ними.
  6. Благодаря конструктивным особенностям вертикальное оборудование не нуждается в использовании дополнительных механизмов для осуществления запуска. Роторный узел начинает вращаться, как только ветровой поток достигнет минимального значения для старта установки.
  7. Работа ветрогенератора возможна в любых климатических условиях. Такое оборудование позволяет противостоять даже сильному ветру, вплоть до урагана.
  8. Простота использования и обслуживания агрегатов. Ветрогенераторы характеризуются упрощенной системой управления и минимальными расходами при эксплуатации, которые требуются для поддержания рабочего состояния. Благодаря этому оборудование все чаще используется в частных домах.

Пользователь Одесский инженер подробно рассказал о достоинствах и недостатках, характерных для генераторных установок.

Недостатки вертикальных ветрогенераторов

Минусы агрегатов:

  1. Низкий параметр эффективного преобразования потока воздуха. Если сравнивать с горизонтальным оборудованием, то он меньше в 2-2,5 раза.
  2. Вертикальные устройства характеризуются высокой материалоемкостью. Это связано с большим объемом лопастей.
  3. Некоторые модели агрегатов имеют громоздкую конструкцию, которая обычно увеличивается при росте полезной мощности. В итоге этот недостаток негативно отражается на планировке площади для установки оборудования.
  4. Чтобы собрать вертикальный агрегат, потребуется большее число материалов, по сравнению с горизонтальными устройствами. В результате этого их стоимость будет выше.
  5. Вибрации, которые издает установка, хоть и небольшие, но все же присутствуют. В результате этого, а также резких изменений режимов прокручивания, образуется высокая нагрузка на подшипниковые устройства. Поэтому подвижные элементы оборудования часто ломаются.

Канал «Тепло-вода» подробно рассказал обо всех недостатках, характерных для такого типа устройств.

Инструкция по изготовлению вертикального ветрогенератора своими руками

Чтобы использовать такое устройство, его необязательно покупать. Можно изготовить оборудование самостоятельно.

Что понадобится?

Для сборки агрегата потребуются:

  • роторный механизм, это подвижная часть оборудования;
  • лопасти — будут улавливать воздушный поток;
  • осевая мачта, предназначенная для фиксирования роторного механизма, а также элементов вращения, может быть выполнена в виде шеста либо пирамиды;
  • статорное устройство — используется для расположения катушки, оснащенной проволокой;
  • АКБ — батарея необходима для накопления полученной энергии;
  • инверторный узел, использующийся для преобразования постоянного тока в переменный;
  • контроллер — блок управления системой, предназначен для остановки генераторного узла в момент, когда мощность оборудования будет превышать норму.

Лопасти могут быть выполнены из легкой листовой пластмассы, обладающей упругостью. Рекомендуется использовать именно этот материал, поскольку другие более подвержены деформированию и повреждениям. Только листовой пластик эффективно справляется с высокой динамической нагрузкой. Небольшие лопасти можно соорудить из ПВХ средней плотности, но для широких элементов понадобится более прочный материал.

Подробнее о подготовке комплектующих, а также о создании ветрового генераторного устройства из бытового вентилятора рассказал пользователь Alexander Polulyakh.

Пошаговый алгоритм действий

Процедура изготовления оборудования выглядит так:

  1. На первом этапе выполняется производство элементов вращения. Для этого из высокопрочной трубы ПВХ надо вырезать четыре одинаковых детали. Затем два полукруглых элемента выкраиваются из жесткого материала и фиксируются на каждой стороне трубы. Высота лопасти составит около 70 см. Тогда радиус вращения деталей будет в районе 69 см.
  2. Чтобы соорудить роторную систему, потребуется шесть неодимовых магнитов, а также ферритовые диски, каждый имеет диаметр 23 см. Для фиксации элементов необходим суперклей. С его помощью производится закрепление магнитов на первом диске. При выполнении этой задачи важно чередовать полярность, а в ходе установки между элементами должен соблюдаться угол в 60 градусов. Диаметр расположения составит 16,5 см.
  3. Аналогичным образом выполняется сборка второго диска. Все магнитные элементы надо зафиксировать с помощью клея, а лучше — залить их.
  4. Чтобы изготовить статорный механизм, потребуется девять катушек, на каждую из которых наматывается по 60 витков медного проводника. Диаметр его сечения должен составить 1 мм. Важно правильно выполнить спайку проводников. Начало первой катушки фиксируется на конце четвертой, а она — с контактом седьмой.
  5. Сборка следующей фазы роторного механизма осуществляется аналогичным образом. Только действия начинаются со второй катушки.
  6. Затем из фанерного листа надо сделать форму для статорного устройства. На дно укладывается полотно стекловолокна, а сверху производится монтаж фаз, на которые припаяны катушки. Полученную конструкцию надо залить клеем и оставить просохнуть на два дня. Это позволит эффективно схватиться всем элементам и занять необходимые места. После выполнения этой задачи производится подключение отдельных составляющих компонентов в единую систему.
  7. Для сборки в верхнем роторном механизме надо сделать четыре отверстия, куда будут устанавливаться шпильки. Затем на кронштейн ставится нижнее устройство, при монтаже магниты направляются вверх.
  8. Потом производится установка статорного механизма. Перед этим надо сделать в устройстве отверстия, через которые узел будет фиксироваться на кронштейне.
  9. Шпильки упираются в алюминиевую пластину, после чего производится монтаж второго роторного механизма. Этот узел устанавливается магнитными элементами вниз.
  10. Затем, используя гаечный ключ, надо по очереди вращать каждую шпильку. Это позволит обеспечить равномерное опускание верхнего роторного механизма на нижнее. После того как узел займет необходимое место, шпильки надо демонтировать. Алюминиевые пластины извлекаются, они больше не нужны.
  11. По завершении работ вся конструкция закрепляется посредством гаек. Элементы фиксации надо затянуть максимально прочно, но не жестко, иначе можно сорвать резьбу.
  12. В качестве мачты рекомендуется использовать прочную стальную трубу, ее длина должна составить около пяти метров. К ней производится фиксация готового генераторного устройства. После этого выполняется подсоединение каркаса с пластмассовыми лопастями к агрегату. Затем собранная конструкция монтируется на площадку, подготовленную для установки оборудования. Рекомендуется заранее сделать трехточечный армированный фундамент на поверхности, а для лучшей фиксации надо обеспечить растяжку.
  13. Если говорить о подключении электросети к ветровому генераторному устройству, то соединение проводников производится в конкретной последовательности. Блок управления должен принимать ресурс от агрегата и выполнять преобразование переменной величины тока в постоянную, которая требуется для зарядки аккумулятора. АКБ будет сохранять заряд. Инверторный механизм предназначен для преобразования постоянной величины тока в переменную, которая будет использовать для питания бытового оборудования.

Фотогалерея

Установка роторных элементов и магнитов, а также шпилек на алюминиевую пластину Схемы фиксации лопаток роторного механизма

Как сделать расчет ветрогенератора самостоятельно

Для вычисления параметра мощности оборудования, которое будет использоваться на определенной местности, применяются формулы. В первую очередь производится расчет объема энергии, позволяющую выработать ветрогенератором на протяжении года.

Вычисление общей мощности оборудования

Для осуществления задачи выполняются такие действия:

  1. Сначала производятся вычисления. В соответствии с полученными результатами подбирается длина элементов вращения, а также высота башни.
  2. Выполняется анализ средней скорости воздушного потока, характерного для определенной местности. Для этого потребуется специальное оборудование. С его помощью необходимо следить за силой потока воздуха на протяжении нескольких месяцев. При отсутствии прибора можно запросить результаты у представителей местной метеостанции.

Расчет мощности ветрогенератора выполняется по формуле Р=krV 3S/2.

Обозначения символов:

  • r — параметр плотности воздушного потока, при обычных условиях это значение равно 1,225 кг/м3;
  • V — средняя величина скорости ветра, измеряется в метрах в секунду;
  • S — общая площадь воздушного потока, замеряется в метрах;
  • k — параметр эффективности турбины, которая устанавливается в оборудовании;

Используя эти расчеты, можно точно определить величину мощности, необходимой для генераторной установки в конкретной местности. Если покупается фирменное оборудование, то на его упаковке должно указываться, при какой силе воздушного потока работа устройства будет максимально эффективной. В среднем это значение составит в диапазоне от семи до одиннадцати метров в секунду.

Пользователь Одесский инженер подробно рассказал о процедуре сборки генераторного устройства, а также о выполнении расчетов.

Вычисление винтов для ветряной установки

Процедура расчета выполняется по формуле Z=LW/60/V, обозначение символов:

  • Z — величина тихоходности одного винта;
  • L — размер окружности, которую будут описывать элементы вращения;
  • W — скорость прокручивания одного винта;
  • V — скоростной параметр подачи воздушного потока.

С учетом этой формулы производится вычисление количества оборотов. Но для расчета надо учитывать и шаг одного винта оборудования. Он вычисляется по формуле H=2пR* tga.

Описание символов:

  • 2п — константное значение, составляющее 6,28;
  • R — значение радиуса, который будут описывать элементы вращения оборудования;
  • tg a — угол сечения.

Расчет инвертора для ветряного генератора

Перед выполнением этих вычислений надо учесть следующий момент. Если в домашней сети будет использоваться только одна батарея, рассчитанная на 12 вольт, то смысла ставить инвертор нет. Средняя величина мощности дачного участка или частного домовладения составляет около 4 кВт при условии максимальных нагрузок. Для подобной сети число батарей будет не менее десяти, каждая из них рассчитана на 24 вольта. С таким количеством аккумуляторов целесообразно применение инверторного устройства.

Но для данных условий, когда используется десять батарей на 24 вольта, понадобится ветрогенератор, рассчитанный на 3 кВт, не менее. Более слабое оборудование не сможет обеспечить энергией такое число аккумуляторов. Для бытовых приборов подобная мощность может быть слишком высокой.

Расчет мощностного параметра инверторного устройства осуществляется так:

  1. Сначала необходимо суммировать мощностные характеристики всех потребителей энергии.
  2. Затем определяется время потребления.
  3. Вычисляется параметр пиковой нагрузки.

Александр Капустин показал процедуру запуска ветрового генераторного устройства с инвертором.

Где лучше устанавливать?

Для максимальной эффективности оборудование следует ставить на открытой местности, в наиболее высокой точке. Важно, чтобы ветровой генератор располагался не ниже уровня зданий, находящихся рядом. Из-за этого возникнут препятствия для ветрового потока, в результате чего коэффициент полезного действия будет низким. В случае когда участок выходит к водоему или реке, ветровой генератор устанавливается непосредственно на берегу.

Для монтажа системы оптимально подходят возвышенности либо большие пустые местности. Желательно, чтобы на пространстве не было искусственных преград, препятствующих прохождению ветрового потока. Если участок или здание расположено в городской черте, то установку ветрового генератора необходимо выполнить на крыше. Чтобы расположить оборудование в жилом многоквартирном доме, нужно получить письменное согласие соседей, а также разрешение из государственных инстанций. Установка генератора будет производиться также на крыше.

При выборе места важно помнить, что ветрогенератов должен располагаться не ближе, чем в 15 метров от зданий и не дальше, чем в 25. Благодаря этому шум от работы установки не будет беспокоить жильцов.

Видео «Как сделать ветряк из автомобильного генератора?»

Пользователь Одесский инженер подробно рассказал о самостоятельном создании ветрового оборудования из генераторного узла, установленного на транспортном средстве.

razvodka.com

Вертикальный ветрогенератор своими руками

После создания горизонтального ветряка, собрав больше информации о таких электростанциях, я решил испытать еще одну конструкцию, теперь вертикальную. Для нового устройства использовались лишь материалы, которые были у меня под рукой. Эта модель собрана большей частью из фанеры, алюминия и магнитов. Она должна производить около 50 киловатт-часов электроэнергии за месяц, если дует устойчивый ветер. Вертикальный агрегат работает лучше всего при ветре 10-30 км/час.

Читайте также: как собрать домашний ветрогенератор, вырабатывающий электрический ток 1000 Вт

Когда тестировал его при ветре скоростью 80 км/ч, он раскрутился настолько хорошо, что я не смог остановить лопасти, опасаясь получить травму. Единственный минус этой системы то, что она производит очень мало электричества. Причем не из-за конструкции, а из-за характера мотора, вырабатывающего постоянный ток, который он выдает.

 

Чертежи и дизайн позаимствованы из проекта Lenz2, разработанного Эдом Ленцем. Это аппарат типа Савониуса, но с небольшим изменением, благодаря которому все три крыла используют сформированное сопротивления ветра как подъемную силу, является более эффективным, чем чистый Савониус.

Оригинальная установка составляет 4 фута (1.2 м) высотой, 3 фута (0.9 м) диаметром. Даная конструкция сокращена до 45 и 53 сантиметров соответственно.

Материалы и инструменты

Ниже перечислены необходимые материалы и инструменты. Любой из них вы можете свободно заменять альтернативными, которые имеются у вас в наличии, если думаете, что они подойдут.

• Фанера (5-10 мм)• Стальная лента с отверстиями (возможны другие варианты)• Болты, гайки• Стержень 60 см длиной 10 мм диаметром• 10 мм гайки для стержня (около 6 шт.)• Тонкий листовой металл, или эластичный пластик• 9 деревянных кусков 10 х 25 х 450 мм• Оборудование для установки генератора

• Дрель, сверла• Ножницы по металлу• Ножовка или лобзик• Ключи

Последовательность работы разбита по шагам, которые мы рассмотрим по порядку:

1. Вырезание деталей лопастей2. Сборка лопастей3. Подготовка осевого стержня4. Сборка всей системы

Вырезание деталей лопастей

Каплеобразная форма обеспечит аэродинамику крыла. Вертикальный ветрогенератор имеет три лопасти, поэтому нам нужно вырезать шесть таких деталей. Размер я уменьшеил в два раза от оригинального проекта Эда Ленца.

Рекомендую вырезать сначала картонный шаблон и использовать его как лекала, чтоб нанести изображение на 10 мм фанеру. Вот как это сделать:

1. Вырежьте прямоугольник картона 90 х 190 мм.2. Нарисуйте центральную линию вдоль длинной оси.3. Сделайте отметку по этой линии, отступив 45 мм от одного конца (назовем его верхний край).4. Проведите линию через эту отметку к краям под перпендикулярно осевой линии (под углом 90 градусов).5. Используя циркуль, начертите полукруг радиусом 45 мм в верхней части от этой отметки. Следует соединить две боковые кромки и верхний край.6. Затем края полукруга соедините с центральной точкой дальнего края центральной осевой линии (назовем его нижний край, на рисунке он слева).7. Вырежьте шаблон.

Вырезаем детали

Используя картонный шаблон, начертите шесть изображений на фанере и вырежьте их с помощью лобзика.

Вырезаем деревянные планки

Нам понадобится три планки, чтоб соединить две фанерные детали по концам каждого крыла. Длина этих планок определяется его высотой. Я выбрал 530 мм, потому что такую высоту смогу установить на вертикальной оси. Данный вариант размером 12 х 25 х 530 мм.

Отмечаем место крепления

Карандашом отмечаем на фанерных деталях пазы, куда будут вставляться деревянные планки. Два паза с одной стороны, один с другой. Затем нужно вырезать их лобзиком.

План угла

Заостренный конец каждой лопасти будет поворачиваться на 9 градусов назад к центру ветроустановки. Такое измерение было эмпирически определено Эдом Ленцем. Такой угол вроде нормально работает. Впрочем, у вас будет возможность регулировать его после сборки, если захотите проверить правильность такого расчета.

Сборка лопастей

Теперь, когда детали лопастей вырезаны, мы готовы приступить к сборке лопастей.

Крепим планки к фанерным деталям

Чтобы собрать каждое крыло необходимо вставить планку в соответствующие пазы на верхней и нижней детали. Убедитесь, что планки не выступают за пределы кромки фанерной части. Их нужно выровнять.

Для крепления, предварительно просверлите отверстие через планку сквозь фанеру. Достаточно закрепить одним шурупом 5-7 мм. Дополнительно можно было бы приклеить их, но это не является необходимым.

Соедините также две другие заготовки крыла.

Крепим металлические листы

Круглая часть и задняя сторона (сторона с двумя планками) должна быть чем-то покрыта. Я решил использовать алюминиевые листы, имеющиеся у меня в хозяйстве. Вы можете приспособить другой подходящий материал.

Мой рулон алюминия 15 см шириной. Если вырезать два куска 15 х 53 см, то можно обвернуть передний, а также обратный край каждого крыла. Часть листа я приложил от первой планки до второй по передней кромке. Закрепил каждую часть несколькими винтами. Некоторые из них вошли внутрь деревянного края, другие в край фанеры. Затем прикрепил вторую на задней части и привинтил к планке.

Сделайте тоже самое со всеми остальными.

Теперь их можно устанавливать. Чтобы это реализовать, необходимо закрепить металлический стержень, где, собственно, будет вращаться наш ветряк.

Подготовка осевого стержня

Крылья нужно прикрепить вдоль центральной оси на двух фанерных дисках с распорками, которые соединяют вершины и основания.

Подготовка стержня и центрального диска

Вырежьте два круга диаметром 20 см из 10 мм фанеры. Лучше использовать круглый транспортир. На транспортире отметил линиями три части по 120 градусов. Здесь будут распорки стойки.

Просверлите отверстие в центре обоих дисков. Отверстие должно иметь такой же диаметр, как и стержень.

Распорки, соединяющих диски с крыльями, можно сделать любым удобным способом. Мне показалось самым простым решением сделать их из дерева. Дерево использовалось для нижней распорки (потому что не был уверен, что имеющийся у меня металлический ремень выдержит вес установки). Для верхнего купил 1.5 метра полосы оцинкованного металла с отверстиями, пробитыми по центральной линии.

Я сократил стойки до 28 см длиной. Поместил в конце каждой стойки 25 мм от центра окружности, по одной линии 120 градусов. Просверлил два отверстия в стойке, затем один через фанерный круг. И прочно закрепил болтами.

Монтаж крыльев к стержню

Сперва накрутите 12 мм гайку нижней части оси (стержня), так чтобы она находилась около 6 см от конца. Наденьте один фанерный диск снизу на ось до самой гайки. Затем накрутите еще одну, туго притянув к диску. Эти две гайки нужно хорошо подогнать друг к другу, чтобы диск крепко сидел на стержне. Таким же образом установите второй диск на другом конце. Возможно, вам придется регулировать положение диска так, чтобы приспособить к высоте крыльев, а также, чтобы оставить место для крепления оси генератора или некоторых других деталей.

Теперь можно устанавливать крылья. Болтами прикрутите фанерные торцы к распоркам центрального диска. Крылья должны быть закреплены достаточно жестко, но в тоже время, достаточно свободно вращаться. Теперь подровняйте по линии на верхней стойке в 9 градусов, что вы нарисовали. После этого затяните верхние, а также нижние гайки.

Ветряк готов для установки генератора или другого устройства.

Сборка

Так или иначе, вам придется установить собранное на ротор или, возможно, какую-то поддерживающую рамку, что позволит ему свободно вращаться. Здесь используется генератор 24 вольт постоянного тока, которые взял из батареи газонокосилки.

Двигатель имеет разъемы плюс и минус с одного конца, выступающий вал с другого конца. Как назло, вал был 10 мм в диаметре, с тонкой нитью. Это усложнило установку.

Я решил проблему креплением L-образного кронштейна к валу двигателя. Для этого использовал кусок металла от старого руля. Он имеет U-образную форму с боковыми отверстиями и вверху. Наконец, болтами прикрепил П-образный разъем к L-образному кронштейну.

Вырезал отверстие в куске фанеры, достаточно большое, чтобы вставить двигатель. После установки двигателя на фанеру, закрепил его болтами. Чтобы испытать свое создание, поместил все это дело сверху тяжелого деревянного ящика.

Демонстрация ветрогенератора

Махина вращается очень хорошо при достаточном ветре. Тем днем ветер был около25 км/ч.

 

Последний шаг – подключение генератора. Нужно провести провода через инвертор, который будет конвертировать постоянное напряжение в переменный ток. Затем соединить этот провод с аккумуляторами.

Генерирует ли мой аппарат электричество? Следует признаться, не так много. Оказывается, он едва вырабатывал 1 вольт, хотя вращался довольно быстро. Думаю, проблема заключается в моторе.

В интернете есть немало дискуссий какой лучше подходит. Кто-то пытается использовать мотор от автомобиля или стиральной машины. Так что еще будет над чем поработать.

Читайте также:   Ответы на часто задаваемые вопросы

На видео тестирование самодельной модели Ленц2 от databeestje (на английском)

vetrogeneratorsvoimirukami.ru

Как сделать вертикальный ветрогенератор своими руками

28 Февраль 2015        Главная страница » Своими руками

В последнее время поклонники возобновляемых источников энергии отдают предпочтение вертикальным конструкциям ветряков. Горизонтальные уходят в историю. Дело не только в том, что смастерить вертикальный ветрогенератор своими руками легче, чем горизонтальный. Основным мотивом такого выбора является эффективность и надежность.

Преимущества вертикального ветряка

1. Вертикальная конструкция ветряка лучше ловит ветер: нет необходимости определять, откуда он дует и ориентировать лопасти под воздушный поток. 2. Установка такого оборудования не требует высокого его расположения, а это значит, что вертикальный ветряк своими руками будет легче обслужить. 3. Конструкция содержит меньше движущихся деталей, что повышает ее надежность. 4. Оптимальный профиль лопастей повышает КПД ветряка. 5. Многополюсный генератор, использующийся для выработки электроэнергии, является менее шумным.

Расскажем о том, как изготовить детали и собрать вертикальный ветрогенератор своими руками.

Алгоритм действий при изготовлении турбины своими руками

1. Опоры (верхняя и нижняя) лопастей представляют собой две концентрические окружности одинаковых по размеру. Изготавливают их из ABS пластика – вырезают лобзиком. В одной из них (она будет верхней) проделывают отверстие диаметром 300 мм.

конструкция ветрогенератора 2. Нижняя опора должна опираться на хаб, в качестве которой можно использовать ступицу легкового автомобиля. Для соединения деталей нужно разметить и высверлить 4 отверстия. 3. Собирая вертикальный ветрогенератор своими руками, особое внимание уделяют креплению лопастей. Для правильного расположения лопастей нужен шаблон. На нижней опоре чертим шестиконечную звезду (звезду Давида), углы которой будут находиться на краю окружности. Проецируем чертеж на верхнюю опору. Лопасти изготавливаем из тонкого листового металла в виде полоски длиной 1160 мм, ширина которых – чуть больше стороны луча звезды.

схема ветрогенератора 4. Крепят лопасти двумя уголками вверху и внизу, при этом они должны быть изогнуты так, чтобы образовалась четверть круга. Располагают их друг за другом по окружности, устанавливая на грани лучей.

Изготавливаем ротор

1. Основания для ротора диаметром 400 мм выпиливают из фанеры толщиной 10 мм. По внешнему радиусу с помощью жидких гвоздей или эпоксидного клея крепят постоянные неодимовые магниты с высокой индуктивностью. Располагают их аналогично цифрам на часовом циферблате (ровно 12 шт) с соблюдением полярности (их рекомендуется промаркировать). Чтобы магниты не сошли со своего места, их временно фиксируют распорками из деревянных клиньев.

ротор самодельного ветрогенератора 2. Второй ротор делают аналогично и симметрично первому. Разница в полярности магнитов – она должна быть противоположной.

Как собрать статор

Статор собирается из 9-ти катушек индуктивности. Должно быть з группы последовательно соединенных катушек (по 3 шт. в группе): конец предыдущей соединяется с началом следующей (конфигурация «звезда»). Располагаются катушки симметрично в вершинах трех треугольников, вписанных в окружность. Намотка выполняется медным проводом 0,51 мм в диаметре (тип – 24 AWG). Необходимо 320 витков. Это позволит получить на выходе генератора напряжение 100 В при 120 об/мин. турбины. Вертикальный ветрогенератор своими руками можно смастерить с различными параметрами выходного напряжения и тока путем уменьшения/увеличения количества витков и диаметра намоточного провода статора. Витки катушек наматываются одинаково. Необходимо соблюдать направление намотки и отмечать ее начало и конец. Поверх наружного витка наносится эпоксидный клей и наматывается в четырех местах изолента – для препятствования разматыванию.

катушки статора

Правила и нюансы соединения катушек

Концы катушек необходимо очистить от лаковой изоляции. Соединения выполняются пайкой. Подготовленные таким образом катушки укладывают на бумажный лист, на который наносят схему их расположения (в соответствии с положением постоянных магнитов ротора). Фиксируют их скотчем. Все свободные поля бумаги (кроме центров катушек) заклеивают стеклотканью, заливая эпоксидную смолу с отвердителем. Выводы обмоток должны располагаться снаружи или внутри статора. Для крепления кронштейна в статоре проделывают отверстия.

схема соединения катушек

статор ветрогенератора

соединение катушек статора

ветрогенератор своими руками

Окончательная сборка и установка

На одну ось собираются (сверху – вниз): нижняя опора лопастей, диск с постоянными магнитами (верхнее основание ротора), статор, нижнее основание ротора и ступица. Все составляющие крепятся шпильками к кронштейну. Для хорошего контакта используем болты из нержавеющей стали. Доработав остальные мелочи, получаем готовое устройство. Вертикальный ветряк своими руками следует устанавливать на отрытой местности, там, где сила ветра наибольшая. Желательно, чтобы вблизи не было высоких сооружений. Тогда ветрогенератор будет эффективно вырабатывать электроэнергию, что поможет сэкономить средства.

ветрогенератор своими руками

вертикальный ветрогенератор

ветрогенератор своими руками

ветрогенератор своими руками

Источник

Это интересно:

Дачный ветрогенератор своими руками из подручных материаловБыстро и просто делаем солнечные батареи своими рукамиБесплатный подогрев воды или как изготовить солнечный коллектор своими руками

 

Это интересно:

    

www.energya.by

Роторный ветрогенератор своими руками

ротор ветрогенератора

Сделать своими руками роторный ветрогенератор вы можете из подручных средств, которые вы найдете у себя дома. Для устройства вам потребуются обычные материалы, среди которых алюминий, фанера и магниты. Конструкция должна вырабатывать до 50 киловатт-часов энергии в месяц, когда устойчиво дует ветер. Вертикальный агрегат лучше всего функционирует при ветре со скоростью от 10 до 30 километров в час. Тестирование ветрогенератора при ветре 80 километров в час показало, что пропеллер раскрутился так сильно, что лопасти невозможно было остановить. Главный недостаток системы, которую мы опишем в этом материале, является производство небольшого количества электрической энергии.

Содержание статьи:

Дизайн и чертежи мы позаимствуем из проекта Lenz2, который был разработан Эдом Ленцем. Это устройство типа Савониуса, но имеет некоторые изменения, за счет которых все три крыла используют сопротивление ветра в качестве подъемной силы. Таким образом, наша конструкция эффективнее чистого Савониуса.

Роторный ветрогенератор

В оригинале установка имеет высоту 120 см и диаметр 90 см. Мы уменьшили конструкцию в размерах до 45 и 53 см соответственно.

Материалы и инструменты

Для работы вам потребуются некоторые набор материалов и инструментов, которые вы можете заменять альтернативными, которые у вас есть. Главное, чтобы они подходили.

Материалы:

  • фанера толщиной 5-10 мм;
  • металлическая лента с отверстиями;
  • гайки и болты;
  • стержень длиной 60 см и диаметром 10 мм;
  • тонкий листовой металл;
  • гайки 10 мм для стержня;
  • 9 кусков древесины размером 10х25х450 мм;
  • оборудование для генератора.

тонкий листовой металл

Инструменты:

  • дрель со сверлами;
  • ключи;
  • ножницы по металлу;
  • лобзик или ножовка.

Последовательность работ

Работы по созданию ветрогенератора своими руками выполняются в следующей последовательности:

  1. Подготовка деталей лопастей.
  2. Их сборка.
  3. Создание осевого стержня.
  4. Сборка конструкции.

Заводской ветрогенератор

Вырезание лопастей

Для обеспечения хорошей аэродинамики крыла нужно создать каплеобразную форму. У вертикального ветрогенератора три лопасти, поэтому вам нужно вырезать 6 подобных деталей. Размер уменьшен вдвое относительно оригинального проекта Эда Ленца.Советуем вырезать шаблон из картона и использовать его в качестве лакала, перенося рисунок на фанеру.

Сделать это можно следующим образом:

  1. Вырежьте из картона прямоугольник размерами 90х190 мм.
  2. Нарисуйте посередине линию по длинной оси.
  3. Сделайте отметку по линии, отступив от одного конца 45 мм.
  4. Проведите через отметку линию к краям перпендикулярно осевой линии.
  5. При помощи циркуля начертите полукруг радиусом 45 мм вверху отметки. Соедините две боковые части кромки с верхним краем.
  6. Края полукруга соедините с центральной точкой дальнего края осевой линией по центру.
  7. Вырежьте лекало.

Чертеж лопасти

При помощи картонного шаблона начертите на фанере шесть изображений и вырежьте их лобзиком.

Также нам нужно сделать три планки для соединения двух фанерных деталей по концам каждого крыла. Планки имеют длину, которая зависит от высоты крыла. В нашем случае это 530 мм, так как эту высоту можно установить на вертикальной оси. У нас получились следующие размеры: 12х25х530 мм.

Карандашом надо отметить на деталях из фанеры пазы, в которые придется вставить деревянные планки. Два паза с одной стороны элемента, и один с другой. Далее детали надо вырезать лобзиком.

Заостренные концы лопастей будут поворачиваться к центру ветроустановки на 9 градусов. Это измерение эмпирическим путем определил Эдуард Ленц. Практика доказывает, что этот угол отлично работает. У вас будет возможность регулирования его после сборки, если вы решите проверить правильность расчетов.

Собираем лопасти

После вырезания всех деталей лопастей можно приступить к их сборке. Для сборки каждого крыла нужно вставить планку в пазы на нижней и верхней детали. Убедитесь в том, что планки не выходят за пределы кромки фанерной части – выровняйте их.

Сборка лопастей

Для крепления надо предварительно высверлить отверстие сквозь фанеру через планку. Достаточно использовать для крепления один шуруп длиной 5-7 мм. Дополнительно можно использовать клей, но это не необходимость. Таким же способом надо соединить две другие заготовки.

Задняя сторона с двумя планками и круглая часть должна быть покрыта чем-нибудь. Можно использовать обычные алюминиевые листы или другой подходящий материал. Например, если вырезать два куска алюминия 15х53 см, вы можете обвернуть передний и обратный край всех крыльев. Часть листа можно приложить от первой планки до второй по кромке спереди. Каждую часть следует закрепить несколькими финтами. Некоторые вошли внутрь деревянного края, а другие в край фанеры. После этого крепим на задней части втору и привинчиваем к планке.

Сделайте то же самое с другими крыльями. Далее их можно будет установить. Для этого закрепите металлический стержень в месте, где будет вращаться ветряк.

Делаем осевой стержень

Крылья крепятся вдоль центральной оси на фанерных дисках с распорками, соединяющими вершины и основания крыльев.

Надо вырезать два круга из 10-миллиметровой фанеры диаметром 20 см. лучше используйте для этого круглый транспортир. На нем отметьте три части по 120 градусов линиями – это будут распорки стойки.

Высверлите отверстие в середине каждого диска. Оно должно по диаметру совпадать со стержнем.

Распорки, которые соединяют диски и крылья, можно делать разными способами. Наиболее простым решением на наш взгляд является их создание из дерева. Материал подойдет для нижней распорки, а для верхнего можно купить 150 см полосы оцинкованного металла, по центральной линии которой надо пробить отверстия.

осевой стержень ветрогенератора

Стойки надо сократить до 28 см, а в конце каждой из них в 25 мм от центра окружности отметить по одной линии 120 градусов. Высверливаем в стойке два отверстия, а потом одно через фанерный круг. Прочно крепим все болтами.

Сначала следует накрутить гайку 12 мм нижней части оси, чтобы она располагалась в 60 мм от конца. Надо надеть снизу на ось один фанерный диск до самой гайки, а потом накрутить еще гайку, хорошенько притянув ее к диску. Эти гайки следует подогнать друг к другу, чтобы диск прочно сидел на своем месте. Точно так же надо установить второй диск на обратном конце стержня. Вероятно, вам придется регулировать положение диска таким образом, чтобы его приспособить к высоте крыльев и оставить место для крепления оси генератора или прочих деталей.Далее можете устанавливать крылья. Болтами зафиксируйте фанерные торцы крыльев на распорках центрального диска. Крылья надо закрепить максимально жестко, но они при этом должны свободно вращаться. Теперь выровняйте то, что вы нарисовали, по линии на верхней стойке в 9 градусов, а потом затяните верхние и нижние гайки.

Наш ветряк готов к установке генератора или иного устройства.

Процесс сборки

В любом случае вам нужно будет установить собранное на ротор или поддерживающую рамку, благодаря чему он будет легко вращаться. Здесь подойдет генератор мощностью 24 вольта постоянного тока. Например, можно взять его от батареи газонокосилки.

Двигатель имеет плюсовый и минусовой разъемы с одного конца и выступающий вал на другом конце. Нам попался вал диаметром 10 мм с тонкой нитью – это усложнило работу. Проблему мы решили креплением L-образного кронштейна на вал двигателя. Для этого потребовался кусок металла от старого руля U-образной формы отверстиями вверху и по бокам. Болтами закрепили П-образный разъем к кронштейну L-образной формы.

Сборка ветрогенератора

Вырезаем отверстие в куске фанеры необходимых размеров, чтобы залез мотор. После установки двигателя на фанеру нужно зафиксировать его при помощи болтов. Для испытания своего творения нужно поставить его на тяжелый деревянный ящик.

Как работает

Приспособление вращается довольно хорошо при нормальном ветре. Когда мы тестировали, его скорость составляла 25 км/ч. Последним шагом стало подключение генератора. Необходимо подвести провода через инвертор, превращающий постоянное напряжение в переменный ток. После этого провод надо соединить с АКБ.

sdelais.ru

Вертикальный ветрогенератор своими руками. Турбина

Представленный ниже материал является свободным переводом (переводить было трудно) англоязычной интернет-страницы об изготовлении своими руками турбины вертикального ветрогенератора.

Изготовление турбины

Вертикальный ветрогенератор. Инструменты и детали

При изготовлении такого ветрогенератора своими руками используются некоторые электроинструменты и детали.

Инструменты:

  • ножовка или ленточная пила
  • лобзик
  • токарный станок
  • ручная дрель
  • сверла
  • отвертка
  • 2 зажима
  • некоторые другие.

Детали и материалы:

  • труба ПВХ
  • водонепроницаемая древесина, лучше водонепроницаемая фанера (если нет, придется защищать ее покрытием краской)
  • 2 подшипники (нижний будет работать под нагрузкой)
  • масленка
  • катанка - стержень (2 размеров) (1 большой и 4 малых) (из нержавеющей стали, если это возможно)
  • болты и шайбы (2 размеров) (из нержавеющей стали, если это возможно)
  • кусок 40 мм круглого алюминия (сплав, будет содержать нижний подшипник)
  • 3 винта.
Вертикальный ветрогенератор. Изготовление лопастей

Первое, что нужно сделать - это измерить трубу ПВХ и порезать ее на 4 равные части (моя малая 2 метра, после разреза было 50 см в одной части).

Когда это сделано, полученные части разрезаются по длине.

Теперь есть 8 лопастей (они должны быть точно одного и того же размера!)

Изображения, представленные ниже, показывают последовательность работы.

Ветрогенератор_инструменты

Ветрогенератор_лопасти

Ветрогенератор_заготовки

Ветрогенератор_нарезка

Ветрогенератор_заготовки_2

Изготовление двух дисков турбины вертикального ветрогенератора

Берутся 2 куска водостойкой фанеры (12 мм), на каждом из кусков обозначается круг диаметром 40 см, лобзиком вырезаются эти круги.

Опять изображения, представленные ниже, показывают последовательность работы.

Ветрогенератор_диски_3

Делим изготовленный круг на 8 частей.

Изображение, приведенное ниже, показывает, как нужно разделить круг на 8 частей. Сделать это нужно только на одном куске, на следующем этапе я объясню почему.

Ветрогенератор_круг

Нарезка слотов (пазов) для лопастей турбины ветрогенератора

Итак, лучше все обозначить только на одном куске.

Дуги рисуются так: берется одна половинка трубы и накладывается на одну из 8 линий, предварительно нарисованных на куске фанеры. Карандашом отмечается линия и внутренней и внешней поверхности трубы. Тот кусок фанеры, где отмечены дуги, кладется сверху на неразмеченную кусок, а затем они затискиваються вместе. Когда порезы будут сделаны, они будут точно такими же. Я использовал пилы, обычно предназначенные для резки металла, полотно такой пилы чуть тоньше лопасти.

На сторонах обоих дисков сделаются метки, чтобы потом можно было точно наложить один на другой (например, указывается дуга 1 - дуга 1, дуга 2 - дуга 2 и т. д.). Таким образом, когда турбина будет собираться, диски будут точно соответствовать друг другу.

Еще одно нужно сделать, когда оба диска зажаты, - это просверлить центральное отверстие в соответствии с размером большого стержня (болта) и 4 отверстия для маленьких стержней. Распределите 4 стержни на одинаковом расстоянии (как вы видите на картинке), приблизительно на расстоянии 2 см от дуг. Таким образом, можно будет ставить шайбы на стержне, не касаясь лопастей. Теперь нужно закрепить лопасти турбины и 4 небольшие стержни, как показано на последней картинке. Они должны плотно прилегать!

Изображения показывают, как нужно нарезать слоты (пазы) для лопастей турбины ветрогенератора.

Ветрогенератор_пазы_1

Ветрогенератор_пазы_2

Ветрогенератор_пазы_3

Установка центрального стержня

Сначала устанавливаем верхнюю часть турбины ветрогенератора, аналогично тому, как это сделано в предыдущем шаге. Обращаем внимание на метки, сделанные по бокам дисков, когда они были еще зажаты.

Таким образом, одни и те же разрезы будут соответствовать друг другу и турбина НЕ БУДЕТ шаткой. Возможно, лучше использовать молоток и маленький кусочек дерева, чтобы не повредить лопасти или диск, когда нужно будет нажать на них. Убеждаемся, что лопасти плотно вошли в пазы и 4 маленькие стержни попали в нужное место. Это непростая работа. Удачи!

Теперь следует сделать большой центральный стержень с необходимыми болтами и шайбами.

На дисках центр уже отмечен.

Изображения показывают последовательность установки центрального стержня.

Ветрогенератор_центр_1

Ветрогенератор_центр_2

Первое изображение показывает вид диска снизу. Я дал там 2 гайки, и они будут нижней опорой.

Я оставил там часть стержня, поэтому я смогу потом подключить какой-то генератор.

Верхний диск показан на втором изображении, а стержень с этой стороны будет обрезан короче. На этой стороне будет только подшипник, чтобы сбалансировать турбину, когда она будет установлена ​​в рамку крепления.

Обрезка центрального стержня до нужного размера

Если у вас есть станок, это довольно легко сделать. Я сделал толстый стержень, по 10 мм с обеих сторон.

Ветрогенератор_обрезка

Фотография показывает нижнюю сторону стержня.

Убедитесь, что он хорошо вписывается, потому что это будет определять, насколько легко ваш ветрогенератор будет работать.

Изготовление держателя нижней опоры вертикального ветрогенератора

Я использовал подшипник, сделанный из 3-х частей, как показано на первом изображении. Этот подшипник выполнен так, чтобы справиться с вертикальной нагрузкой.

Если вы посмотрите внимательно, то увидите, что в 2 дисках не один и тот же внутренний размер отверстия.

Диск с наибольшим отверстием (он справа) - это верхняя часть подшипника, на нем будет турбина ветрогенератора.

Я сделал на токарном станке отверстие, соответствующее диаметру подшипника, который будет использоваться. Не делайте его глубоким! Убедитесь, что верхняя часть подшипника просто торчит из держателя. Это нужно потому, что верхнее кольцо будет вращаться вместе с турбиной (если этого не сделать, он будет тереться с внутренней стороной держателя, замедлять турбину и быстро изнашиваться).

Вы также можете просверлить дырку в нижней части держателя таким образом, чтобы через нее проходил стержень. Сделайте эту дырку чуть больше, чем диаметр стержня, чтобы она не была слишком узкой и не давила на стержень.

Дальнейшие объяснения будут непонятны без просмотра изображений, иллюстрирующих последовательность работы.

Ветрогенератор_подшипник_1

Ветрогенератор_подшипник_2

Ветрогенератор_подшипник_3

Ветрогенератор_подшипник_4

Ветрогенератор_подшипник_5

Ветрогенератор_подшипник_6

Ветрогенератор_подшипник_7

Вы видели, что у этого подшипника нет смазки, поэтому мы должны будем установить смазочный ниппель.

Используйте резьбонарезные инструмент, чтобы это сделать. Сначала просверлите отверстие в соответствии размера резьбы и ниппеля, который вы будете использовать. Мой был M6.

Используйте немного масла при нарезке, потому что вы нарезаете в алюминии (в противном случае внутри все будет грубо, шершаво).

Поверните ваш инструмент, используемый для нарезки, примерно на один оборот, а затем на половину оборота назад. Таким образом металл режется внутри, и вы не сломаете свой инструмент. Используйте такую ​​последовательность нарезки, пока не получите правильную резьбу.

Для продолжения нажмите на кнопку с цифрой 2.

Изготовление крепления и монтаж турбины вертикального ветрогенератора

Изготовление крепления турбины вертикального ветрогенератора

Сначала найдите два куска дерева одинаковой длины. Убедитесь, что они достаточно широкие для изготовления сильной конструкции.

Найдите центр их обоих и сделайте отверстие по размеру держателя подшипника для дна на одном куске и отверстие по размеру верхнего подшипника на втором куске.

Мне повезло, у меня была большая дрель, чтобы сделать это. Если у вас нет большого сверла - высверлите отверстие, а затем вырежьте все остальное круглой фрезой или лобзиком.

Для дна нужно просверлить в центре дрелькой дырку на один размер больше, чем размер стержня, который впишется в подшипник. Для дна вам придется вырезать небольшую щель (слот), чтобы ниппель смог поместиться внутри и чтобы у вас было достаточно места разместить насос смазки. На фотографиях вы можете увидеть, как это должно выглядеть.

Ветрогенератор_крепление_турбины

Ветрогенератор-крепление_2

Ветрогенератор-крепление-3

Возьмите также два ровных куска дерева для сторон крепления (у меня была фанера, так что я использовал ее).

Возьмите нижнюю часть с держателем подшипника внутри и положить его на ровную поверхность.

Возьмите одну боковину и прикрепите ее к нижней части. Сначала просверлите несколько отверстий сбоку так, чтобы винты лучше вошли. Убедитесь, что поверхности точно перпендикулярны (угол 90 градусов).

Сделайте то же самое для другой стороны.

Теперь возьмите полностью собранную вашу турбину и опустите ее в нижний подшипник.

Теперь берите верхнюю часть крепления и надвиньте подшипник на большой стержень. Измерьте с обеих сторон турбины и убедитесь, что расстояния одинаковые и ваша конструкция будет точно квадратной.

Изготовление крепления к опоре (башне) турбины вертикального ветрогенератора

То, что я показываю ниже, на самом деле я не измерял. Я убедился, что все точно совпадает с осью турбины. Значит просто сделайте так, как видите на фотографиях.

Обязательно убедитесь в прочности конструкции, ведь она будет выдерживать большие нагрузки.

Ветрогенератор-крепления-опоры-1

Ветрогенератор-крепление-опоры-2

Ветрогенератор-крепление-опоры-3

Ветрогенератор-крепление-опоры-4

Ветрогенератор-крепление-опоры-5

Я еще не подсоединял к ней генератор. Думаю, это должен быть сильный генератор с катушками на неодимовых магнитах.

Демонстрация работы вертикального ветрогенератора

Ниже показана фотография установленного вертикального ветрогенератора.

Ветрогенератор_установлен

Я использовал несколько канатов, чтобы стабилизировать турбину.

Также я воспользовался старыми кронштейнами от палатки для крепления канатов на землю, а на стороне турбины я использовал винты. Работает хорошо.

Когда вы будете монтировать вашу турбину, найдите помощника, который сможет удерживать турбину в то время, как вы будете крепить канаты на землю.

Небольшой фильм показывает (перейдите по ссылке), как работает турбина вертикального ветрогенератора.

Оригинальная англоязычная страница, находится здесь.

radiofishka.in.ua

Вертикальные ветрогенераторы самодельные обзор

В этом разделе собраны различные конструкции ветрогенераторов с вертикальной осью вращения, сделанные любителями данного вида ветрогенераторов. Вертикальных ветрогенераторов бывает множество видов и вариаций. Простейшие Савониусы или по простому бочки, и более продвинутые роторы Дарье, которые более оборотистые, но тут каждый вид имеет свои достоинства и недостатки. >

Ротор Онипко

Описание ротора Онипко. Что это? Очередной проект для поиска инвесторов или это реально эффективный ветрогенератор >

Вертикальный ветрогенератор

Самодельный ветрогенератор, фото и видео. Немного фото самого ветряка, вышки и генераторов. Для этого ветряка изготавливалось несколько вариантов генераторов >

Вертикальный ветрогенератор необычной конструкции

Интересная конструкция ветрогенератора, генератор которого сделан из асинхронного двигателя, но генератор сделан с тремя статорами и тройным ротором. так-же необычно вращается двухлопастной ротор с лопастями из поликарбоната. >

Ветряк из бочек с откидными лопастями

Ветрогенератор сделанный из жестяных бочек. Генератор сделан из асинхронного двигателя мощностью 2,2кВт, ротор которого переделан на неодимовые магниты. Привод на генератор ременной. Лопасти ветряка откидные с центробежными грузами, выхотя на ветер они раскрываются и закрываются переходя под ветер. >

Ветрогенератор из мотор-колеса

Немного фотографий небольшого вертикального ветрогенератора. В качестве генератора здесь использовалось мотор-колесо от скутера, передача крутящегго момента на генератор цепная, соотношение примерно 1:2,5. Размеры ротора 1*1,6метра, высота мачты 9 метров. На среднем ветру этот ветряк выдает до 3А и 17v на зарядку щелочного аккумулятора. >

Ветрогенератор для забора воды

Ставшая уже легендарной на просторах рунета конструция этого ветрогенератора, который приводит в движение самодельный насос, а он качает воду из озера. Изначально ветряк должен был заряжать аккумулятор, но слишком малые обороты свели на нет все попытки получения электричества. >

Вертикальный ветрогенератор, ротор Угринского

Самодельный ветрогенератор с вертикальной осью вращения и размером ротора 0,75*1,6м. Конструкция лопастей по чертежам ротора Угринского, это улучшенный Савониус по сути, КИЭВ такой конструкции выше. Конструкция сделана из двух блоков с углом 90 градусов, материал фанера и алюминий. Генератор для этого ветряка аксиального типа на постоянных магнитах.

Мощность ветроустановки около 50 ватт на ветре 7-8м/с.

>

Сомодельный ветрогенератор типа Савониус

Самодельный вертикальный ветрогенератор с размером ротора 1,8*1м. В качестве генератора переделанный автомобильный генератор.

Мощность ветроустановки 60 ватт на ветре 10м/с, это немного, но здесь надо усовершенствовать генератор.

e-veterok.ru

Ветрогенератор с вертикальным ротором | Синтезгаз

Самодельный ветрогенератор в сборе

Самодельный ветрогенератор в сборе

Группой умельцев была разработана конструкция ветрогенераторной установки с вертикально расположенной осью вращения. Ниже, представлено подробное руководство по изготовлению этой установки. Внимательно прочитав это руководство, вы сможете сделать подобный вертикальный ветрогенератор своими руками.

Конструкция ветрогенератора получилась достаточно надежной, с низкой стоимостью обслуживания, простой в изготовлении и не дорогой по комплектующим. Представленный ниже список деталей носит ознакомительный и ориентировочный характер. Соблюдать его не обязательно, можно внести какие-то свои коррективы, что-то улучшить, что-то использовать свое, т.к. не везде можно найти именно то, что в списке. Для изготовления этого ветрогенератора использовались недорогие и качественные детали.

Схема вертикального ветрогенератора

Схема вертикального ветрогенератора

НаименованиеКол-воПримечание
Список используемых деталей и материалов для ротора:
Предварительно вырезанный лист металла1Вырезан из стали толщиной 1/4" при помощи гидроабразивной, лазерной и др. резке
Ступица от авто (Хаб)1Должна содержать 4 отверстия, диаметр около 4 дюймов
2" x 1" x 1/2" неодимовый магнит26Очень хрупкие, лучше заказать дополнительно
1/2"-13tpi x 3“ шпилька1TPI – кол-во витков резьбы на дюйм
1/2" гайка16 
1/2" шайба16 
1/2" гровер16 
1/2".-13tpi колпачковая гайка16 
1" шайба4Для того, чтобы выдержать зазор между роторами
   
Список используемых деталей и материалов для турбины:
3" x 60" Оцинкованная труба6 
ABS пластик 3/8" (1.2×1.2м)1 
Магниты для балансировкиЕсли нужныЕсли лопасти не сбалансированы, то магниты прикрепляются для балансировки
1/4" винт48 
1/4" шайба48 
1/4" гровер48 
1/4" гайка48 
2" x 5/8" уголки24 
1" уголки12 (опционально)В случае, если лопасти не держат форму, то можно добавить доп. уголки
винты, гайки, шайбы и гроверы для 1" уголка12 (опционально) 
   
Список используемых деталей и материалов для статора:
Эпоксидка с затвердителем2 л 
1/4" винт нерж.3 
1/4" шайба нерж.3 
1/4" гайка нерж.3 
1/4" кольцевой наконечник3Для эл. соединения
1/2"-13tpi x 3“ шпилька нерж.1Нерж. сталь не является ферромагнетиком, поэтому не будет "тормозить" ротор
1/2" гайка6 
СтеклотканьЕсли нужна 
0.51мм эмал. провод 24AWG
   
Список используемых деталей и материалов для монтажа:
1/4" x 3/4" болт6 
1-1/4" фланец трубы1 
1-1/4" оцинк. труба L-18"1 
   
Инструменты и оборудование:
1/2"-13tpi x 36“ шпилька2Используется для поддомкрачивания
1/2" болт8 
АнемометрЕсли нужен 
1" лист алюминия1Для изготовления проставок, если понадобятся
Зеленая краска1Для покраски держателей пластика. Цвет не принципиален
Голубая краска бал.1Для покраски ротора и др. частей. Цвет не принципиален
Мультиметр1 
Паяльник и припой1 
Дрель1 
Ножовка1 
Керн1 
Маска1 
Защитные очки1 
Перчатки1 

Ветрогенераторы с вертикальной осью вращения не настолько эффективны, как их горизонтальные собратья, однако вертикальные ветрогенераторы менее требовательны к месту их установки.

Описание изготовления турбины ветрогенератора

Турбина ветрогенератора

Турбина ветрогенератора

  1. Соединяющий элемент – предназначен для соединения ротора к лопастям ветрогенератора.
  2. Схема расположения лопастей – два встречных равносторонних треугольника. По данному чертежу потом легче будет расположить уголки крепления лопастей.
Крепление лопастей уголками

Крепление лопастей уголками

Если не уверены в чем то, шаблоны из картона помогут избежать ошибок и дальнейших переделываний.

Общий вид расположения уголков, крепящих лопасти

Общий вид расположения уголков, крепящих лопасти

Последовательность действий изготовления турбины:

  1. Изготовление нижней и верхней опор (оснований) лопастей. Разметьте и при помощи лобзика вырежьте из ABS пластика окружность. Затем обведите ее и вырежьте вторую опору. Должны получиться две абсолютно одинаковые окружности.
  2. В центре одной опоры вырежьте отверстие диаметром 30 см. Это будет верхняя опора лопастей.
  3. Возьмите хаб (ступица от авто) и разметьте и просверлите четыре отверстия на нижней опоре для крепления хаба.
  4. Сделайте шаблон расположения лопастей (рис. выше) и разметьте на нижней опоре места крепления уголков, которые будут соединять опору и лопасти.
  5. Сложите лопасти в стопку, прочно свяжите их и обрежьте до требуемой длины. В данной конструкции лопасти длиной 116 см. Чем длинее лопасти, тем больше энергии ветра они получают, но обратной стороной является нестабильность в сильный ветер.
  6. Разметьте лопасти для крепления уголков. Накерните, а затем просверлите отверстия в них.
  7. Используя шаблон расположения лопастей, который представлен на рисунке выше, прикрепите лопасти к опоре при помощи уголков.

Описание изготовления ротора ветрогенератора

Разметка роторов с помощью бумажных шаблонов

Разметка роторов с помощью бумажных шаблонов

Последовательность действий по изготовлению ротора:

  1. Положите два основания ротора друг на друга, совместите отверстия и напильником или маркером сделайте небольшую метку по бокам. В дальнейшем, это поможет правильно сориентировать их относительно друг-друга.
  2. Сделайте два бумажных шаблона расположения магнитов и приклейте их на основания.
  3. Промаркируйте полярность всех магнитов при помощи маркера. В качестве “тестера полярности” можно использовать небольшой магнит, обмотанный тряпкой или изолентой. Проводя его над большим магнитом, будет хорошо видно, отталкивается он или притягивается.
  4. Крепление магнитов на основании ротора

    Крепление магнитов на основании ротора

  5. Приготовьте эпоксидную смолу (добавив в нее отвердитель). И равномерно нанесите ее снизу магнита.
  6. Очень аккуратно поднесите магнит к краю основания ротора и переместите его к своей позиции. Если магнит устанавливать сверху ротора, то большая мощность магнита может его резко примагнитить и он может поломаться. И никогда не суйте свои пальцы и другие части тела между двумя магнитами или магнитом и железом. Неодимовые магниты очень мощные!
  7. Продолжайте приклеивать магниты к ротору (не забудьте смазывать эпоксидкой), чередую их полюса. Если магниты сьезжают под действием магнитной силы, то воспользуйтесь куском дерева, располагая его между ними для страховки.
  8. После того, как один ротор закончили, переходите к второму. Используя ранее поставленную метку, расположите магниты точно напротив первого ротора, но в другой полярности.
  9. Положите роторы подальше друг от друга (чтобы они не примагнитились, иначе потом не отдерете).

Описание изготовления статора ветрогенератора

Изготовление статора – это очень трудоемкая часть процесса изготовления ветрогенератора. Можно, конечно попробовать купить готовый статор (его еще надо найти у нас) или генератор, но не факт, что они подойдут для конкретного ветряка со своими индивидуальными характеристиками

Катушка статора

Катушка статора

Статор ветрогенератора – электрический компонент, состоящий из 9-ти катушек. Катушка статора изображена на фото выше. Катушки разделены на 3 группы, по 3 катушки в каждой группе. Каждая катушка намотана проводом 24AWG (0.51мм) и содержит в себе 320 витков. Большее количество витков, но более тонким проводом даст более высокое напряжение, но меньший ток. Поэтому, параметры катушек могут быть изменены, в зависимости от того, какое напряжение вам требуется на выходе ветрогенератора. Нижеследующая таблица поможет вам определиться:

  • 320 витков, 0.51 мм (24AWG) = 100В * 120 об/мин.
  • 160 витков, 0.0508 мм (16AWG) = 48В * 140 об/мин.
  • 60 витков, 0.0571 мм (15AWG) = 24В * 120 об/мин.

Вручную наматывать катушки – это скучное и трудное занятие. Поэтому, чтобы облегчить процесс намотки рекомендуется изготовить простое приспособление – намоточный станок. Тем более, что конструкция его достаточно проста и сделать его можно из подручных материалов.

Витки всех катушек должны быть намотаны одинаково, в одном и том же направлении и обращайте внимание или отмечайте, где начало, а где конец катушки. Для предотвращения разматывания катушек, они обмотаны изолентой и промазаны эпоксидкой.

Приспособление для намотки катушек

Приспособление сделано из двух кусков фанеры, изогнутой шпильки, куска ПВХ-трубы и гвоздей. Перед тем, как изогнуть шпильку, нагрейте ее горелкой.

Приспособление для намотки катушек, сделанное из двух кусков фанеры, изогнутой шпильки, куска ПВХ-трубы и гвоздей

Приспособление для намотки катушек, сделанное из двух кусков фанеры, изогнутой шпильки, куска ПВХ-трубы и гвоздей

Небольшой кусок трубы между дощечками обеспечивает заданную толщину, а четыря гвоздя обеспечивают необходимые размеры катушек.

Крупный вид приспособления для намотки катушек

Крупный вид приспособления для намотки катушек

Вы можете придумать свою конструкцию намоточного станка, или возможно у вас уже имеется готовый.

После того, как все катушки намотаны их необходимо проверить на идентичность друг к другу. Это можно сделать при помощи весов, а также нужно померить сопротивления катушек мультиметром.

Подробный вид приспособления для намотки катушек

Подробный вид приспособления для намотки катушек

Схема соединения катушек статора

Внимание!

Категорически запрещается подключать домашние бытовые потребители напрямую к ветрогенератору во избежании выхода их из строя! Также соблюдайте меры безопасности при обращении с электричеством!

Схема соединения катушек статора

Схема соединения катушек статора

Последовательность действий соединения катушек:

  1. Зачистите шкуркой концы выводов каждой катушки.
  2. Соедините катушки, как показано на рисунке выше. Должно получиться 3 группы, по 3 катушки в каждой группе. При такой схеме соединений получится трехфазный переменный ток. Концы катушек припаяйте, либо воспользуйтесь зажимами.
  3. Выберите одну из следующих конфигураций:
  • А. Конфигурация «звезда». Для того, чтобы получить большое напряжение на выходе, соедините выводы X,Y и Z между собой.
  • B. Конфигурация «треугольник». Для того, чтобы получить большой ток, соедините X с B, Y с C, Z с A.
  • C. Для того, чтобы в будущем сделать возможность изменять конфигурацию, нарастите все шесть проводников и выведите их наружу.
  1. На большом листе бумаге нарисуйте схему расположения и подключения катушек. Все катушки должны быть равномерно распределены и соответствовать расположению магнитов ротора.
  2. Прикрепите катушки при помощи скотча к бумаге. Приготовьте эпоксидную смолу с отвердителем для заливки статора.
  3. Для нанесения эпоксидки на стеклоткань используйте малярную кисть. Если необходимо, то добавьте небольшие кусочки стеклоткани. Центр катушек не заполняйте, чтобы обеспечить их достаточное охлаждение при работе. Постарайтесь избегать образования пузырьков. Целью данной операции является закрепление катушек на своих местах и придание плоской формы статору, который будет располагаться между двумя роторами. Статор не будет нагруженным узлом и не будет вращаться.

Для того, чтобы стало более понятно, рассмотрим весь процесс в картинках:

Изготовление статора

Изготовление статора

Готовые катушки помещаются на вощеную бумагу с начерченной схемой расположения. Три небольших круга по углам на фото выше – места отверстий для крепления кронштейна статора. Кольцо в центре предотвращает попадание эпоксидки в центральную окружность.

Вокруг катушек помещается стеклоткань

Вокруг катушек помещается стеклоткань

Катушки закреплены на своих местах. Стеклоткань, небольшими кусочками помещается вокруг катушек. Выводы катушек можно вывести внутрь или наружу статора. Не забудьте оставить достаточный запас длины выводов. Обязательно еще раз проверьте все соединения и прозвоните мультиметром.

Статор, залитый эпоксидкой с кронштейном

Статор, залитый эпоксидкой с кронштейном

Статор практически готов. Отверстия для крепления кронштейна, сверлятся в статоре. При сверлении отверстий смотрите не попадите в выводы катушек. После завершения операции, обрежьте лишнюю стеклоткань и если необходимо, шкуркой зачистите поверхность статора.

Изготовление кронштейна статора

Труба для крепления оси хаба была обрезана под нужный размер. В ней были просверлены отверстия и нарезана резьба. В дальнейшем в них будут вкручены болты, которые будут удерживать ось.

Крепление оси

Крепление оси

Эскиз (чертеж) кронштейна

Эскиз (чертеж) кронштейна

На рисунке выше показан кронштейн, к которому будет крепиться статор, находящийся между двумя роторами.

Шпилька с гайками и втулкой

Шпилька с гайками и втулкой

На фото выше показана шпилька с гайками и втулкой. Четыре таких шпильки обеспечивают необходимый зазор между роторами . Вместо втулки можно использовать гайки большего размера, либо самому вырезать шайбы из алюминия.

Окончательная сборка генератора

Небольшое уточнение: малый воздушный зазор между связкой ротор-статор-ротор (который задается шпилькой с втулкой), обеспечивает более высокую отдаваемую мощность, но возрастает риск повреждения статора или ротора при перекосе оси, который может возникнуть при сильном ветре.

Сборочный чертеж генератора

Сборочный чертеж генератора

На левом рисунке ниже, показан ротор с 4-мя шпильками для обеспечения зазора и двумя алюминиевыми пластинами (которые в дальнейшем будут убраны).

На правом рисунке показан собранный и покрашенный в зеленый цвет статор, установленный на место.

Ротор и статор

Ротор и статор

Процесс сборки:

  1. В плите верхнего ротора просверлите 4 отверстия и нарежьте в них резьбу для шпильки. Это необходимо для плавного опускания ротора на свое место.
  2. Уприте 4 шпильки в алюминиевые пластины приклеенные ранее и установите на шпильки верхний ротор.
  3. Роторы будут притягиваться друг к другу с очень большой силой, поэтому и нужно такое приспособление. Сразу выровняйте роторы относительно друг-друга по поставленным ранее метках на торцах.
  4. Поочередно вращая ключом шпильки, равномерно опускайте ротор.
  5. После того, как ротор уперся в втулку (обеспечивающая зазор), выкрутите шпильки и уберите алюминиевые пластины.
  6. Установите хаб (ступицу) и прикрутите его.
Этапы сборки генератора

Этапы сборки генератора

Генератор готов!

Генератор будущего ветрогенератора в сборе

Генератор будущего ветрогенератора в сборе

После установки шпилек (1) и фланца (2) ваш генератор должен выглядеть приблизительно так, ка на рисунке выше.

Установка и крепление клемм

Установка и крепление клемм

Болты из нержавейки служат для обеспечения электрического контакта. На провода удобно использовать кольцевые наконечники.

Установка клемм

Установка клемм

Колпачковые гайки и шайбы служат для крепления соединительной платы и опоры лопастей к генератору. Итак, ветрогенератор полностью собран и готов к тестам.

Для начала, лучше всего рукой раскручивать ветряк и измерять параметры. Если все три выходные клеммы закоротить между собой, то ветряк должен вращаться очень туго. Это может быть использовано для остановки ветрогенератора для сервисного обслуживания или в целях безопасности.

Ветрогенератор можно использовать не только для обеспечения дома электричеством. К примеру данный экземпляр, сделан так, чтобы статор вырабатывал большое напряжение, которое затем используется для нагрева.Рассматриваемый выше генератор выдает 3-х фазное напряжение с различной частотой (зависит от силы ветра), а к примеру в России используется однофазная сеть 220-230В, с фиксированной частотой сети 50 Гц. Это отнюдь не означает, что данный генератор не подойдет для питания бытовых приборов. Переменный ток с данного генератора может быть преобразован в постоянный ток, с фиксированным напряжением. А постоянный ток уже может использоваться для питания светильников, нагрева воды, заряда аккумуляторов, а может быть поставлен преобразователь для преобразования постоянного тока в переменный. Но это уже выходит за рамки данной статьи.

Мостовой выпрямитель

Мостовой выпрямитель

На рисунке выше простая схема мостового выпрямителя, состоящего из 6-ти диодов. Он преобразовывает переменный ток в постоянный.

Рекомендации по выбору места установки ветрогенератора

Ветрогенератор, описываемый здесь, установлен на 4-х метровой опоре на краю горы. Трубный фланец, который установлен снизу генератора обеспечивает легкую и быструю установку ветрогенератора – достаточно прикрутить 4 болта. Хотя для надежности, лучше приварить.

Обычно, горизонтальные ветрогенераторы «любят» когда ветер дует с одного направления, в отличии от вертикальных ветряков, где за счет флюгера, они могут поворачиваться и им не важно направление ветра. Т.к. данный ветряк установлен на берегу скалы, то ветер там создает турбулентные потоки с разных направлений, что не очень эффективно для данной конструкции.

Другим фактором, который необходимо учитывать при подборе места размещения, является сила ветра. Архив данных по силе ветра для вашей местности можно найти в интернете, правда это будет очень приблизительно, т.к. все зависит от конкретного места.

Также, в выборе месторасположения установки ветрогенератора поможет анемометр (прибор для измерения силы ветра).

Немного о механике ветрогенератора

Как известно, ветер возникает из-за разности температур поверхности земли. Когда ветер вращает турбины ветрогенератора, он создает три силы: подьемную, торможения и импульсную. Подьемная сила обычно возникает над выпуклой поверхностью и является следствием разности давлений. Сила торможения ветра возникает за лопастями ветрогенератора, она является нежелательной и тормозит ветряк. Импульсная сила возникает из-за изогнутой формы лопастей. Когда молекулы воздуха толкают лопасти сзади, то им некуда потом деваться и они собираются позади них. В результате, они толкают лопасти в направлении ветра. Чем больше подьемная и импульсная силы и меньше сила торможения, тем быстрее лопасти будет вращаться. Соответственно вращается ротор, который создает магнитное поле на статоре. В результате чего вырабатывается электрическая энергия.

Скачать схему расположения магнитов

---

Комментарии:

---

Что такое газ БраунаХронология водородных топливных элементов

sintezgaz.org.ua