- Принцип і особливості роботи вітряного генератора
- Вибір лопатей для вітряка
- Вибір мотора для вітряка
- Підключення та установка вітряка
- Саморобний вітрогенератор: відео
Наши партнеры ArtmMisto
Дачі та будинки у віддалених від міста місцях нерідко страждають від перебою з електрикою . Виручити в цій ситуації може бензиновий генератор, однак він не екологічний на природі. Щоб мати безперебійний струм, господарі все частіше звертаються до вітряних міні-генераторів. Їх можна зібрати своїми власними руками. У статті зібрані рекомендації та відео.
Принцип і особливості роботи вітряного генератора
Своїми руками можна зібрати невеликий надійний тихохідний вітряк. Щось більш велике і потужне зробити в домашніх умовах практично неможливо. Найпростіший саморобний вітряної генератор зможе забезпечити роботу:
- лампочок;
- зарядних пристроїв;
- малопотужної побутової техніки.
Принцип роботи такий міні-електростанції простий: вітер обертає лопаті, що крутять вал, кінетична енергія передається електрогенератори, який переробляє її в струм. Електрика за допомогою додаткових пристосувань живить ваш будинок. Вітряк складається з:
- генератора, який перетворює енергію;
- вітряного колеса з лопатями;
- пристроїв, які «знімуть» і направлять енергію;
- кріплень і щогли;
- батареї і системи управління.
Принцип роботи вітрогенератора
Мінімальна швидкість вітру, при якій буде працювати генератор, - 4 м / с. Як правило, реальна швидкість більше біля морів, в горах або інших ділянках навіть з невеликими перепадами висот. Потужність пристрою пропорційна цієї величини в кубі.
Порада. Фахівці стверджують, що оптимальна потужність для саморобного вітряного генератора - в межах 200-500 Вт.
Вибір лопатей для вітряка
Не дуже складно зібрати самому вітрогенератор з горизонтальною віссю на основі велосипедного мотора. Вітряне колесо - найважливіший елемент в генераторі. Варіантів форм лопатей безліч. На сьогодні для домашнього використання найбільш ефективна крильчасті, нагадує крило літака. Така конструкція зводить до мінімуму протидіючі сили. Оптимальний кут розташування лопатей на осі становить 10-12 ° C.
Форму крильчасті лопаті краще вирізати за шаблоном. Для тихохідного вітряка простіше все використовувати ПВХ трубу з товщиною стінки не менше 0,4 см. Наприклад, труба напірної каналізації діаметром від 160 мм. Щоб прикріпити лопаті до корпусу мотора, зробіть головку з м'якої сталі товщиною 0,6-1 см з привареними по числу лопатей пластин з того ж матеріалу товщиною 1,2 см і довжиною близько 3 см. У смугах потрібні отвори, до яких за допомогою болтів з контргайками кріпиться головка.
Увага! Між лопатями і генератором повинно бути мінімум 25 см, щоб при пориві вітру лопаті не зламалися об корпус вітряка.
У виборі кількості «крил» важливо знайти «золоту середину». Не женіться за занадто швидкими вітряками. 2- або 3-лопатеві дійсно швидкохідні, а ще й дешеві, але мають такі мінуси:
вітрогенератор
- Велика швидкість - більший знос осі. Якщо конструкція або її складові частини відваляться під час роботи, то будуть нести загрозу життю і здоров'ю. З цієї ж причини не рекомендується виготовляти лопаті з нетривкого пластика.
- Щоб ККД конструкції був високий, потрібно дуже прискіпливо поставитися до аеродинамічній складової. Навіть маленька похибка може сильно знизити ефективність.
- Установку важче збалансувати на вежі (щогли).
- Високий рівень шуму.
Порада. З цих причин фахівці рекомендують зупинитися на 5-6 лопатях. У домашній майстерні оптимально виготовити генератор на 6 деталей з діаметром близько 2 м.
Вибір мотора для вітряка
Хороший варіант для тихохідного 6-лопатевого вітряка - веломотор. Він також має невисокі обороти і не вимагає заміни щіток. Щоб мотор виробляв струм при обертанні, необхідно живити електрикою його обмотку збудження. Двигун повинен мати таке співвідношення потужності і обертів колеса, щоб самостійно запуститися при пориві вітру і почати генерувати енергію.
Відштовхуватися слід саме від частоти обертання вашого вітроколеса (W) і на її основі підбирати мотор зі схожими показниками. Цю величину вдасться вирахувати за формулою: W = V / L * Z * 60. У ній:
- V - швидкість вітру, м / с;
- L - довжина кола вітроколеса (L = [число Пі] * D [діаметр вітроколеса]);
- Z - коефіцієнт швидкохідності.
веломотор
Для трьох лопатей коефіцієнт Z складе 5, для шести - 3. В такому випадку можна використовувати пристрої з потужністю до 250 Вт і числом номінальних оборотів близько 200 разів за секунду.
Підключення та установка вітряка
Струмоприймач для генератора можна виготовити самостійно:
- Візьміть товстий дріт з прямокутним перетином.
- Припаяйте контакти з перерізом не менше 4 кв. мм.
- Накрийте контакти стаканчиком із пластику. Закрийте прогалини в опорній втулці і залийте епоксидкой (епоксидною смолою).
- Після застигання сточите деталь до появи контактів. Для рухомого контакту добре підійдуть мідно-графітові щітки з автомобільного стартера.
Вал мотора прикріпіть до металевого фіксатора з відповідним по діаметру різьбою. Також повинні бути передбачені отвори для 4-х болтів. Для кріплення інших деталей вітряка потрібна рама - сталева пластина або відрізок швелера 6-10 мм завтовшки. Для вільної фіксації рами на щоглі використовуйте підшипник з діаметром всередині від 60 мм.
Важливо грамотно провести розрахунки
Найпростіша схема передбачає зарядку акумуляторів, які живлять в режимі константного напруги (24 В). Щоб застосовувати їх для живлення техніки в режимі змінної напруги (220 В), в ланцюг повинен бути включений спеціальний інвертор. Щогла конструкції може бути сталевий, з діаметром не менше 100 мм. Висота - 6-7 м для відкритої місцевості, в іншому випадку мінімум на 1 м вище сусідніх перешкод. У підставі щогли повинен бути бетон.
Увага! Не можна кріпити вітряк на даху - вібрація згубно вплине на будову.
Перш ніж кріпити ветроколесо, відбалансують його. У закритому приміщенні закріпіть його вертикально і подивіться, чи не провертається конструкція мимовільно, через різницю в масі лопатей. Виправте, якщо це так. Також всі лопаті повинні провертатися в одній площині, з перекосом не більше 2 мм.