Как сделать ветрогенератор своими руками: видео, схема, фото
С давних пор человечество использует силу ветра в своих целях. Ветряные мельницы, парусные корабли знакомы многим, про них пишут в книгах и снимают исторические фильмы. В наше время ветряной электрогенератор не потерял свою актуальность, т.к. с его помощью можно получить бесплатное электричество на даче, которое может пригодиться, если отключат свет. Поговорим о самодельных ветряках, которые можно собрать из подручных материалов и доступных деталей с минимумом затрат. Для вас мы предоставили одну подробную инструкцию с картинками, а также видео идеи еще нескольких вариантов сборки. Итак, давайте рассмотрим, как сделать ветрогенератор своими руками в домашних условиях.
Инструкция по сборке
Существуют несколько типов ветряных установок, а именно – горизонтальный, вертикальный и турбина. У них есть принципиальные различия, свои плюсы и минусы. Однако принцип работы всех ветрогенераторов одинаков — энергия ветра преобразуется в электрическую и накапливается в аккумуляторах, а уже с них уходит на нужды человека.
Он знаком и узнаваем. Преимущество горизонтального ветрогенератора — более высокий КПД по сравнению с другими, так как лопасти ветряка всегда находятся под действием воздушного потока. К недостаткам можно отнести высокое требование к ветру – он должен быть сильнее 5 метров в секунду. Этот тип ветряка сделать проще всего, поэтому его часто берут за основу домашние мастера.
Если вы решили попробовать свои силы в сборке ветрогенератора своими руками, вот несколько рекомендаций.
Начинать нужно с генератора — это сердце системы, от его параметров будет зависеть конструкция винтового узла. Для этого подойдут автомобильные генераторы отечественного и импортного производства, есть сведения о использовании шаговых двигателей от принтеров или прочей оргтехники. Велосипедное мотор-колесо также можно использовать, чтобы самому сделать ветряк для получения электричества. В целом, может подойти практический любой мотор или генератор, однако его обязательно необходимо проверить на эффективность.
Определившись с преобразователем энергии, нужно собрать редукторный узел для повышения оборотов на валу генератора. Один оборот пропеллера должен равняться 4-5 оборотам на валу генераторного узла. Однако эти параметры подбираются индивидуально, исходя из мощности и особенностей вашего генератора и лопастного узла. В качестве редуктора может выступать деталь от болгарки или система ремней и роликов.
Когда собран узел редуктор-генератор, приступают к выяснению его сопротивления крутящему моменту (грамм на миллиметр). Для этого нужно сделать плечо с противовесом на валу будущей установки, и с помощью груза выяснить при каком весе плечо пойдет вниз. Приемлемым результатом считается менее 200 грамм на метр. Размер плеча в этом случае принимается за длину лопасти.
Многие думают, что чем больше лопастей, тем лучше. Это не совсем верно. Нам нужны большие обороты, а много винтов создают большее сопротивление ветру, так как изготавливаем мы их в домашних условиях, в результате чего в какой-то момент набегающий поток тормозит винт и КПД установки падает. Вы можете использовать двухлопастной винт. Такой пропеллер при нормальном ветре может раскрутиться более 1000 оборотов в минуту. Сделать лопасти самодельного ветрогенератора можно из подручных средств — от фанеры и оцинковки, до пластика от водопроводных труб (как на фото ниже). Главное условие – материал должен быть легким и прочным.
Легкий винт повысит КПД ветряка и чувствительность к воздушному потоку. Не забудьте сбалансировать воздушное колесо и убрать неровности, иначе во время работы генератора будете слушать завывание и вой, а вибрации приведут к быстрому износу деталей.
Следующий важный элемент, это хвост. Он будет держать колесо в потоке ветра, и поворачивать конструкцию в случае изменения его направления.
Делать токосъемник или нет, решать вам. Это усложнит конструкцию, однако избавит от частых скручиваний провода, что чревато обрывами кабеля. Конечно, при его отсутствии вам придется иногда самостоятельно раскручивать провод. Во время пробного запуска ветрогенератора не забудьте о технике безопасности, крутящиеся лопасти представляют большую опасность.
Настроенный и сбалансированный ветряк устанавливают на мачту, высотой не ниже 7 метров от земли, закрепленную распорными тросами. Далее не менее важный узел — накопительный аккумулятор. Чаще всего используют автомобильный кислотный аккумулятор. Подключать выход самодельного ветрогенератора непосредственно к батарее нельзя, это нужно сделать через реле зарядки или контроллер, который можно собрать самому или же приобрести готовый.
Принцип работы реле сводится к контролю за зарядом и нагрузкой. В случае полного заряда батареи, оно переключает генератор и аккумулятор на нагрузочный балласт, система стремится всегда быть заряженной, не допуская перезаряда, и не оставляет генератор без нагрузки. Ветряк без нагрузки может достаточно сильно раскрутиться и повредить выработанным потенциалом изоляцию в обмотках. К тому же высокие обороты могут стать причиной механического разрушения элементов ветряного генератора. Далее стоит преобразователь напряжения с 12 на 220 вольт 50 Гц для подключения бытовых приборов.
Сейчас в интернете полно схем и чертежей, где мастера показывают, как сделать ветрогенератор на мощных магнитах самостоятельно. Настолько ли они эффективны, как обещают – вопрос спорный. Но попробовать собрать ветряную электрогенерирующую установку для дома стоит, а потом решить, как ее улучшить. Важно получить опыт и тогда уже можно замахнуться на более серьезный аппарат. Свобода и многообразие самодельных ветряков настолько обширна, а элементная база разнообразна, что нет смысла описывать их все, основной смысл остался тем же — поток ветра раскручивает винт, редуктор повышает обороты вала, генератор выдает напряжение, далее контроллер держит уровень заряда на аккумуляторе, а с него уже идет отбор энергии для различных нужд. Вот по такому принципу можно сделать ветрогенератор своими руками в домашних условиях. Надеемся, наша подробная инструкция с фото примерами разъяснила вам, как изготовить подходящую модель ветряка для дома или дачи. Также рекомендуем ознакомиться с мастер-классами по сборке самодельного устройства в видео формате.
Наглядные видеоуроки
Чтобы легко сделать ветрогенератор для получения электричества в домашних условиях, рекомендуем ознакомиться с готовыми идеями на видео примерах:
Вот мы и предоставили все наиболее простые и доступные идеи сборки самодельного ветряка. Как вы видите, некоторые модели устройств сможет легко изготовить даже ребенок. Существует множество других вариантов самоделок: на мощных магнитах, со сложными лопастями и т.
Будет интересно прочитать:
Ветрогенератор своими руками на 220В
Что такое ветровой генератор
Отличным примером для преставления ветрогенератора и его действия может стать известная компьютерная игра Майнкрафт, где ветрогенераторы раскрыты во всех их качествах. Устроен средний мини-генератор определенным образом.
Все ветрогенераторы в своей сущности дифференцируются на следующие основные виды:
- Одни из самых распространённых – роторные (вертикальные) ветрогенераторы, действующие на основе вертикального осевого вращения, осуществляемого с помощью ротора и лопастей.
- Крыльчатые ветрогенераторы – горизонтальный механизм осевого вращения, осуществляемых с помощью так называемого колеса и имеющей в своей системе, как правило, пропеллер.
- Реже также можно наткнуться на барабанные ветрогенераторы, являющиеся, по своей сути, подвидом роторных и действующих на тех же принципах, но в горизонтальной плоскости.
Конечно, первые картинки, что приходят на ум при возникновении образа ветрогенератора – это вращающиеся лопасти, винт, хвост, турбина или, как её ещё называют, ветротурбина, так называемый ротор.
Ключевое звено всей деятельности – генератор, мачта, аккумуляторы, инвертор, подключённый к электросети, мультипликатор (редуктор, при необходимости) и флюгер.
Как сделать ветряк своими руками
Вертикальные ветрогенераторы являются наиболее эффективными и простыми в изготовлении и эксплуатации, что обуславливает их достаточную распространённость, будь то спиральный или прямой механизм.
Большое значение имеет, как цель создания ветрогенератора, так и местность, на которой он будет установлен, от чего и следует отталкиваться при планировке.
Существуют основные моменты, требующие обязательного внимания, при создании ветрогенератора. Первое, что следует определить, – конечно же двигатель всего прогресса, сердце всей системы – генератор, который можно как приобрести, так и сделать самому, что, в сущности, требует определённой сноровки и умений, однако, при должном желании, можно справиться и новичку. В зависимости от поставленной цели, хотите серьёзный аппарат на 10кВт, 5кВт (5kW) или менее мощный на 12V, или более маленький и простой ветродвиатель велосипедного образца, используемый, как электрическая установка на балконе квартиры.
Ветровик может быть оснащён практически любым генератором:
- Будь то многим известный сельский тракторный генератор;
- Деталь из старого компьютера или ЭВМ;
- А может быть это малошумный автомобильный мотор;
- Элемент двигателя стиральной машины, имеет значение лишь его работоспособность.
Далее определяемся с лопастями – теми самыми крутящимися объектами, напоминающими лопасти мельницы. Лопасти можно изготовить из также большого количества материалов, наиболее перспективными и распространёнными из которых являются, например, фанеры, пластика, иногда жести (краёв бочки, например), ПВХ материала и так далее. При изготовлении, следует учитывать все существенные факторы – как влияние центробежной силы, так и размеры лопастей, поток ветра на местности и другие. Наиболее рационально создавать крыльчатого характера, в силу повышения эффективности, путём влияния на распределение ветрового потока.
Следующий шаг – изготовление прибора для определения скорости и направления ветра – флюгера. Представляет собой что-то вроде металлического флажка, изменяющего своё положение в соответствии с потоками ветра. В роль флюгера может подойти практически любой сравнительно прочный, но лёгкий слой металла.
Мачта – в её роли может использоваться также широкий спектр подручных средств, например, прочная водопроводная труба. Самодельный ветряной аппарат (самоделки) вполне реально изготовить самому, как уже было описано, из максимально доступных средств, при чём сила ветряка зависит от используемых материалов и продуманности использования в конкретных условиях. Самый простой представитель таких устройств вполне способен создавать электричества на освещение помещения, зарядки устройств, а при должном желании, даже для обеспечения базовых нужд сравнительно небольшого загородного домика.
Подбор генератора для ветряка
Генератор – важнейший элемент всей установки, без которого невозможно создание ни единого вольта электроэнергии. Изготовить низкооборотный генератор самостоятельно из подручных средств вполне реально, но следует подбирать все элементы под конкретные цели, ведь если речь идёт о мощной установке, то здесь необходимы достаточно серьёзные детали.
Генератор включает в себя:
- Ротор – подвижный элемент в механизме, выполняющий оборотную функцию, а также на котором размещён прибор, получающий энергию от источника (тела).
- Статор – тесно взаимосвязанный элемент с ротором, являющийся неподвижным, собирающийся, если речь идёт об генераторе, из металлических листов, присоединённых друг к другу, и на котором размещается индуктор (металлическая обмотка).
- Неодимовые магниты, выполняющие индукционную функцию.
При этом, для выполнения функции генератора, в зависимости от цели, можно использовать практически любой работоспособный механизм, будь то остатки тракторного двигателя или же электромотор от принтера или стартера вентилятора.
Важно, как подбирается медная электро проволока.
Если речь идёт об изготовлении генератора с нуля, то здесь необходимы элементы. Ступица – средняя часть колеса, металлическое основание для будущего моторчика. Неодимовые магниты в определённом количестве и размерах. Необходимы металлические диски, на которые будут крепиться магниты, полиэфирная смола или иной способный закрепить и склеить магнитный слой, плотный слой бумаги, фанера.
Изготовление ветрогенераторов своими руками на 220В
Изготовить ветрогенератор мощностью 220 вольт вполне реально самому, и даже это далеко не предел возможностей, при должном желании и наличии необходимых материалов.
Отличительными чертами генераторов со сравнительно значимой мощностью до мелких с небольшой мощностью являются:
- Конечно, более мощная электростанция требует более надежных, прочных деталей и элементов, а также более сильный ветер.
- Также при создании и содержании ветрогенераторов с мощностью, достаточной для содержания хотя бы одного крупного электробытового прибора, обязательным элементом является аккумулятор, используемый для запасания на нём лишней энергии.
- Нужно учитывать, что для большего количества энергии, требуется более серьёзная система контроля, что обуславливает встраивание блока управления, включающие в свою систему стабилизаторы напряжения, в такие ветряки.
- Для более серьёзных и некомпактных систем требуется соответствующая стабильная установка.
Из последнего вытекает потребность в фундаменте, хотя бы в виде небольших подготовленных и залитых лунок для того, чтобы установить в них макет.Также аксиальные генераторы лишены свойства залипания, или, что называется, отправной точки, в силу чего даже малейший ветер способен сдвинуть с места лопасти такого прибора.
В остальном ветрогнераторы на 220 В (в том числе их изготовление) практически не отличаются от иных представителей и подчиняются общим правилам, изложенным выше.
Наиболее распространён ветровой генератор, основа которого – аксиальная система ветроустановок, основанная на использовании в ней неодимовых магнитов, завоевавших своё высокое место на рынке в силу качества, стойкости и доступности.
Этапы строительства ветряков для дома своими руками
Если говорить о загородном участке дачи или усадьбе, но следует понимать, что чем больше потребность, тем больше стоимость. Особенно, если иметь в виду цели отопления или постоянного содержания всех домашних приборов, трудоёмкость и содержание такого устройства, пусть даже он и является одним из самых выгодных.
Ветродвигатель, как уже освещалось выше, вполне может выполнять функцию основного источника электроэнергии даже для целого дома.
Если сравнивать с близкими аналогами, например, солнечный источник во многом уступает ветрякам, ведь солнце бывает не ежедневно, а электрогенератор и подавно не чета ветрогенератору в экономической и экологической составляющей.
Основные компоненты ветрогенератора для дома (конечно же, говоря о ветрогенераторе для дома, следует понимать, что необходимы все базовые элементы
- Статор, ротор, индуктор, являющиеся основными составными элементами генератора;
- Аккумуляторы для накопления энергии;
- Ветроуловитель, если речь идёт об маловетреной местности.
Помимо того, при изготовлении также можно использовать принципы изобретений ВСУ Склярова, Бирюкова или Третьякова, что существенно повысит рационализм и выгоду использования системы и, для комфорта, уменьшит шумовые эффекты.
Инструкция: как сделать ветрогенератор своими руками
Процесс изготовления ветрогенератора является творческим и то, как он будет устроен, зависит только от мастера. Нет универсальной инструкции, так как каждая конструкция – совокупность различных деталей и других факторов каждого частного случая.
Делается всё с помощью базовых инструментов – шуруповерта, молотка, болгарки и иных подобных.
Первым, что нужно сделать при изготовлении ветрогенератора – это определиться с целью и сделать базовые расчёты, чертежи, определить место и так далее. Далее следует собрать и закрепить лопасти, хвост к аккумулятору (подключить к генератору).
Основная и наиболее оптимальная, апробированная и подробная инструкция по изготовлению ветрогенератора своими руками:
- Изготовить генератор из заранее приготовленных деталей – 2 подготовленных металлических блина с неодимовыми магнитами скрепляются друг на против друга, между которыми вставляется статор с уже имеющейся на ней медной обмоткой.
- На мачте (трубе) устанавливается опора (кронштейн), а над ним – ступица.
- Далее на ступицу следует установить генератор, после чего статор нужно соединить с опорой.
- На другую часть устанавливается ветротурбина.
Забетонировать и построить основание конструкции, чтобы стабилизировать её при сильном ветре, рассчитав основные параметры, ведь для значительной установки шагового расстояния может быть недостаточно.
Преимущества самодельного ветрогенератора
В заключение, следует отметить, что самодельный ветряной генератор – отличный, современный и с каждым днём всё более доступный источник энергии, распространяющийся с невероятной скоростью. Основные преимущества ветрогенератора, чего не могут присвоить электрогенераторы на основе бензогенератора – высокая экономичность, доступность, эффективность, простота монтажа и эксплуатации, современность, большинство – малошумные, экологичные.
Ветрогенераторы на сегодняшний день являются перспективным и всё более эффективным и набирающим обороты средством получения электроэнергии, при этом являющимися сравнительном экономичными и вполне доступными, даже для того, чтобы сделать такой прибор своими руками.
Ветрогенератор своими руками: 4 кВт (видео)
Ветрогенераторы-самоделки – отличный способ узнать что-то новое, попробовать в новом деле, а также сделать доступный и простой способ обеспечить домик электроэнергией в простейших домашних условиях.
Делаем ветряк из автомобильного генератора для частного дома своими руками
Ветроэнергетические ресурсы в российском сегменте занимает неоднозначное положение. Применение таких устройств рассматривается с двух сторон. С одной самодельный ветряк – это отличное решение для экономии электроэнергии механическим путем. Этому способствуют бескрайние равнины, где присутствует постоянная скорость ветра и набирается достаточная потенциальная энергия, превращаемая в дальнейшем с помощью ветряка в кинетическую. Однако в некоторых регионах необъятной страны ветра отличаются слабым потенциалом из-за неравномерного и медленного воздействия. В северных районах выделяют третью сторону, где бесчинствуют буйные и непредсказуемые ветра. Каждый владелец дома может содержать в хозяйстве собственный ветряк. Покупать такое устройство – дорогое удовольствие, поэтому лучше создать ветровой генератор для дома своими руками. Определимся: какой конкретный тип ветряка подойдет больше и с какими целями он выбирается?
Сделать ветрогенератор своими руками можно и из пустых бутылок
Содержание
- Ветряк 1 — конструкция роторного типа
- Ветряк 2 — аксиальная конструкция на магнитах
Независимо от того выберите ли вы ветрогенератор вертикальный, роторный ветряк или другой тип, схематическое устройство изделия имеет следующие схожие составные детали:
- Генератор тока своими руками (используется доступный вариант).
- Лопасти (изготавливаются из жесткого материала, неспособного к коррозии и деформациям в процессе работы)
- Подъемник башенного типа необходимый для поднятия установки на нужный уровень.
- Опционально устанавливаются дополнительные аккумуляторные батареи с системой электронного управления.
Легче и дешевле собирать ветрогенераторы своими руками с ротором или аксиальной конструкцией на магнитах. Чтобы выбрать подходящий, изучим устройство каждого.
Ветряк 1 — конструкция роторного типа
Самодельный ветрогенератор с роторной турбиной изготавливается из двух, реже четырех, лопастей. Отличается несложной конструкцией, ввиду чего изготавливается самостоятельно из подручных материалов. Такой ветрогенератор для дома не обеспечит необходимым количеством электроэнергии двухэтажный загородный коттедж. Мощности ветрового генератора хватит на снабжение электричеством маленького садового домика. Ветряк для частного дома используется для подачи освещения на прилежащие к домовладению хозяйственные постройки, придомовые фонари, светильники, бытовые приборы: обогреватель ветерок, фен, холодильник и прочие.
Подготовка деталей и расходников
В зависимости от того, на какую мощность рассчитывается ветряной генератор своими руками, подбирают соответствующий генератор для ветряка. Мы рассмотрим ветряки своими руками с мощностью до 5 Квт. Сделать ветрогенератор своими руками с ротором легко. Для этого подготовим следующие материалы:
- Автомобильный генератор на 12 вольт. Для создания устройства используют кислотный либо гелиевый аккумулятор от автомобиля.
- Регулятор напряжения для преобразования переменных токов: 12 –> 220 вольт.
Самодельный регулятор напряжения для преобразования переменных токов: 12 –> 220 вольт - Габаритная емкость. Подходящие варианты: кастрюля из нержавейки или ведро из алюминия.
- Зарядное устройство. Используем снятое с автомобиля реле.
- Выключатель на 12 вольт.
- Лампа заряда с контроллером.
- Болты М16×70 мм с гайками и шайбами.
- Простой вольтметр любой конфигурации из неиспользуемого измерительного устройства.
- Кабель электрический трехжильный с сечением не менее 2,5 мм2.
- Металлические хомуты с прорезиненной подкладкой. Понадобятся при креплении генератора к несущей матче.
Чтобы сделать электро генераторы на 220 своими руками понадобиться стандартный набор монтажных инструментов: болгарка с дисками, маркер, шуруповерт, дрель со сверлами, ножницы по металлу, набор накидных ключей, газовые ключи №1,2,3, кусачки, рулетка.
Ход конструкторских работ
Для создания конструкции ветряка изначально подготавливают ротор. На следующем этапе модифицируют шкив генератора. В роли ротора используется металлическая емкость: кастрюля или ведро. С помощью рулетки и маркера отмеряем четыре равные части. Затем проделываем отверстия на концах расчерченных линий, чтобы разделение на составные части было легче. Разрезаем емкость ножницами по металлу. При отсутствии таковых проделываем те же действия болгаркой. Из полученных частей вырезаем лопасти будущего ротора, но не до конца прорезая заготовку.
Не допускается резка емкостей из оцинкованных материалов или изделий с тонкими жестяными стенками, так как материал перегревается и деформируется.
Лопасти ротора должны соответствовать между собой по размеру
Чтобы ветряк из автомобильного генератора правильно работал, лопасти ротора должны соответствовать между собой по размеру. Как вариант создают генератор из стартера своими руками. Поэтому замеры требуют тщательных проверок.
Теперь подготавливаем генератор для ветряка своими руками. В первую очередь определяем сторону вращения шкива. Для этого возвратно-поступательными движениями руки крутим его влево – вправо. По стандарту он вращается по часовой стрелке, но случаются исключения из правил. На следующем этапе соединяем роторную часть с генератором. С помощью дрели проделываем ровные отверстия в днище емкости и шкиве генератора.
Отверстия должны располагаться по симметрии. В противном случае возникает риск дисбаланса в движении ротора.
Края лопастей немного выгибаем для увеличения скорости вращения от ветра. Чем больше угол изгиба, тем эффективнее роторная установка воспринимает потоки воздуха. Лопасти ротора изготавливают не только из емкости. Можно сделать лопасти для ветрогенератора своими руками в виде отдельных деталей, которые соединяются с металлической заготовкой в форме окружности. В таких моделях легче проводить ремонтные работы по восстановлению отдельных крыльчаток.
Чтобы подключить генератор, берем емкость с изготовленными лопастями и надежно крепим к шкиву генератора ботами М16×70 мм или меньшего диаметра. Теперь собранная конструкция целиком устанавливается на мачте. Фиксируем в доступных местах металлическими хомутами. Монтируем электрическую проводку и собираем замкнутую цепь. Каждый контакт подсоединяется в соответствующий разъем. При необходимости предварительно записываем маркировку и цвет каждого провода в отдельности. Проволокой крепим проводку к мачте.
После полной сборки механической конструкции, остается лишь подсоединить инвертор (преобразователь напряжения), аккумулятор и нагрузку (приборная часть и освещение). Для подключения аккумулятора и инвертора используем электрический кабель сечением 3 мм2 длиною в 1 метр, а для остальных периферийных нагрузок подойдёт кабель с сечением в 2 мм2. Собранный ветряк своими руками готов к эксплуатации.
Маломощный ветрогенератор на основе дрели своими руками
Достоинства и недостатки такой модели
При правильной сборке всех составных элементов, ветрогенераторы своими руками из автомобильного генератора сослужат длительный срок без единой проблемы. Конструкция, запитанная 75-амперным аккумулятором с установленным преобразователем на 1000 W, выдаст количество электроэнергии для стабильной работы уличного освещения или приборов видеонаблюдения. К достоинствам также относят: сравнительно низкая цена на комплектующие для ветряка, ремонтопригодность, отсутствие дополнительных условий для корректного функционирования и низкая шумность конструкции. К примеру, малошумные вертикальные ветрогенераторы 5 квт работают тише, чем современные холодильники.
Недостатки очевидны: слабая электрическая производительность, низкие показатели прочности, зависимость от резких изменений в скорости ветра, что приводит к частой поломке лопастей.
Ветряк 2 — аксиальная конструкция на магнитах
Ветрогенераторы на 220в своими руками с неодимовыми магнитами получили название аксиальные ветряки. Устройство таких конструкций основано на не железных статорах с прикрепленными магнитами. Ввиду того, что стоимость последних упала в несколько раз, изготовить генератор на магнитах своими руками стало проще. Модель этого ветряка позволит получить большее количество электрической энергии, нежели созданные роторные электрогенераторы своими руками.
Что необходимо подготовить?
Что такое ветровой генератор, устройство и принцип работы
Главный элемент механической конструкции аксиального генератора – ступица колеса легкового автомобиля вместе с тормозными дисками, которая станет будущим ротором. Если деталь использовалась раньше по своему предназначению, то следует ее подготовить. Для этого разбираем ступицу на составные части и металлической щеткой отчищаем внутренние и внешние стенки элемента от ржавчины. Каждый подшипник тщательно смазываем. Теперь собираем ступицу в обратном порядке.
Распределение и закрепление магнитов
Для закрепления неодимовых магнитов на тормозных дисках ротора, подготавливаем 20 единиц прямоугольной формы с размерами 25×8 мм.
В магнитах с круглой структурой магнитное поле расположено в центре, а у прямоугольных по длине.
Четное количество магнитов образует полюса. Располагаем их, по всей области дисков чередуя через один. Для того чтобы выяснить, где у магнита плюс и минус, берется один из них, а остальные прислоняем к нему сначала одной, а затем другой сторонами. Если они намагничиваются, то маркером ставим на этой стороне плюс и наоборот. При увеличении количества полюсов, руководствуемся следующим правилами:
- Для однофазных генераторов сумма полюсов равняется количеству магнитов.
- Для трехфазных соблюдается соотношение пропорции 4/3 по единицам магнитов и полюсов, а также 2/3 по полюсам к катушкам соответственно.
Магниты установлены перпендикулярно окружности диска
Чтобы точно распределить магниты по окружности тормозного диска используем шаблон, нарисованный на листе бумаги. Магниты клеим с помощью сильного клея, а затем фиксируем эпоксидной смолой.
Трехфазные и однофазные генераторы
Статор с одной фазой сравнительно хуже, нежели трехфазные аналоги. Ввиду непостоянства при отдачи тока, возникают высокие колебания амплитуды в электросети, поэтому однофазные устройства выдают вибрацию. В трехфазных генераторах происходит компенсация нагрузки тока из одной фазы в другую. Благодаря этому мощность в такой сети всегда постоянная. Вибрационные воздействия негативно влияют на конструкцию в целом, следовательно, срок использования однофазных генераторов значительно меньше, нежели у трехфазных. Еще одно преимущество трехфазной модели – отсутствие шума во время работы.
Процесс наматывания катушек
Прежде чем приступить к наматыванию провода на катушки генератора, делаем предварительные расчеты: момент начала заряжания аккумулятора в 12 вольт должно происходить при номинальной величине в 110 об/мин. Используя эти данные, вычисляем необходимое количество витков в отдельно взятой катушке: 12*110/N, где N – число катушек. Для обмотки используем исключительно провода с крупным сечением. Это уменьшит единицы сопротивления и увеличит силу тока.
Мачта и винт
Высотные показатели мачты должны составлять около 6-12 метров. Под основание мачты заливается опалубка, а затем бетонируется. К верхней части крепим винт, который можно изготовить из труб ПВХ диаметром 160 мм и длинной не менее 2 метров. Из нее вырезаем шесть двухметровых пластин. Фиксируем полученный финт на верху мачты. Саму мачту укрепляем с помощью тросов, прибитых с одной стороны к земле, а с другой – к телу конструкции.
ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО
Особенности эксплуатации ветряков
Любой из двух представленных моделей ветряков подходит для использования в качестве альтернативного источника электроэнергии. При изготовлении такого устройства может использоваться любой генератор 220в. К примеру, сконструированный ветрогенератор своими руками из стиральной машины имеет большую продолжительность эксплуатации. Ветрогенератор из шуруповерта – один из самых простых вариантов ветряка. Владельцы загородных домов по достоинству оценят такое изобретение. Каждый тип ветрогенераторов обладает набором индивидуальных преимуществ и недостатков. Степень эффективности отдельно взятой конструкции может разниться для различных регионов нашей страны. Такой источник электричества под рукой никогда не помешает, тем более, если такое оборудование будет использовать на равнинной местности с высокой интенсивностью ветра.
Как сделать ветрогенератор на 220 вольт
Вообще нет такого понятия Ветрогенератор на 220 вольт. Ветрогенератор не может работать напрямую, и от себя питать ваши электроприборы. Обороты ветрогенератора зависят от скорости ветра, также напряжение и мощность ветрогенератора. Для того чтобы генератор в ветряке стабильно давал 220 вольт 50Гц ему нужны постоянные обороты. Но обороты винта и генератора зависят от скорости ветра и в бытовых ветряках стабилизировать обороты не возможно, да и не нужно.>
Есть так называемые промышленные ветрогенераторы мощностью в тысячи киловатт. Такие ветрогенераторы работают напрямую в высоковольтные электросети где напряжение под 10000 вольт и более. Там есть система стабилизации оборотов и устройства синхронизации частоты переменного тока с электросетью. Но у себя дома такой ветряк не поставишь, и ставят их обычно на побережьях или возвышенностях, там где относительно мощный и ровный ветровой поток.
>
Вообще конечно можно сделать высоковольтный генератор чтобы он напрямую работал к примеру на отопление, то есть грел воду ТЭН-ами. Но так просто напрямую их к ветряку подключить тоже не получится, заработает он очень плохо. Просто при снижении скорости ветра ТЭНЫ остановят винт и сам он не раскрутится пока не отключишь ТЭНы. Здесь всё равно должно быть управляющее устройство чтобы подключались ТЭНы при определённых оборотах и напряжении генератора.
При работе на заряд аккумуляторов ветрогенератор раскручивается и набирает обороты пока его напряжение не поднимется до напряжения аккумуляторов. Винту ничего не мешает набирать обороты, а когда винт раскрутится то и напряжение вырастет и начинается зарядка АКБ. Если же повесить на ветряк нагрузку напрямую то она остановит винт.
Люди пытаются по разному это обойти. Подключают вначале слабенький ТЭН, а при увеличении оборотов добавляют ещё ТЭНы чтобы снимать больше мощности. Делают устройства для автоматического подключения нагревательных ТЭНов. Есть также контроллеры заряда аккумуляторов со сбросом лишней энергии на балласт.
Ветрогенератор это лишь источник энергии для заряда аккумуляторов. А вот именно из аккумуляторов и берётся энергия, которая инвертором преобразуется в 220 вольт. Вся цепочка выглядит так: ветрогенератор заряжает аккумуляторы, а к ним подключен преобразователь напряжения (инвертор). От инвертора и питаются все приборы и устройства в доме.
>
Ветрогенераторы малой мощности обычно делают для заряда аккумуляторов на 12 или 24 вольта. Более мощные ветряки строят на 48 вольт. Без аккумулятора тут не обойтись. Но правда есть сетевые инверторы, к которым ветрогенератор подключается напрямую и энергия идёт сразу в электросеть. То есть инвертор преобразует энергию в 220в 50Гц и подаёт ее в общую электросеть, без сети такой инвертор не работает. Но толку от этого у нас мало, вам никто не заплатит за отданную в сеть энергию, да и сами вы ей не воспользуетесь, а счётчик электроэнергии может её приплюсовать и вы за неё ещё заплатите государству.
По сути любой ветрогенератор выдаёт нам 220 вольт, но вначале энергия идёт в аккумуляторы, а потом забирается через инвертор 220в 50Гц.
Как сделать ветрогенератор вы можете почитать на этом сайте, здесь много информации по изготовлению ветрогенераторов, а также много описаний реальных ветрогенераторов.
Мини ветрогенератор своими руками
В местах без электричества возникает проблема с подзарядкой смартфонов и прочей техники. Использование павербанка только временная мера. Гораздо надежней обзавестись бесплатным альтернативным источником энергии. В его качестве подойдет самодельный миниатюрный ветрогенератор. Его производительности вполне достаточно, чтобы подзаряжать смартфон.Материалы:
Изготовление ветряка
Первым делом поясню о сердце нашего ветряка, которым является купленный на АлиЭкспресс мотор-мини генератор на 220В.
Это трехфазный безщеточный электродвигатель (мощностью 50 Вт), который при номинальных оборотах (10000 об./мин.) способен вырабатывать порядка 220 Вольт трехфазного напряжения. Но так как при помощи ветра такие обороты создать невозможно, нам доступно лишь слабое вращение, то такая турбина будет нам выдавать порядка 12-20 В. Этого будет достаточно для наших целей.
Берем ПВХ трубу.
На край канализационной ПВХ трубки 32 мм термоклеем приклеивается моторчик. Для надежности его нужно закрепить парой червячных хомутов.
Отступив 50 мм от двигателя, в трубе делается сквозное отверстие сверлом d10 мм, как на фото. Саму трубку нужно обрезать. Достаточно оставить 35-40 см.
На противоположном от моторчика краю трубы делается продольный рез длиной 25-30 мм. Нужно, чтобы он соответствовал направлению ранее проделанного отверстия.
Из куска пластика или оргстека вырезается хвост ветряка. С помощью термописталета он вклеивается в прорезь на трубке.
В отверстие трубки с моторчиком и хвостом вставляется болт М10. На него навинчивается гайка.
Далее насаживается подшипник, который поджимается второй гайкой.
ПВХ переходник из 32 мм на 50 мм насаживается на подшипник. Если тот немного меньше, то можно использовать проставку из кусочка трубки.
К переходнику присоединяется ПВХ труба 50 мм.
На вал моторчика нужно надеть лопасти. Их можно снять из перегоревшего вентилятора.
Если посадочный диаметр на лопастях немного больше, то следует насадить на вал подходящую трубочку и дополнительно воспользоваться термоклеем.
Чтобы защитить моторчик от осадков, на него наклеивается крышка. Для этого можно применить кусочек разрезанной вдоль канализационной трубки 50 мм.
Для закрепления ветрогенератора нужно сделать тяжелую стойку. Проще всего замешать бетон и залить в квадратную форму, выложенную из кирпича.
В полученную бетонную подушку вертикально вставляется ПВХ труба 50 мм, снятая с переходника на корпусе вентилятора. На второй день бетон уже достаточно крепкий, чтобы удерживать генератор.
При воздействии ветра генератор выдает энергию со скачущим напряжением, это нормально. При подсоединении светодиодной лампочки видно, что она мерцает. Припаиваем провода от моторчика сначала к трехфазному выпрямителю.
А затем к понижающему преобразователю напряжения.
После него подается стабильное напряжение без критических скачков, пригодное для зарядки смартфона напряжением 5В.
Это недорогой вполне простой в изготовлении ветрогенератор. Его можно поставить на балкон, если вы живете не на первом этаже. И ветра вполне должно хватить для зарядки АКБ сотового телефона.
Смотрите видео
Как сделать ветрогенератор своими руками для частного дома? | Альтернатива24
Ветрогенератор своими рукамиВ сфере альтернативной энергетики особое место занимает тема изготовления ветрогенератора для дома своими руками. Этому есть несколько причин. Во-первых, самодельный ветряк обходится заметно дешевле, чем солнечная электростанция такой же мощности. Во-вторых, в отличие от солнечной, энергия ветра может работать на вас и ночью, и в пасмурную погоду, и в снегопад. В-третьих, для установки ветряка не нужно много места.
Возможно ли сделать ветряк своими руками?На этот вопрос получить наглядный ответ очень просто. Достаточно всего нескольких минут времени, чтобы своими глазами увидеть в Сети сотни, или даже тысячи, вполне работоспособных ветрогенераторов, сконструированных умельцами буквально из подручных материалов. Большинство из них успешно преобразовывают энергию ветра в электрическую, которая используется для самых разных бытовых нужд.
Эффективность, мощность, надежность и сложность реализованных конструкций – это уже другой вопрос. Далеко не все изготовленные своими руками ветрогенераторы вырабатывают достаточно электричества, чтобы покрыть все бытовые нужды. Некоторые из них слишком маломощные. Другие – не очень надежные. Попадаются и слишком мудреные, которые своими руками с наскоку сможет сделать далеко не каждый.
Сделать самому или купить?В качестве альтернативы, дабы не делать ветрогенератор для частного дома своими руками, его можно купить в готовом к эксплуатации виде. Однако здесь есть одно препятствие, которое многих и останавливает на пути к получению «бесплатной» энергии. Это, конечно же, цена готовых предложений.
Так, в среднем, добротного качества ветрогенератор с потенциальной мощностью около 500 Вт стоит порядка 1000 долларов. И в комплекте будет только ветряк с флюгером и генератором на борту. Остальные же компоненты полноценной электростанции (полный перечень описан ниже), функционирующей за счет энергии ветра, производитель за такие деньги вам не продаст.
Если изготовить домашний ветрогенератор своими руками, то обойдется он не на порядок, а в разы дешевле. Да, он будет не такой красивый, как заводской. Да, возможно, не удастся достичь такого же КПД. Но главной цели – преобразование энергии ветра в электроэнергию для бытовых нужд – достичь с его помощью можно легко.
Более того, самодельный ветрогенератор имеет в разы больше шансов сполна окупиться уже в ближайшее время эксплуатации. Тогда как покупной заводской вариант, как правило, быстрее изнашивается, чем успевает вернуть в кошелек потраченные доллары за счет «халявного» электричества.
Устройство простейшей домашней ветряной электростанцииПеред тем, как сделать ветрогенератор своими руками, следует понимать, что для полноценного использования энергии ветра в своих целях одного этого устройства недостаточно. Ключевой в данном вопросе является проблема, связанная с непостоянством и нестабильностью ветра. Сейчас он дует, что называется, со всей силы, через час – притих, еще позже – установился абсолютный штиль. По этой причине генератор будет вырабатывать, соответственно, чрезмерно высокое напряжение, потом заниженное, а при затишье – вообще ничего генерировать не будет.
А теперь представьте, как будет работать, например, телевизор, если его напрямую подключить к такому ветряку. Он либо сгорит от перенапряжения, либо не будет работать из-за его недостатка. Именно поэтому, для работы полноценной ветряной электростанции, пусть даже и в упрощенных домашних условиях, понадобятся четыре базовых компонента:
1. Ветряк – состоит из лопастей, флюгера и генератора, вырабатывает электроэнергию с постоянно меняющимися параметрами.
2. Аккумулятор – нужен для накопления выработанного электричества, когда ветряк генерирует его в избытке, и для питания потребителей.
3. Контроллер – «выравнивает» поступающее с ветряка напряжение, управляет процессами заряда и разряда АКБ.
4. Инвертор – преобразует 12 вольт аккумулятора в необходимые для бытовых приборов 220 вольт.
В таком исполнении система будет работать по следующему принципу. Когда есть ветер, ветряк преобразует его энергию в электрическую, она стабилизируется контроллером и накапливается в АКБ. Когда включаются потребители (освещение, телевизор, холодильник) аккумулятор отдает накопленную энергию, которая за счет инвертора приобретает нужные параметры, и поступает на их питание.
В некоторых системах последний компонент не используется. Без инвертора вполне реально обойтись, если подключать к аккумулятору 12-вольтовые приборы. Сегодня есть практически все бытовые приборы – от освещения до холодильников – работающие от 12 вольт.
Конфигурация ветрякаХотя бы вкратце стоит затронуть тему конфигурации самодельного ветряка. Здесь есть два основных конкурента:
1. Горизонтальный ветряк.
2. Вертикальный ветряк.
Горизонтальный ветряк – состоит из расположенной горизонтально оси, на которой устанавливаются лопасти, генератор и флюгер. Такая конфигурация имеет ряд преимуществ. Особенно это касается эффективности и мощности. По этим параметрам горизонтальный ветряк значительно превосходит вертикальные.
Вертикальный ветряк – состоит из вертикальной оси, на которой смонтирована турбина и генератор. По сравнению с классикой вертикальный ветрогенератор своими руками изготовить на порядок проще. Во-первых, ему не нужен флюгер, так как турбина будет вращаться независимо от направления ветра. Во-вторых, не нужен токосъемник, поскольку генератор всегда находится в одном и том же положении. Лопастные же ветряки постоянно вращаются вокруг своей оси из-за переменчивого направления ветра, что делает невозможным передачу выработанной электроэнергии через обычные провода.
Виды генераторовГенератор – это основной узел любого ветряка. Он, собственно, и преобразует энергию ветра в электрическую. Видов этого устройства бывает несколько. Рассмотрим только основные различия и особенности.
В первую очередь, генераторы могут выдавать постоянный ток, и переменный. Постоянный ток выгоден тем, что его не надо выпрямлять перед подачей на аккумулятор. Переменный же ток придется не только стабилизировать, но и преобразовывать в постоянный. Какой вариант лучше выбрать? Очень просто. Генераторы постоянного тока упрощают использование выработанного электричества, а модели переменного тока – на порядок эффективнее.
Далее генераторы различаются по выдаваемому напряжению. От этого параметра зависит конфигурация оборудования, которое будет стабилизировать подаваемое на АКБ напряжение.
Следующий важный параметр – мощность. Чем мощнее генератор, тем больше потребителей он сможет обеспечить энергией. Одновременно с мощностью генератора увеличиваются размеры ветряка, в частности, его лопастей.
Какие нужны комплектующие?Для изготовления простейшего ветрогенератора своими руками в домашних условиях достаточно будет следующих комплектующих:
1. Канализационная труба диаметром 150-200 мм для изготовления лопастей.
2. Генератор – проще всего взять готовый автомобильный с регулятором-выпрямителем и реле, что позволит напрямую заряжать с его помощью обычный 12-вольтовый аккумулятор (или несколько сразу, соединенных параллельно).
3. Токосъемник – можно купить готовый или изготовить самостоятельно.
4. Флюгер – нужен для ориентации лопастей по ветру.
5. Мачта – используется для подъема ветряка на необходимую высоту.
6. Основание – к нему крепится мачта.
Рассмотрим основные этапы сборки ветрогенератора своими руками из перечисленных комплектующих.
СборкаСамостоятельную сборку лучше всего начинать с расчетов. Здесь проще всего отталкиваться от имеющегося генератора, точнее, от его мощности. В зависимости от этого высчитываются размеры лопастей. Все эти расчеты несложно провести в специальных программах, либо определить требуемые размеры по таблицам.
ЛопастиПростейшие лопасти для самодельного ветряка можно изготовить из канализационной трубы диаметром 150-200 мм. Рекомендуется для этих целей приобретать трубу оранжевого цвета. Такие изделия изготовлены из более прочного пластика, нежели бытовые серые.
Для домашнего ветрогенератора достаточно будет всего три лопасти. Как правило, все они изготавливаются из одной вышеописанной трубы. Для этого труба разрезается вдоль на три равных сегмента. После этого каждой заготовке по шаблону придается форма лопасти. На этом этапе важно зашлифовать (лучше – скруглить) все кромки лопастей, что положительно скажется на аэродинамических характеристиках, а также на прочности узла.
Готовые лопасти крепятся на ступице. Простейший ее вариант можно изготовить из куска фанеры толщиной около 10 мм. На такой ступице все лопасти следует закрепить при помощи болтов. Чтобы соединения не раскрутились от вибраций, используются специальные шайбы-гроверы.
ФлюгерОсновная роль флюгера заключается в ориентации лопастей в зависимости от направления ветра. Одновременно эта часть ветряка является несущей. Помимо направляющей пластины на флюгере крепится генератор и лопастной узел.
Для изготовления флюгера маломощного ветрогенератора можно использовать древесину. Для больших ветряков лучше применить алюминиевые трубки, уголки или профили. Они прочнее и легче древесины. Вполне подойдет и стальной прокат.
На флюгере также крепится токосъемный механизм, через который независимо от вращения ветряка вокруг своей оси будет передаваться выработанная генератором электроэнергия.
Основание и мачтаМачта служит для установки ветряка на необходимой высоте. Как правило, для бытовых нужд вполне достаточно поднять ветрогенератор на высоту около 5 метров. Для изготовления мачты понадобится прочная стальная труба диаметром, как минимум 40 мм. При высоте больше 5 метров следует также позаботиться о дополнительном креплении мачты. Как правило, для этого используются либо растяжки, либо точки крепления к фронтону постройки.
Основание служит для установки мачты с ветряком. Может быть стационарным и шарнирным. Последний вариант выгоден тем, что позволяет в любой момент без особых усилий «уложить» ветряк на землю. Такая возможность особенно пригождается в период бури, либо во время сервисного обслуживания и ремонта ветряка.
Этапы установки ветрогенератораМонтаж ветрогенератора своими руками, как правило, выполняется в следующей последовательности:
1. Определите наилучшее месторасположение для ветрогенератора.
2. Закрепите на флюгере генератор и токосъемник.
3. Установите и закрепите на оси генератора лопастной узел.
4. Закрепите ветряк на мачте.
5. Подсоедините кабель к токосъемнику и закрепите его на мачте.
6. Установите мачту на основании.
7. Закрепите ветрогенератор при помощи растяжек или дополнительных точек опоры.
После установки ветрогенератора можно приступать к его подключению к системе, устройство которой описано выше.
Советы и рекомендацииПри изготовлении и установке ветрогенератора своими руками рекомендуется учесть следующие моменты:
· Не устанавливайте ветряк в оврагах и впадинах.
· Генератор и токосъемный узел обязательно защитите от попадания влаги.
· Не используйте ветрогенератор во время штормовой погоды.
· Для временной остановки ветряка можно использовать шарнирное основание, механизм автоматического складывания флюгера, либо же блокировку генератора нагрузкой (последнее используется в заводских изделиях).
· Не подключайте самодельный ветрогенератор к потребителям напрямую.
· Регулярно проводите технический осмотр механической и электрической частей ветрогенератора.
· Если ветряк устанавливается возле постройки, то его следует поднять на высоту не менее трех метров от вершины крыши.
· Не рекомендуется жестко крепить ветрогенератор к конструкциям жилого дома, так как шум и вибрация может создавать определенный дискомфорт.
· По возможности используйте для накопления сгенерированной ветряком электроэнергии больше аккумуляторов.
· По максимуму используйте накопленную энергию без преобразований, чтобы уменьшить потери на инверторе.
Как видно из вышеописанного, простейший ветряк для дома своими руками изготовить не так уж и сложно. Однако даже маломощная ветряная электростанция позволит заметно уменьшить счета за электроэнергию, либо выйти из ситуации, когда участок вообще нет возможности запитать от общей сети.
Источник: https://eco-energetics.com/vetroenergetica/
Полезные видео
Как сделать ветрогенератор ? на 220в своими руками — самодельный ветряк
Альтернативная энергия, добываемая посредством «ветряной мельницы» — заманчивая идея, охватившая огромное число потенциальных потребителей электричества. Что же, электромехаников разного калибра, пытающихся сделать ветрогенератор своими руками, можно понять. Дешёвая (практически бесплатная) энергетика всегда ценилась на вес золота. Между тем установка даже простейшего домашнего ветрогенератора даёт реальную возможность получить бесплатный ток. Но как сделать домашний ветрогенератор своими руками? Как заставить работать систему энергии ветра? Попробуем раскрыть занавес тайны с помощью опыта бывалых электромехаников.
Блок: 1/3 | Кол-во символов: 627
Источник: https://zetsila.ru/%D0%B2%D0%B5%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B3%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80-%D1%81%D0%B2%D0%BE%D0%B8%D0%BC%D0%B8-%D1%80%D1%83%D0%BA%D0%B0%D0%BC%D0%B8/
Разделы статьи
Правовая сторона вопроса
Самодельный ветрогенератор для дома не попадает под запреты, его изготовление и применение не влечет за собой административного либо уголовного наказания. Если мощность ветряного генератора не превышает 5 кВт, он относится к бытовым устройствам, и не требует никаких согласований с местной энергетической компанией. Тем более, не требуется уплачивать какие-либо налоги, если вы не получаете прибыль при продаже электроэнергии. Кроме того, самодельный генерирующий ветряк даже с такой производительностью, требует сложных инженерных решений: смастерить его на тек просто. Поэтому мощность самоделки редко превышает 2 кВт. Собственно, этой мощности обычно достаточно для энергоснабжения частного дома (конечно, если у вас нет бойлера и мощного кондиционера).
В данном случае, речь идет о федеральном законодательстве. Поэтому перед принятием решения об изготовлении ветряка своими руками, не лишним будет проверить наличие (отсутствие) субъектовых и муниципальных нормативных правовых актов, которые могут накладывать некоторые ограничения и запреты. Например, если ваш дом расположен на особо-охраняемой природной территории, использование ветровой энергии (а это природный ресурс) может потребовать дополнительных согласований.
Проблемы с законом могут возникнуть при наличии беспокойных соседей. Ветряки для дома относятся к индивидуальным постройкам, поэтому на них также распространяются некоторые ограничения:
- Высота мачты (даже если ветрогенератор без лопастей) не может превышать установленных в вашем регионе норм. Кроме того, могут действовать ограничения, связанные с расположением вашего участка. Например, над вами может проходить посадочная глиссада к ближайшему аэродрому. Или в непосредственной близости от вашего участка проходит линия электропередач. При падении, конструкция может повредить столбы или провода. Общие ограничения при нормальной ветровой нагрузке составляют 15 метров в высоту (некоторые самодельные ветряки взмывают на 30 метров). Если мачта и корпус устройства имеют большую площадь сечения, к вам могут предъявить претензии соседи, на чей участок падает тень. Понятно, что такие жалобы обычно возникают «из вредности», но правовая основа имеется.
- Шум от лопастей. Основной источник проблем с соседями. При работе классической горизонтальной конструкции, ветряк издает инфразвук. Это не просто неприятный шум, при достижении определенного уровня, волновые колебания воздуха оказывают неблагоприятное воздействие не организм человека и домашних животных. Самодельный генератор для ветряка, как правило, не является «шедевром» инженерной мысли, и сам по себе может издавать сильный шум. Крайне желательно официально протестировать ваше устройство в органах надзора (например, в СЭС), и получить письменное заключение о том, что установленные шумовые нормы не превышены.
- Электромагнитное излучение. Любой электроприбор излучает эфирные помехи. Возьмем, к примеру ветряк из автомобильного генератора. Для снижения уровня помех автомобильного приемника, в машине устанавливаются конденсаторные фильтры. При разработке проекта обязательно учитывайте этот момент.
Важно! Любое генерирующее устройство должно быть заземлено. Помимо обеспечения безопасности, это поможет снизить уровень помех.
Претензии могут быть предъявлены не только от соседей, у которых возникнут проблемы с приемом теле радио сигналов. Если неподалеку расположены промышленные или военные приемные центры, не лишним будет проверить уровень помех в подразделении контроля радиоэлектронных помех (РЭБ).
- Экология. Звучит парадоксально: казалось бы, вы используете экологически чистый агрегат, какие могут быть проблемы? Пропеллер, расположенный на высоте 15 метров и выше, может стать препятствием на пути миграции пернатых. Вращающиеся лопасти незаметны для птиц, и они легко попадают под удар.
Совет: Чем больше у вас образуется документов, подтверждающих безопасность ветрогенератора для окружающих, тем проще будет впоследствии отражать «атаки» беспокойных соседей и назойливых проверяющих.
Блок: 2/6 | Кол-во символов: 4018
Источник: https://ProFazu.ru/elektrooborudovanie/samodelki-oborud/vetrogenerator-svoimi-rukami.html
На чем основана ветровая генерация
Ветровая генерация – это способность получать электричество из энергии ветра. Ветрогенератор – это, по сути, солнечный генератор: ветра образуются из-за неравномерного прогрева поверхности Земли солнцем, вращения планеты и ее рельефа. Генераторы используют движение воздушных масс и преобразовывают его в электричество посредством механической энергии.
В среднем, один ветряк на 20 кВт может обеспечить электроэнергией один небольшой поселок.
Перед тем как приступить к изготовлению ветрогенератора, необходимо тщательно ознакомиться с инструкцией
На основе принципа ветрогенерации может быть построена как целая электростанция, так и возведены автономные устройства для обеспечения электричеством отдельных районов и даже домов. На сегодня, 45% всей энергии вырабатывается с помощью ветряных генераторов. Самая большая ветроэлектростанция находится в Германии, и каждый год производит до 7 млн. кВт энергии в час. Поэтому, все чаще, владельцы загородных домов в далеких регионах и селах задумываются об использовании ветровой энергии в бытовых целях. При этом, ветряки могут использоваться как единственный, так и дополнительный источник энергии.
Блок: 2/10 | Кол-во символов: 1182
Источник: http://thewalls.ru/neobyichnyie-resheniya/vetrogenerator-svoimi-rykami-vetriak-i-generator-elektrogenerator-na-220v-kak-sdelat-generaciu-dlia-doma.html
Все ветрогенераторы состоят из лопасти, ротора турбины, генератора, оси генератора, инвертора и аккумулятора. Условно можно разделить все модели на промышленные и домашние, при этом принцип работы у них будет одинаков.
Пример схемы покупной модели
Вращаясь, ротор создает переменный ток с тремя фазами, который идет через контроллер к аккумулятору, а дальше, в инверторе преобразуется в стабильный для подачи к электроприборам.
Простая схема работы
Вращение лопастей происходит за счет физического воздействия при помощи импульсной или подъемной силы, в результате чего в действие приходит маховик, а также под воздействием тормозящей силы. В процессе маховик начинает раскручиваться, а ротор создает поле магнитное на зафиксированной части генератора, после чего воспроизводится ток.
В целом разделяют ветрогенераторы на вертикальные и горизонтальные. Что связано с расположением оси вращения.
Вертикальный вариантПланируя создания ветряка своими руками на 220В, в первую очередь продумайте именно вертикальные варианты. Среди них выделяют:
- Ротор Савониуса. Самый простой, появившийся еще в 1924 году. В основе лежат два полуцилиндра на вертикальной оси. К недостаткам относят низкое использование энергии ветра.
Вариант ротора Савониуса
- С ротором Дарье. Появился в 1931 году, раскрутка происходит за счет разности сопротивления аэродинамического горба и кармана ленты, поэтому к недостаткам относится малый вращательный момент, а также необходимость монтировать нечетное количество лопастей.
Разновидность ветрового генератора Дарье
- Геликоидный. Лопасти имею закрученную форму, уменьшая нагрузку на подшипник, увеличивая срок эксплуатации. Недостаток – высокая цена.
Геликоидный
Самодельный вариант выйдет дешевле, если его правильно продумать и смонтировать.
Горизонтальные моделиУЗО: что это такое. Вы когда-нибудь слышали аббревиатуру УЗО? Что это такое узнаете прочитав обзор до конца. Вкратце хочется добавить, что это устройство способно уберечь жильё и всех его обитателей от ЧП, связанных с электричеством.
Горизонтальные модели разделяют по количеству лопастей. КПД у них выше, но есть необходимость монтажа флюгера для постоянного поиска направления ветра. Обороты вращения все модели имеют высокие, вместо лопастей монтируют противовес, который оказывает влияние на сопротивление воздуху.
Вариант горизонтальных моделей
Многолопастные модели могут иметь до 50 лопастей с большой инерцией. Их можно применять для работы водяных насосов.
Блок: 2/6 | Кол-во символов: 2491
Источник: https://HomeMyHome.ru/kak-sdelat-vetrogenerator-na-220v-svoimi-rukami.html
Ключевые узлы
Как говорилось, ветряной генератор можно сделать в домашних условиях. Надо подготовить определенные узлы для его надежного функционирования. Они включают:
- Лопасти. Изготавливать их можно из разных материалов.
- Генератор. Его тоже можно собрать собственноручно или же купить готовый.
- Хвостовая зона. Используется для движения лопастей по направлению вектора, обеспечивая предельно возможный КПД.
- Мультипликатор. Увеличивает скорость вращения ротора.
- Мачта для крепежа. Она играет роль элемента, на котором зафиксированы все указанные узлы.
- Натяжные тросы. Необходимы для фиксации конструкции в целом и защиты от разрушения под воздействием ветра.
- Аккумулятор, инвертор и контроллер заряда. Способствуют преобразованию, стабилизации энергии и ее накапливанию.
Новичкам следует рассматривать простые схемы роторного ветрогенератора.
Блок: 3/6 | Кол-во символов: 855
Источник: https://220v.guru/vse-ob-elektroenergii/energiya-vetra/kak-sdelat-samodelnyy-vetrogenerator-na-220-v-4-kvt.html
Самодельный ветрогенератор: достоинства и недостатки
Установка ветряка может понадобиться в том случае, если к вашему участку не подведено электричество, в сети электропередач постоянно возникают перебои или вы хотите сэкономить на оплате электроэнергии. Ветряк можно приобрести, а можно изготовить своими силами.
Преимущество самодельного ветрогенератора заключается в значительной экономии средств
Самодельный ветрогенератор обладает такими достоинства:
- Он позволяет сэкономить средства на покупку заводского устройства, ведь изготовление чаще всего производится из подручных деталей;
- Идеально подходит под ваши потребности и условия эксплуатации, ведь мощность устройства вы рассчитываете самостоятельно, учитывая плотность и силу ветра в вашем регионе;
- Лучше гармонирует с оформлением дома и ландшафтным дизайном, ведь внешний вид ветряка зависит только от вашей фантазии и умений.
К недостаткам самодельных устройств можно отнести их ненадежность и недолговечность: часто самоделки делают из старых двигателей от бытовых приборов и машин, поэтому они быстро выходят из строя. Вместе с тем, для того, чтобы ветродвигатель был эффективным, необходимо правильно произвести расчет мощности устройства.
Блок: 4/10 | Кол-во символов: 1200
Источник: http://thewalls.ru/neobyichnyie-resheniya/vetrogenerator-svoimi-rykami-vetriak-i-generator-elektrogenerator-na-220v-kak-sdelat-generaciu-dlia-doma.html
Когда «самоделкины» задумываются, как сделать ветрогенераторы на 220В своими руками, чаще всего используют именно автомобильные генераторы в качестве основы. Собрать его несложно, а для работы потребуются:
- генератор в 12В от авто;
- аккумулятор;
- преобразователь с 12 на 220 Вт с мощностью 1,2 кВт;
- бочка или ведро алюминиевое или стальное для лопастей;
- контрольная лампочка от авто;
- выключатель;
- вольтметр;
- провода из меди с сечением более 2 мм;
- хомута для крепления.
Для сборки ветрогенератора вертикального своими руками потребуются рулетка и карандаш, набор ключей, электродрель и болгарка, а также ножницы по металлу.
Блок: 5/6 | Кол-во символов: 1030
Источник: https://HomeMyHome.ru/kak-sdelat-vetrogenerator-na-220v-svoimi-rukami.html
Запуск и оценка эффективности
Даже если ветрогенератор был изготовлен по всем правилам, ошибочный выбор места для размещения мачты может сыграть злую шутку с мастером. Элемент должен стоять вертикально. Генератор вместе с лопастями лучше разместить как можно выше — там, где «гуляют» сильные ветры. Поблизости не должно располагаться домов, любых крупных зданий, отдельно растущих деревьев. Всё это будет загораживать потоки воздуха. Если обнаружены какие-либо помехи, следует разместить генератор на определенном расстоянии от них.
После того как установка начнёт работать, следует подсоединить мультиметр к ветви генератора и проверить, имеется ли напряжение. Систему можно считать готовой к полноценной эксплуатации. После этого остается выяснить, какое напряжение поступит в жилище и каким образом это будет происходить.
Блок: 5/6 | Кол-во символов: 831
Источник: https://220v.guru/vse-ob-elektroenergii/energiya-vetra/kak-sdelat-samodelnyy-vetrogenerator-na-220-v-4-kvt.html
Ветрогенераторы своими руками на 220 в
Для того, чтобы собрать ветроуловитель нам понадобятся: генератор на 12 вольт, аккумуляторные батареи, преобразователь с 12 v на 220 в, вольтметр, медные провода, крепежи (хомуты, болты, гайки).
Чтобы ветрогенератор получился практичным и качественным, перед его изготовлением лучше дополнительно ознакомиться с подробной инструкцией
Изготовление любого ветряка предполагает наличие таких этапов как:
- Изготовление лопастей. Лопасти вертикального ветрогенератора можно сделать из бочки. Нарезать детали можно при помощи болгарки. Винт для небольшого ветряка можно изготовить из трубы ПВХ с сечением в 160 мм.
- Изготовление мачты. Мачта должна быть высотой не менее 6 метров. При этом, для того, чтобы крутящее усилие не сорвало мачту, ее необходимо закрепить ее на 4 растяжки. Каждую растяжку, при этом, нужно намотать на бревно, которое следует закопать глубоко в землю.
- Установка неодимовых магнитов. Магниты наклеиваются на диск ротора. Лучше выбирать прямоугольные магниты, магнитные поля в которых сосредотачиваются по всей поверхности.
- Намотка катушек генератора. Намотка выполняется медной нитью с диаметром не менее двух мм. При этом, мотков должно быть не более 1200.
- Фиксация лопастей к трубе при помощи гаек.
При наличии мощных аккумуляторных батарей и инвертора, полученное устройство сможет выработать такое количество электричества, которого будет достаточно для использования бытовой техники (например, холодильника и телевизора). Отлично подойдет такой генератор для поддержания работы систем освещения, отопления и вентиляции небольшого дачного домика, теплицы.
Блок: 8/10 | Кол-во символов: 1613
Источник: http://thewalls. ru/neobyichnyie-resheniya/vetrogenerator-svoimi-rykami-vetriak-i-generator-elektrogenerator-na-220v-kak-sdelat-generaciu-dlia-doma.html
При правильном подборе элементов для самодельного ветрогенератора, вы можете смастерить хорошую модель, обеспечивающую весь дом бесперебойным напряжением.
Если не уверены в своих силах или не хватает инструмента, можно купить бытовой ветряк, который окупиться за счет экономии на электроэнергии. Такое оборудование становится все популярнее в условиях современной экономии, оно прекрасно подходит для частных домов.
Самодельные ветрогенераторы обычно не шумные и надежные, однако, производительность значительно ниже, чем у покупных. Выбирайте и монтируйте оборудование по своему вкусу.
Блок: 6/6 | Кол-во символов: 651
Источник: https://HomeMyHome.ru/kak-sdelat-vetrogenerator-na-220v-svoimi-rukami.html
Электрогенератор своими руками: расчет мощности устройства
Изготовление любого ветряка для частного использования начинается с подготовительного этапа – расчета мощности устройства. Так, например, для работы водяного отопления нужно будет установить ветряк высотой не менее 5-6 метров. При этом, использовать для обогрева лишь энергию ветра не получиться: скорость ветра достаточно переменчива. А вот в качестве дополнительного источника, который позволит сэкономить средства, использовать ветер можно.
Чтобы самому рассчитать мощность ветрогенератора, следует определить силу воздушного потока.
Многие специалисты рекомендуют дополнительно произвести расчет мощности электрогенератора
Для этого можно воспользоваться многочисленными формулами, которые представлены в сети. Наиболее простым решением будет использование калькулятора, который рассчитывает силу ветра самостоятельно. Вам, при этом, нужно будет лишь вбить в программу нужные значения. Чаще всего это: площадь, на которую дует ветер, плотность и скорость ветра.
Узнать среднюю скорость воздушных масс в своем регионе, можно обратившись в метеослужбу.
Кроме того, для работы понадобится электрическая схема ветряка, подробные чертежи конструкции, которые можно нарисовать на обычном листе бумаги или визуализировать при помощи компьютерной программы для трехмерного моделирования.
Блок: 6/10 | Кол-во символов: 1340
Источник: http://thewalls.ru/neobyichnyie-resheniya/vetrogenerator-svoimi-rykami-vetriak-i-generator-elektrogenerator-na-220v-kak-sdelat-generaciu-dlia-doma.html
Какой выбрать генератор для ветряка
Бытовые ветряки должны быть малошумные. Поэтому, лучше использовать в качестве генератора для ветроустановок малооборотный (тихоходный) двигатель. Такой двигатель способен совершать от 350 до 700 оборотов в минуту. Кроме того, низкооборотный двигатель можно использовать даже на однолопастном ветряке. Также малооборотистый генератор можно делать из шагового двигателя.
Чтобы повысить обороты ветряка можно использовать мультипликатор: он позволит ускорить вращение лопастей в 5-10 раз.
Существует большое количество различных электрогенераторов, выбирать которые следует с учетом собственных предпочтений
Особой популярностью пользуются дисковые двигатели на неодимовых магнитах. Магниты, при этом, могут быть разных размеров и, соответственно, мощности. Изготавливается такой генератор достаточно просто, но себестоимость его достаточно высока.
Для того, чтобы запустить пропеллер можно использовать педальный велогенератор.
Многие делают маломощный генератор из бензогенератора, автомобильного или тракторного генератора, аккумулятора от шуруповерта. При этом следует учитывать, что на конструкцию с генератором из тракторного и автогенератора нужно будет установить редуктор, понижающий обороты.
Блок: 7/10 | Кол-во символов: 1232
Источник: http://thewalls.ru/neobyichnyie-resheniya/vetrogenerator-svoimi-rykami-vetriak-i-generator-elektrogenerator-na-220v-kak-sdelat-generaciu-dlia-doma.html
Ветряки своими руками 5 кВт (видео)
Ветроустановка – это безопасное, современное устройство, которое позволяет трансформировать энергию ветра в электричество, необходимое для работы бытовых приборов, систем отопления, водоснабжения, вентиляции. Проведя небольшие расчеты можно построить ветрогенератор без профессиональной помощи. Помочь в этом сможет представленная выше подробная инструкция, картинки и рекомендации по выбору комплектующих!
Блок: 9/10 | Кол-во символов: 441
Источник: http://thewalls.ru/neobyichnyie-resheniya/vetrogenerator-svoimi-rykami-vetriak-i-generator-elektrogenerator-na-220v-kak-sdelat-generaciu-dlia-doma.html
Примеры ветряков (фото)
Блок: 10/10 | Кол-во символов: 33
Источник: http://thewalls.ru/neobyichnyie-resheniya/vetrogenerator-svoimi-rykami-vetriak-i-generator-elektrogenerator-na-220v-kak-sdelat-generaciu-dlia-doma.html
Кол-во блоков: 20 | Общее кол-во символов: 22413
Количество использованных доноров: 5
Информация по каждому донору:
- https://HomeMyHome.ru/kak-sdelat-vetrogenerator-na-220v-svoimi-rukami.html: использовано 3 блоков из 6, кол-во символов 4172 (19%)
- http://thewalls.ru/neobyichnyie-resheniya/vetrogenerator-svoimi-rykami-vetriak-i-generator-elektrogenerator-na-220v-kak-sdelat-generaciu-dlia-doma. html: использовано 7 блоков из 10, кол-во символов 7041 (31%)
- https://ProFazu.ru/elektrooborudovanie/samodelki-oborud/vetrogenerator-svoimi-rukami.html: использовано 3 блоков из 6, кол-во символов 4400 (20%)
- https://zetsila.ru/%D0%B2%D0%B5%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B3%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80-%D1%81%D0%B2%D0%BE%D0%B8%D0%BC%D0%B8-%D1%80%D1%83%D0%BA%D0%B0%D0%BC%D0%B8/: использовано 2 блоков из 3, кол-во символов 3182 (14%)
- https://220v.guru/vse-ob-elektroenergii/energiya-vetra/kak-sdelat-samodelnyy-vetrogenerator-na-220-v-4-kvt.html: использовано 4 блоков из 6, кол-во символов 3618 (16%)
Ветряная турбина своими руками — Новости Матери-Земли
Может быть, вы живете на лодке, отдыхаете в отдаленной хижине или живете вне сети, как я. Или, может быть, вы просто заинтересованы в снижении счета за электроэнергию. В любом случае, используя несколько недорогих и доступных материалов, вы можете построить самодельный ветрогенератор, который будет давать вам электричество, пока дует ветер. Вы сможете осветить эту кладовую, запитать свой сарай или использовать генератор, чтобы зарядить все аккумуляторы вашего автомобиля.
Электричество для моей автономной хижины поступает от солнечной и ветровой энергии, хранящейся в блоке из четырех 6-вольтовых аккумуляторов для гольф-кара, подключенных к 12-вольтовой системе. Контроллер заряда и датчик заряда батареи предохраняют мою систему от недостаточной или чрезмерной зарядки. Все это обошлось мне менее чем в 1000 долларов, и у меня есть свет, вентиляторы, телевизор и стереосистема, холодильник и диско-шар, который поднимают по особым случаям.
Если вы можете крутить гаечный ключ и работать с электродрелью, вы можете построить этот простой генератор за два дня: один день на сборку деталей и один день на сборку компонентов.Четыре основных компонента включают автомобильный генератор переменного тока со встроенным регулятором напряжения, вентилятор General Motors (GM) и узел сцепления (я использовал один от двигателя GM 350 1988 года), опору или столб, на котором можно установить генератор (15). футов использованной 2-дюймовой трубы обошлись мне в 20 долларов), и металл для изготовления кронштейна для установки генератора на мачте или столбе. Если вы парень из Ford или девушка из Mopar, это нормально — просто убедитесь, что ваш генератор имеет встроенный регулятор напряжения. Вам также понадобится электрический кабель или провода, чтобы подключить генератор к аккумуляторным батареям.Я использовал 3-жильный кабель 8-го калибра, украденный с нефтяного пятна. (И они сказали, что переход от ископаемого топлива к возобновляемым источникам энергии займет годы. Пфф!)
Муфта вентилятора к генераторуЛопасти ветрогенератора переделаны из муфты автомобильного вентилятора. Чтобы прикрепить лопасти к генератору, вы можете приварить ступицу муфты вентилятора непосредственно к ступице генератора — просто убедитесь, что вентилятор находится точно на одной линии с валом генератора. Кроме того, убедитесь, что встроенные разъемы проводов генератора переменного тока расположены в нижней части генератора. Если у вас нет доступа к сварочному аппарату, вы можете соединить муфту вентилятора с генератором, используя следующие материалы:
• Шайба 5/8 на 3 дюйма, толщина 3/16 дюйма
• Электродрель
• Метчик с резьбой 1/4 дюйма
• Сверло, соответствующее конкретному метчику с резьбой
• (4) 1/ Болты размером от 4 дюймов на 1 1/2 дюйма до 2 1/2 дюйма с соответствующими гайками и стопорными шайбами
Создайте соединение, используя 3-дюймовую шайбу и четыре болта, которые будут скреплять муфту вентилятора и генератор вместе.Просверлите четыре отверстия в шайбе, чтобы они совпадали с отверстиями в муфте вентилятора, а затем нарежьте резьбу в отверстиях с помощью 1/4-дюймового метчика. Вкрутите болты в отверстия. Чтобы определить длину болтов, которые вам понадобятся, установите вентилятор на верхнюю часть генератора, чтобы шкив вентилятора опирался на шкив генератора, а оба вала находились на одной линии. Измерьте длину вдоль двух валов от задней части вентилятора генератора до задней части ступицы муфты вентилятора. Используйте эту длину для болтов. Отверните гайку шкива генератора и снимите шкив и небольшой вентилятор.Наденьте соединение, которое вы сделали из шайбы и четырех болтов, на вал генератора переменного тока так, чтобы болты были направлены в сторону от генератора. Затем снова прикрепите вентилятор генератора и гайку к валу, оставив шкив снятым. Большая гайка будет удерживать соединение на месте. Прикрепите узел муфты вентилятора к болтам, выступающим теперь из генератора, и затяните гайки, установив на место стопорные шайбы.
Узел кронштейна для установки генератораЕсли у вас есть сварочный аппарат, сделать кронштейн несложно.Я использовал 1-дюймовую квадратную трубу для всех частей кронштейна и 2-футовый кусок 1-дюймовой трубы для вращающегося стержня, который помещается внутри стойки. Если у вас нет сварочного аппарата, не бойтесь. Кронштейн в сборе можно собрать с помощью 1/2-дюймовой оцинкованной трубы и фитингов. Вот список фитингов, которые вам, скорее всего, понадобятся:
•(5) тройников 1/2 дюйма
•(2) колена 1/2 дюйма
•(2) ниппеля 1/2 дюйма на 12 дюймов
•(2) 1/2 дюйма- ниппели на 6 дюймов
•(2) ниппели 1/2 дюйма на 1 1/2 дюйма
•(2) ниппели 1/2 дюйма на 2 дюйма
•(3) 1/ 2-дюймовые соски
Хвостовой плавник должен быть прикреплен к 12-дюймовому ниппелю в задней части кронштейна, чтобы вращать генератор и выровнять его по направлению ветра. Вы можете вырезать плавник высотой около 1 фута и длиной 2 фута из старого жестяного сайдинга или кровли с помощью ножниц по металлу или газового резака — форма прямоугольного треугольника работает лучше всего. Если вы используете гофрированный металл, обязательно обрежьте плавник, чтобы гофры располагались горизонтально. После того, как плавник вырезан, положите его поверх одного из 12-дюймовых ниппелей и просверлите три пилотных отверстия в нижней части хвостового плавника и в боковой части ниппеля. Используйте три шурупа (хорошо подойдут стальные кровельные шурупы), чтобы прикрепить хвост к ниппелю.
Башня ветрогенератораЯ использовал старую телевизионную антенную вышку высотой 20 футов вместе с трубой диаметром 2-1/2 дюйма в качестве верхней части. Вам также потребуется приварить или прикрутить стопор в верхней части мачты, который будет соприкасаться с стопором на кронштейне в сборе. Ограничители позволяют генератору вращаться только на 360 градусов по часовой стрелке или против часовой стрелки, поэтому ваш кабель не скручивается вокруг столба и башни.
Соединение 2-3/8-дюймовых металлических труб большого диаметра длиной от 10 футов до 20 футов (или высотой после возведения) образует хорошую башню после ее прикрепления к зданию или другой прочной стационарной конструкции.Убедитесь, что он безопасен, и при необходимости рассмотрите возможность использования растяжек.
После того, как вы скрепите все компоненты генератора вместе и прикрепите их к узлу кронштейна, установите его на несмонтированную опору или мачту. Вставьте трубу узла кронштейна генератора в столб или в верхнюю часть мачты. Используйте две стальные шайбы, сложенные вместе, чтобы создать гладкую поверхность, которая будет служить подшипником между генератором и опорой. Присоедините положительный и отрицательный провода к генератору переменного тока и закрепите их на кронштейне и вдоль башни с помощью стяжек, вязальной проволоки или клейкой ленты.(На самом деле он не самодельный, если только на нем нет небольшой проволоки и клейкой ленты, не так ли?) Убедитесь, что провода достаточно провисают, чтобы ветрогенератор мог вращаться на 360 градусов.
Вам, скорее всего, понадобится помощь, чтобы установить башню и генератор в вертикальном положении, так как они будут довольно тяжелыми. Веревки и подставка помогут, если вы поднимаетесь довольно высоко. Если в вашем регионе всегда ветрено, вам нужно будет находиться достаточно высоко над землей, чтобы движущиеся части безопасно находились над головой.Надежно закрепите башню на месте. Ветер может быть обманчиво сильным, поэтому не экономьте на этом этапе окончательной сборки. После того, как вы установили свой ветряной генератор, подключите провода к аккумуляторной батарее с контроллером заряда между ними, чтобы предотвратить недостаточную или чрезмерную зарядку.
Теперь вы будете готовы включать свет, крутить джемы и проигрывать эти старые диско-движения. Я знаю, что вы копили деньги на электрическую горку с семьей и друзьями.
Небольшой отказ от ответственности: сборка и использование на свой страх и риск.Мой генератор работает нормально, но ты отвечаешь за свою работу. Удачи и силы!
Роберт Д. Коупленд выращивает и продает мясной скот, откармливаемый травой, и является владельцем расположенного в Техасе автономного приюта с ночлегом и завтраком под названием The Sunflower , в котором есть домики из соломенных тюков и земляной штукатурки, свежие органические питание, обучение пермакультуре, мастер-классы и многое другое!
Другие статьи о ветроэнергетике:
Power From the Wind — это полностью переработанное и обновленное издание руководства для частных лиц и компаний, заинтересованных в установке малых ветроэнергетических систем.Это практическое руководство, написанное для неспециалистов, дает точное и непредвзятое представление обо всех аспектах малых ветроэнергетических систем, включая:
- Ветроэнергетика и опции ветроэнергетических систем
- Способы оценки ветровых ресурсов на вашем участке
- Ветряные турбины и башни
- Инверторы и батареи
- Установка и обслуживание систем
- Затраты и выгоды от установки ветровой системы
Читатели получат знания, необходимые им для принятия мудрых решений при проектировании, покупке и установке малых ветроэнергетических систем, а также для эффективного общения с установщиками ветряных систем, а также получат возможность помочь сделать самый разумный и экономичный выбор. Закажите в магазине «Новости Матери-Земли» или по телефону 800-456-6018.
5 лучших комплектов домашних ветряных турбин в 2022 году [Руководство по покупке и обзоры экспертов]
Раскрытие информации: этот пост может содержать партнерские ссылки. Это означает, что бесплатно для вас мы можем получать небольшую комиссию за соответствующие покупки.
Последнее обновление 24 декабря 2021 г.
Если вы хотите повысить энергоэффективность своего дома, сохраняя при этом заботу об окружающей среде, ветряная турбина для вашего дома — это исключительный вариант.
Слишком занят для полного чтения? Вот ЛУЧШИЙ КОМПЛЕКТ ВЕТРОТУРБИНЫ в январе 2022 годаЕсли вы хотите, чтобы источник энергии помогал вырабатывать электроэнергию, не оставляя вас полностью на милость изменения климата, важно рассмотреть варианты лучших домашних ветряных турбин , чтобы убедиться, что вы выберите тот, который соответствует вашим потребностям.
Краткое сравнение
Если у вас нет времени читать статью полностью, ознакомьтесь с нашими любимыми продуктами ниже.
Мало времени? Вот лучшие комплекты домашних ветряных турбин за январьСегодня мы рассмотрим наш лучший выбор лучших домашних ветряных турбин, на которые вам обязательно захочется взглянуть еще раз.
Далее мы познакомим вас с нашим эффективным руководством для покупателя, чтобы помочь вам сделать правильный выбор при покупке комплекта ветряной турбины для дома.
Наш любимый вариант — Pikasola 400 Вт, лучший выбор на рынке в своей ценовой категории.
Рекомендации перед покупкой
Дом Ветряные турбины — это фантастический источник энергии, который преобразует ветер прямо в электричество.
Когда дует ветер, сила ветра раскручивает ротор турбины и приводит в движение лопасти.
Как только лопасти начинают двигаться, это приводит в действие генератор ветряной турбины, производя постоянный цикл чистой, зеленой энергии.
В наши дни энергия ветра используется не только в коммерческих или крупномасштабных целях. Вы также можете использовать бытовую ветряную турбину в жилых районах для выработки экологически чистой энергии, которая может обеспечить питание всего дома.
Но сначала, вот некоторые ключевые элементы, которые вы должны рассмотреть, прежде чем покупать один для вашего дома.
Скорость ветра
Прежде чем купить лучший ветряк, вам необходимо учесть скорость ветра в районе, в котором вы живете.
- Если в вашем регионе очень слабые ветры, установка ветряной турбины, вероятно, не будет стоить времени и усилий.
- Если в вашем районе постоянный ветер со скоростью не менее 11 миль в час, ветряная турбина может стать отличным вариантом для обеспечения электроснабжения вашего дома.
Место для ветряной турбины
Вам также необходимо определить, есть ли у вас место для ветряной турбины, и если да, то где вы планируете ее разместить.
Дома, расположенные в сельской местности или на фермах, лучше подходят для ветряных турбин, чем шумные пригороды.
Например, если вы живете в городе с большим количеством зданий и слабой скоростью ветра, вам придется столкнуться с некоторыми препятствиями при установке ветряной турбины.
Это не значит, что это невозможно, но вам нужно убедиться, что у вас достаточно места для работы.
Хорошей новостью является то, что вы можете установить ветряк в самых разных местах, от газонов перед домом до лодок и крыш домов.
Просто помните о соседях или диких животных, которые могут помешать работе ветряной турбины, и убедитесь, что вы устанавливаете ее в безопасном месте, защищенном от непогоды.
Отключиться от сети или оставаться на связи с сетью?
Последним соображением перед покупкой является вопрос о том, собираетесь ли вы отключиться от сети или оставаться подключенной к сети.
Автономность просто означает, что вы не будете подключены к местной энергосистеме и намерены полагаться только на энергию ветра как на источник энергии.
Обычно рекомендуется устанавливать комбинированную или гибридную систему с возможностью использования как ветра, так и солнечной энергии, чтобы у вас было достаточно энергии в автономных сценариях.
С другой стороны, если вы хотите оставаться подключенным к сетке, это также приемлемый вариант.
На самом деле, если вы остаетесь подключенным к местной энергосистеме, а ветряная турбина вырабатывает больше энергии, чем требуется вашему дому в любой точке, дополнительный поток пойдет в местную энергосистему и наоборот
Таким образом, вы будете внося устойчивую энергию не только в свое домашнее хозяйство, но и в окружающую среду.
Лучшие домашние комплекты ветряных турбин для бытового использования
1. Ветряная мельница 1500 Вт, 24 В, 60 А, комплект генератора ветряных турбин:
Слишком заняты, чтобы читать полностью? Вот ЛУЧШИЙ КОМПЛЕКТ ВЕТРОТУРБИНЫ в январе 2022 годаПервая домашняя ветряная турбина для дома в нашем списке — это мощный комплект генератора домашней ветряной турбины от Windmill с номинальной мощностью 1500 Вт и номинальной скоростью 46 футов в секунду.
Это, безусловно, один из лучших бытовых ветряков, доступных на рынке, а также считается лучшим бытовым ветряком, изготовленным из высококачественных материалов.
На первый взгляд комплект ветряной мельницы выглядит как обычная турбина. Однако, если вы присмотритесь, как это сделали мы, вы увидите, что на самом деле это гораздо больше.
Эта домашняя ветряная турбина на сегодняшний день является одной из самых мощных домашних ветряных турбин, представленных в настоящее время на рынке, с незначительной чистой массой всего 33 фунта.Он поставляется со скоростью включения 6 миль в час и встроенным контроллером заряда MPPT.
Более того, устройство оснащено системой автоматического торможения, встроенной непосредственно в домашнюю ветряную турбину, которая предотвращает повреждение или движение, если начинает дуть сильный ветер. .
Еще одна особенность, которая нам очень понравилась в этом продукте Windmill, — это то, что его очень легко установить самостоятельно. Вы можете использовать его в сочетании с солнечной панелью для дополнительной мощности, что является дополнительным плюсом.
Помимо этих замечательных характеристик, комплект генератора ветряной турбины Windmill имеет атмосферостойкое покрытие, которое защищает его от вредных элементов, таких как УФ-лучи и другие.
Нам также очень понравилось, что в этом ветродвигателе используется комбинация ручного и автоматического торможения, что дает владельцу оптимальный пользовательский контроль.
Это означает, что если вы имеете дело с периодом чрезмерного ветра, вы можете остановить систему, чтобы она не изнашивалась слишком быстро.
8 Specs
1
- Встроенная автоматическая система торможения
- Совместимость с панелями солнечных батарей
- Встроенный контроллер заряда MPPT
- Стеклянная волокна и полипропиленовая экстерьер
- Устойчивый к погодным покрытием
- УФ-защитное покрытие
- 1500 Вт
- 46 FT / S Номинальная скорость
- 24V Напряжение Система
- 6 MPH CUT-В ВЕЩАНИИ ВЕТРА
- Совместим с 200a или большие батареи
- 3 Лезвия
- 6-футовый роторный диаметр
- весит 33 фунта
- 1- ГАРАНТИЯ ГАРАНТИЯ
8 Pro Prov
1
- Комплексная автоматическая и ручная компонентная система торможения
- Погода и повреждение Устойчива
- Впечатляющие 1500 Вт Номинальная мощность
- Только 1-летняя гарантия
- лезвия могут изнашиваться с высоким уровнем использования
2.
Генератор Happybuy 700 Вт постоянного тока 24 В:
Следующая ветряная турбина в нашем списке имеет мощную номинальную мощность 700 Вт, а также максимальную мощность 720 Вт для увеличения дополнительной энергии.
Обладая электромагнитной тормозной системой и лезвиями из нейлонового волокна, этот вариант может стать серьезным претендентом на место в вашем списке.
Турбинный генератор Happybuy — это неоспоримый источник энергии из природных источников.
Обладая поразительной номинальной мощностью 700 Вт и номинальным напряжением 24 В постоянного тока, этот прочный блок выдерживает испытание временем и противостоит суровым погодным условиям как чемпион.
Нам очень понравился 3Phase AC PMG, или генератор с постоянными магнитами, с его мощным микропроцессором.
3Phase AC PMG помогает турбине точно и безопасно регулировать напряжение, максимально использовать высокую энергию ветра и увеличивать общее время обработки мощности.
Материал лезвия — еще один огромный плюс этого продукта. Изготовленные из прочного пластика и 30% углеродного волокна, устойчивые к коррозии и элементам лезвия являются идеальным выбором для суровых погодных условий.
Более того, лопасти работают плавно и бесшумно, поэтому ротор не создает отвлекающего шума.Неподвижные двойные подшипники этой ветряной турбины служат отличным стабилизатором, обеспечивая низкую начальную скорость ветра.
Таким образом, он способен передавать больше электроэнергии при низкой скорости ветра, повышая общую производительность и срок службы.
Хотя мы бы хотели, чтобы тормозная система включала некоторые компоненты с ручным управлением, электромагнитная конструкция очень надежна.
Specs1
- NE-700M4 модель
- 700W Номинальная мощность
- 720W Max Wattage
- 24V DC
- 2 фута в секунду Начальная скорость ветра
- 1 фута на второй номинальный ветер
- 6 футов вторая безопасная скорость ветра
- 3 вес главного двигателя
- 07 футов диаметр ветроколеса
- 3, лопасти из нейлонового волокна
- 3-фазный генератор PMG
- электромагнитное торможение
- автоматическая регулировка направления ветра
- 3Pha Двойные подшипники
- Защитное покрытие
8 Pros
1
- Мощные 3PHase AC PMG
- Лезвия сделаны из высококачественных материалов
- Тихое и гладкая работа
- без ручного торможения
- Контроллер заряда быстро изнашивается
- Его генератор производит ge количество энергии.
3. 2000-ваттная 11-лопастная турбина Missouri General Freedom II:
Ветряная турбина Freedom II обеспечивает 2000-ваттную выходную мощность/выходную энергию с чистой мощностью благодаря ротору с 28 редкоземельными магнитами и 11 лопастям.
У него даже есть скорость ветра 6 миль в час для большой производительности. Такая низкая скорость ветра обусловлена большим количеством лопастей.
Обладая скоростью ветра 15 миль в час и поразительной выходной мощностью 2000 Вт, Missouri General Freedom II представляет собой силу, с которой нужно считаться.
На самом деле, он может выдерживать скорость ветра до 125 миль в час! Без сомнения, эстетические качества этих домашних ветряных турбин являются одними из лучших в своем классе, а привлекательный дизайн лопастей соответствует множеству предпочтений пользователей.
Вы можете приобрести этот продукт в черном или белом цвете по вашему выбору. Кроме того, ротор Freedom PMG содержит в два раза больше меди, чем другие типы продуктов на рынке, что означает более быстрое время зарядки аккумуляторной батареи, чем у большинства других.
Это идеальный ветряк и для домашнего использования.
Нам очень нравится трехлетняя ограниченная гарантия Missouri General Freedom, которая делает этот продукт отличным выбором как для домашнего, так и для коммерческого использования. Считается лучшей ветряной турбиной для жилых помещений.
11 лопастей из углеродного волокна этой ветряной турбины полностью оцинкованы, что означает, что они обладают высокой прочностью, чтобы противостоять неблагоприятным погодным условиям, не повреждаясь и не ржавея.
Таким образом, этот продукт является отличным выбором при скорости ветра до 15 миль в час, если вы живете в регионе с высокой влажностью или частыми штормами.
Мы бы сказали, что низкая скорость включения (скорость ветра) 6 миль в час является средней, но турбина по-прежнему обеспечивает постоянную скорость 15 миль в час.
СПЕЦИФИКАЦИИ- Freedom ll PMG
- Ротор с 28 магнитами
- Выходная мощность/выходная мощность 2000 Вт.
- Скорость ветра — 15 миль в час, скорость включения — 6 миль в час
- Два мостовых выпрямителя
- Совместимы с 1,5-дюймовой трубой № 40 или № 80
- Хвостовое оперение с двумя ветвями
- 11 Лопасти из углеродного волокна Raptor Generation 90 20 Щетка диаметром ½ дюйма
- Вал из нержавеющей стали 17 мм
- Самозатягивающаяся стопорная шайба
- Алюминиевый корпус
- Совместимость с блоком батарей на 12, 24 и 49 В
- 3-летняя ограниченная гарантия 6 Pros
- 11 Лопасти из углерода волокна
- Легко установить
- 28 Magnet Rotor
- 3-летний гарантия
- Невероятные 2000 WATTS
- Среднее сокращение скорости ветра
- подшипники быстро изнашиваются
4.Ветрогенератор Popsport 400 Вт:
Домашний ветряк Popsport Wind Generator имеет среднюю номинальную мощность 400 Вт, а также хорошую скорость ветра при запуске 2,4 м/с, что делает его хорошим выбором для тех, кто не живут в штормовых регионах.
Этот ветряк мощностью 400 Вт является одним из лучших домашних ветряков.
Если вы хотите увеличить мощность своего автономного источника питания, обратите внимание на ветряную турбину Popsport Wind Generator.
Обладая номинальной мощностью 400 Вт, вы будете наслаждаться тихим роторным домом, который не будет отвлекать нежелательным шумом.
Он передает гораздо меньше вибрации, чем большинство бытовых ветряных турбин, представленных сегодня на рынке, но вы все равно будете наслаждаться постоянной скоростью ветра 2,5 м в секунду.
Нам нравится, что статор и генератор с постоянными магнитами работают вместе, чтобы снизить сопротивление крутящему моменту и обеспечить прочность турбины.
Если вы живете в районе с умеренным ветром и нечастыми штормами, этот продукт станет для вас отличным выбором.
Однако, если вы живете в регионе, где часто бывает шторм и сильный ветер, вам может понадобиться более прочное изделие.
Хорошей новостью является то, что обтекаемый дизайн ветряной турбины Popsport делает ее идеальной для любых условий, включая сельские и городские районы.
Более того, генератор турбины заряжает аккумуляторы для таких приспособлений, как жилой дом или лодка, поэтому он имеет фантастическое множество применений.
Нам также нравится тот факт, что турбина весит всего 17,3 фунта, поэтому при необходимости ее легко перемещать. Это высококачественный комплект ветрогенератора.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ- Номинальная мощность 400 Вт
- Номинальный ток 20 А
- Номинальное напряжение постоянного тока 27-54 В
- Вес 17.3 фунта
- 3 лопасти
- Напряжение аккумулятора DC12V
- Начальная скорость ветра 5 м/с
- Номинальная скорость ветра 12 м/с
- Номинальная скорость 800 об/мин
- Запатентованный генератор на постоянных магнитах
- Запатентованный генератор с постоянными магнитами
- Система включает в себя солнечную панель
- Сертификация CE, RoHS и ISO9001
- Хороший источник дополнительной энергии соответствует требованиям
- Устройство с минимальной вибрацией и низким уровнем шума
- Недостаточно прочный для регионов с сильным ветром
- Руководство по эксплуатации не прилагается
5.
ECO-WORTHY 24 В, 600 Вт:Последний продукт в нашем списке — это 600-ваттный блок от Eco-Worthy. Комплект включает в себя силовую турбину мощностью 400 Вт и солнечную панель мощностью 100 Вт для комплексного устройства, которое удовлетворит все ваши потребности.
Последний продукт в нашем списке представляет собой комплексный комплект, что делает его идеальным выбором для регионов со средней скоростью ветра и умеренными штормами.
В комплект входит гибридный контроллер вместе с турбиной для простоты использования. Нам нравится тот факт, что контроллер поддерживает автоматическое определение 12 В/24 В, поэтому вы можете подключить аккумулятор к контроллеру, а затем подключить к контроллеру турбину и солнечную панель.
Нам кажется Это один из лучших домашних ветряков. Он имеет скорость включения 5 м/с.
Чтобы использовать полный комплект, вам необходимо приобрести дополнительные электрические кабели для подключения солнечной панели и турбины к контроллеру. Они не включены.
В комплект также не входит стойка для установки солнечных батарей и турбины, поэтому ее необходимо приобрести отдельно.
Комплект Eco-Worthy Wind Solar Power Kit — отличный вариант для зарядки автономной 24-вольтовой системы.Даже когда вы испытываете более низкие уровни освещенности, вы все равно получите достаточную производительность от этого комплекта солнечной энергии.
Благодаря промышленному производству этот комплект турбины может работать от многих лет до десятилетий без снижения общей производительности или выходной мощности. Номинальное напряжение постоянного тока 12-24 В и рабочее напряжение также феноменальны.
СПЕЦИФИКАЦИИ- Турбина мощностью 400 Вт
- Номинальное напряжение 12–24 В пост. мощность/скорость ветра
- Рекомендуемая емкость аккумулятора от 200 до 400 Ач
- Номинальная скорость вращения 800 об/мин
- Выходное напряжение от 110 до 220 В перем. 3 лезвия
- из углеродного волокна композитный лезвие
- 2M роторный диаметр
- 5 м до 10 м на высоте
- 64-фунтовый вес
- 100W MONO SOLAR PANTERAL POWER
- 6V солнечная панель VOC
- 3V солнечная панель VOP
- Надежная турбина мощностью 400 Вт
- Включает гибридный контроллер и солнечную панель для многоцелевого использования 900 74 Высококачественные лопасти
- Легкие
- Может быть сложно найти стойку для установки турбины
- высокая скорость ветра
Проверить последнюю цену
Как работают комплекты ветряных турбин?
Вы уже знаете основные принципы работы самого ветряка, вырабатывающего электроэнергию из ветра. Ветер приводит в движение ротор турбины и двигает лопасти, способствуя потоку энергии.
Комплект ветряной турбины представляет собой комплексный пакет, включающий не только саму турбину, но и дополнительные компоненты, такие как контроллер и солнечная панель, для оптимальной гибридной функции.
При использовании комплекта ветряной турбины вам, как правило, потребуется установить его на столб, а затем подключить систему к энергосистеме.Когда в комплект турбины входят солнечные панели, у вас будет дополнительная автономная энергия, которая никогда не иссякнет.
Контроллер заряда — еще одна важная функция комплекта ветряной турбины, поскольку он помогает предотвратить перезаряд батареи.
Проще говоря, это означает, что вы будете наслаждаться большей емкостью аккумулятора и более стабильной работой ветряной турбины.
Откуда я знаю, что ветряная турбина будет работать в моем доме?
Есть несколько основных элементов, которые вы должны учитывать, чтобы определить, будет ли ветряная турбина работать в вашем доме.
Конечно, вы должны жить в районе с умеренным уровнем ветра. Но это не обязательно основной аспект, который вы должны учитывать, чтобы определить, будет ли ветряная турбина работать с вашим текущим пространством.
Согласно Руководству по малым ветряным электрическим системам Министерства энергетики США, вы должны жить на территории не менее акра земли, чтобы покупка ветряной турбины окупилась. Сельские районы определенно более совместимы с ветряными турбинами.
Например, если вы живете в жилом пригороде, у вас могут возникнуть некоторые проблемы с ассоциацией домовладельцев и/или требованиями зонирования, поэтому вам необходимо проверить их, прежде чем двигаться дальше.
Как только вы узнаете, каковы ваши местные требования, вам следует взглянуть на средний процент побед в вашем регионе, чтобы убедиться, что вы будете генерировать достаточно энергии, чтобы сделать покупку достойной.
Если у вас достаточная скорость ветра, достаточно места и нет проблем с зонированием, вы можете выбрать ветряк по своему вкусу.
Плюсы и минусы ветряных турбин
Плюсы ветряных турбин
- Самое замечательное в ветроэнергетике то, что она на 100% бесплатна.Эксплуатационные расходы практически ничтожны, а энергия ветра — отличный способ снизить общую зависимость от таких источников энергии, как газ, нефть и уголь.
- Бытовая ветряная турбина — это чистый и возобновляемый источник энергии.
- Он экономичен и позволяет одновременно обеспечивать электроэнергией несколько домов.
- Ветряные турбины также легко установить на фермах и в сельской местности, где фермеры могут получать доход от обеспечения электроэнергией местных жителей, таких как владельцы ветряных электростанций.
Минусы ветряных турбин
Есть несколько минусов, на которые следует обратить внимание.
- Ветер не является постоянным фактором в большинстве мест, поэтому не всегда на него можно положиться на 100%. На самом деле, большинство турбин работают примерно на 30%. Таким образом, если вы полагаетесь только на энергию ветра, в некоторые дни вы можете оказаться без достаточной энергии ветра.
- Ветряные турбины также могут быть опасны для дикой природы, особенно если вы проживаете в сельской местности. В зависимости от типа турбины, которую вы покупаете, устройство будет генерировать от 50 до 60 дБА звука, который через некоторое время может стать шумным.
- Если вы живете в жилом пригороде, вашим соседям может не понравиться внешний вид жилого ветряка. Еще одна важная причина проверить ассоциации домовладельцев и правила зонирования.
Стоимость установки и обслуживания
В зависимости от выбранного вами устройства установка и настройка ветряных турбин может быть дорогостоящей. Однако, если вы выберете прочную турбину или комплект турбины, они прослужат вам долгие годы.
Как правило, установка ветряных турбин мощностью менее 100 киловатт стоит от 3000 до 8000 долларов за мощность в ваттах.
ЗаключениеВетряные турбины — это инновационный источник чистой и возобновляемой энергии, который может обеспечивать питанием все, от вашего дома на колесах до всего дома.
Если вы хотите начать с малого и вам не нужна домашняя ветряная турбина из-за сильного ветра, выберите небольшую ветряную турбину или такие варианты, как ветрогенератор Popsport или комплект Eco-Worthy Wind Solar Power Kit.
В противном случае любой из упомянутых агрегатов с более высокой мощностью, например, комплект турбинного генератора от Windmill, является отличным способом начать работу с энергией ветра.
Перед тем, как принять окончательное решение, не забудьте проверить местную скорость ветра и любые требования к зонированию или ассоциации района.
Таким образом, вы можете выбрать ветряную турбину, которая не только наилучшим образом соответствует вашим потребностям в энергии, но и будет интегрирована в район, в котором вы живете.
Создание генератора с генератором переменного тока для питания вашего дома В современном мире многие люди пытаются стать более самодостаточными. Выращивание собственных овощей, выращивание собственных цыплят для получения яиц или выращивание более крупных животных, таких как мясной и молочный скот, если у них есть место.
Более самодостаточные даже шьют себе одежду и/или другие предметы домашнего обихода, в том числе строят собственные дома и даже обставляют их мебелью ручной работы.
Многие из этих людей, которые хотят быть вне сети, должны найти способы обеспечить свои дома электричеством, не полагаясь на энергетическую компанию.
Некоторые, как, например, амиши, могут предпочесть не пользоваться современным удобством электричества и поэтому используют фонари, рабочие лошади и тому подобное для удовлетворения своих потребностей.
Но современные бытовые электроприборы и электроинструменты облегчают жизнь, поэтому для многих самодостаточных людей единственным логичным ответом является создание собственного электричества дома.
Этого можно добиться несколькими способами. Одним из способов было бы купить довольно дорогие солнечные панели, чтобы использовать энергию солнца.
Другой способ — потратить тысячи долларов на генератор, который можно использовать отдельно или в сочетании с вышеупомянутыми солнечными панелями. Но зачем покупать его, если можно сделать самодельный генератор с генератором самостоятельно?
Начало работы с вашим электрогенератором
Средний американец привык к домашнему электроснабжению, которое обеспечивает 110 В переменного тока для питания основной электроники, такой как свет, телевизор, компьютер или холодильник, и 220 В переменного тока для работы плиты и сушилки для белья.
Но если вы живете вне сети и делаете это с ограниченным бюджетом, подумайте, что вы можете запустить систему освещения вашего дома от сети 12 В с резервным аккумулятором, просто используя автомобильные генераторы переменного тока и батареи (на самом деле морские батареи глубокого цикла работают лучше) с 12 В огни.
Это снижает потребность в электроэнергии, и в случае выхода из строя генератора, работающего на газе, или невозможности получить топливо, вы по-прежнему можете питать свой дом от батарей, а также дополняя систему солнечной энергией и ветряным генератором, построенным на автомобильный генератор переменного тока (или аналогичный), вы можете держать батареи заряженными, чтобы питать 12-вольтовые фонари и силовые инверторы.
Эта 12-вольтовая система по-прежнему может работать на холодильнике или плите, просто используя повышающий трансформатор, широко известный как силовой инвертор, или вы можете использовать 12-вольтовую систему для питания 12-вольтового двигателя, чтобы превратить полностью независимую генераторную систему с более высоким выходным напряжением, если вы можно найти это бесплатно, а не тратить несколько сотен долларов на инверторы.
Предполагается, что автомобильные генераторы могут быть перенастроены для выработки 110 В.
Другой способ, который вы можете легко найти в Интернете для получения 110 В, — это использование двигателя на 110 В, такого как двигатель печи или даже двигателя сушилки или потолочного вентилятора.
Обычно, если вы вводите электричество в двигатель, оно превращается в кинетическую энергию и вращает двигатель, но если вы измените этот процесс и используете внешнюю силу для вращения двигателя, он будет генерировать электричество, или, по крайней мере, это история, которую можно найти в Интернете. .
Я никогда не пробовал ни один из этих двух методов, но это то, что нужно изучить. Однако я могу со 100% уверенностью сказать, что 12-вольтовая генераторная система с аккумуляторной батареей и силовым инвертором может достаточно хорошо питать 110-вольтовую домашнюю электронику.
Я использую преобразователь мощностью 800 Вт для походов и охоты (на фото ниже), но если вы хотите использовать этот метод для непрерывной работы вашего дома, вам понадобится мощный преобразователь в диапазоне 4000-5000 Вт, хотя 1000 Вт будет работать холодильник, телевизор и несколько источников света, как можно увидеть в этом видео на YouTube.
Другой способ обеспечения работы дома от самодельного генератора включает в себя блок батарей, инвертор (ы) и использование автомобильных генераторов переменного тока в небольшой ветряной мельнице на заднем дворе или другого источника энергии, такого как двигатель газонокосилки, для включения генератора переменного тока.
На фото: авторский преобразователь на 800 ватт для кемпинга/охотыПример 12-вольтового генератора с двигателем типа газонокосилки можно увидеть здесь.
Эта установка использует ветер или другой источник энергии для поддержания заряда батареи, а батареи питают инвертор(ы), которые, в свою очередь, питают ваше электронное оборудование.Вот пример ветряка с автомобильным генератором.
В некоторых из этих видео люди говорят, что купили новые компоненты, но это противоречит цели самодостаточности. Использование найденных запчастей или покупка подержанного двигателя косилки ближе к дому.
Если у вас есть под рукой быстротекущий ручей, вы можете даже сделать свою собственную миниатюрную гидроэлектростанцию, используя гребное колесо и редуктор (например, 15-скоростные велосипедные передачи и цепной привод), чтобы вращать генератор(ы).
Какой бы метод вы ни выбрали для достижения этой цели, полностью зависит от вас, и, вероятно, его лучше всего определить, исходя из того, что у вас есть под рукой для работы, и сколько вы можете позволить себе потратить на инвертор, если вы решите использовать метод инвертора.
Инвертор придется покупать, если только вы не умеете его делать, как этот парень:
Есть тонны видео о том, как это сделать, но я не уверен, что хочу это попробовать, я куплю инвертор.
После того, как вы настроили аккумуляторную батарею с выбранной вами системой зарядки от генератора переменного тока, осталось только подключить инвертор мощности.Вы можете подключить инвертор непосредственно к блоку главного выключателя, если хотите (просто убедитесь, что он не подключен к какой-либо внешней электросети).
Электричество для небольшого дома обычно составляет 100 ампер, но для большого дома потребуется больше. В новых домах, построенных в 1970-х годах и позже, будет использоваться распределительная коробка, похожая на выключатели.
В сервисных панелях старых домов используются предохранители, это похоже на выключатель, но когда предохранитель перегорает, это делается, когда выключатель отключается, вы просто поворачиваете его полностью в положение «выключено», а затем снова включаете, и обслуживание восстанавливается.
В распределительную коробку в вашем доме поступает питание 220 В, которое затем делится на две группы по 110 В. Здесь вы видите выключатели, которые вы используете для каждой цепи в доме.
Например, вероятно, есть несколько узких 15-амперных выключателей, которые подключаются к домашнему освещению и настенным розеткам, и 20-амперный выключатель для холодильника.
Это однополюсные выключатели, которые используются только для 110 В. Вы также увидите более крупный и широкий двойной выключатель на 30 или 50 ампер для сушилки (30) и плиты (50).Эти цепи требуют 220В.
Если вы можете подключить его непосредственно к стороне питания коробки выключателя, поскольку инвертор только на 110 В, чтобы получить 220 В, вам нужно будет подключить 110 В от инвертора к ОБЕИМ сторонам коробки выключателя (черные провода на схеме ниже) , коробка выключателя затем разделит мощность между цепями соответственно, как если бы вы были в электросети.
Фото: схема внутри коробки главного выключателя Фото: схема системы с двойным инверторомНа приведенных выше схемах показано, как подключить систему, начиная с генератора 12 В, работающего от автомобильного генератора переменного тока, и заканчивая аккумуляторной батареей, чтобы поддерживать ее заряд.
Этот аккумуляторный блок, в свою очередь, обеспечивает необходимое входное напряжение 12 В для инвертора (инверторов) 110 В, который затем можно подключить непосредственно к распределительной коробке дома.
Еще раз убедитесь, что дом НЕ подключен к электросети. Обычно вы можете сказать это, потому что в доме, куда входит подача, будет счетчик со стеклянным шаром.
Если глобуса нет, то, вероятно, можно безопасно подключить провод к коробке. Вам нужно будет снять сервисную панель с передней части коробки выключателя, чтобы получить к ней доступ.
Фото: схема системы с двойным инверторомПри использовании одного более крупного инвертора на 110 В (4000-5000 Вт) вам придется разделить положительный (+) на два провода и подключить каждую сторону коробки выключателя, при использовании двух инверторов меньшего размера (2000-3000) подключить отрицательный (- ) от каждого к центральной шине (общая заземляющая шина, вдоль этой шины будет скручен оголенный медный провод), а затем проложите плюс от каждого инвертора к одной стороне коробки. Это обеспечит электричеством весь дом.
Раскрытие информации: этот пост содержит ссылки на сторонние веб-сайты, поэтому я могу получить комиссию, если вы купите по этим ссылкам.Смотрите мое полное раскрытие для получения дополнительной информации.
Если вы действительно хотите убедиться, что у вас достаточно мощности, запустите два больших инвертора, опять же, в зависимости от того, что доступно, это наилучший сценарий. Новые батареи глубокого цикла недешевы, но если вы можете себе их позволить, вы получите лучшие результаты, как если бы вы использовали два больших инвертора.
Но если у вас ограниченный бюджет, «найденные» автомобильные аккумуляторы и инверторы меньшего размера все равно будут работать, вы просто не сможете пользоваться плитой или сушилкой.
Меньшая конфорка, работающая от 110 В, может быть заменена полноразмерной плитой, если вы не можете или не хотите обеспечивать достаточную мощность для работы цепи 220 В для плиты.
Обзор
Теперь, когда вы полностью запутались, давайте просто кратко рассмотрим, как на самом деле сделать генератор.
- Найдите необходимые детали. Используя найденные предметы, вы можете снизить стоимость генератора; в конце концов, если вам нужно потратить 400 долларов на его создание, вы можете просто купить генератор. Для этой сборки вам потребуется:
- Двигатель газонокосилки
- Автомобильный генератор
- Кронштейн генератора (используйте тот, который снят с автомобиля, откуда был взят генератор)
- Ремень (ремень генератора от автомобиля-донора)
- Аккумулятор от автомобиля-донора
- Различные болты и гайки (здесь также можно использовать гайки и болты от автомобиля-донора)
- Основание (это может быть простая доска или тележка на колесах, если вы используете двигатель самоходной косилки, вы можете просто прикрутить генератор и инвертор к косилку и иметь на ходу мобильный генератор)
- Шкив для двигателя (шкив от автомобиля-донора или при необходимости можно надеть ремень непосредственно на вал двигателя))
- Инструменты (гаечные ключи, дрель, сверла и т. д.)*ПРИМЕЧАНИЕ: Если вам нужен генератор для электричества, то вы, очевидно, не можете использовать дрель. Советую найти ручную дрель старого образца; блошиные рынки часто являются хорошим источником для старых инструментов, подобных этому.
- Прикрепите двигатель к основанию
- Прикрепите кронштейн генератора к основанию (убедитесь, что правильно выровняли шкивы)
- Прикрепите генератор к кронштейну, установите ремень и затяните на генераторе.(можно использовать аккумуляторные кабели от автомобиля-донора)
- Добавьте аккумулятор к устройству и подключите положительный и отрицательный кабели к соответствующим клеммам на аккумуляторе. Это позволит генератору работать несколько часов без запуска двигателя. Этот аккумулятор также можно использовать для запуска двигателя.
- Добавьте инвертор(ы) 12 В постоянного тока в 110 В переменного тока, подключите провода от аккумулятора и подключите выходные провода питания. Его можно подключить непосредственно к коробке выключателя, как обсуждалось, или вы можете просто подключить шнур с розетками, если генератор предназначен для переносного использования .
Заключительные мысли
Быть самодостаточным становится все более важным в наши дни, и гораздо лучше быть таким, чем полагаться на кого-то, кто придет и спасет тебя. Вспомните времена, когда сильные штормы оставляли многих людей без электричества на несколько дней или даже недель.
Несколько лет назад мы пережили сильный ледяной шторм, который вырубил всех в сельской местности, где мы жили. Я просто достал генератор и подключил холодильник, микроволновку, несколько ламп, обогреватель и телевизор.
К моему удивлению, кабель все еще работал! Все, кто проезжал мимо, останавливались и спрашивали про электричество, а я им говорил: нет, оно все еще выключено, у меня есть генератор.
Информация здесь может быть использована для временных чрезвычайных ситуаций, таких как отключение электричества из-за бури, для установки вашего охотничьего домика или летнего дома по дешевке, или для питания вашего постоянного дома, если вы решите это сделать.
С помощью предметов, которые вы можете раздобыть, или с минимальными первоначальными вложениями и с помощью своего мозга вы можете сделать свой домашний источник энергии для себя.Эта информация предназначена для того, чтобы показать вам, что это возможно сделать, если проявить немного изобретательности.
Отказ от ответственности
Внимание! Создание собственного генератора может быть опасным. Содержание этой статьи предназначено только для информационных целей и НЕ должно быть ошибочно принято за профессиональный совет.
Ни автор, ни www.SurvivalSullivan.com не несут ответственности за использование рекомендаций, представленных в этой статье. Мы настоятельно рекомендуем вам обратиться за советом к эксперту, если вы хотите реализовать этот проект.
Простейшая схема генератора ветряной мельницы — самодельные схемы
В посте объясняется, как сделать простую схему генератора ветряной мельницы, которую можно использовать для зарядки аккумуляторов или для работы любого желаемого электрического оборудования днем и ночью бесплатно.
Солнечная панель против ветряной мельницы
Одним из самых больших недостатков электричества от солнечных панелей является то, что оно доступно только в дневное время и только при ясном небе. Кроме того, пик солнечного света только в полдень, а не в течение всего дня делает его использование очень неэффективным.В отличие от этого, генератор ветряной мельницы, который зависит от энергии ветра, кажется очень эффективным, потому что ветер доступен в течение всего дня и не зависит от сезонных изменений.
Однако ветряной генератор может работать с максимальной эффективностью только в том случае, если он установлен или расположен в определенных регионах, например, на больших высотах, у берегов моря или реки и т. д.
Чтобы самодельный ветряной генератор был наиболее эффективным, его необходимо расположить на крыше дома, чтобы получить максимально возможную эффективность скорости ветра, чем выше, тем лучше.
Говорят, что на высоте более 100 метров от земли скорость ветра максимальна, и он активен в течение всего года без перерыва, что доказывает, что чем выше высота, тем лучше эффективность ветра.
Проектирование генератора ветряной мельницы
Простая схема генератора ветряной мельницы, представленная здесь, может быть собрана любым любителем для зарядки небольших аккумуляторов в домашних условиях совершенно бесплатно и с незначительными усилиями.
Более крупные модели можно опробовать для достижения большей выходной мощности, которую можно использовать для питания небольших домов.
Принцип работы
Принцип работы основан на традиционной концепции двигателя-генератора, в которой шпиндель двигателя с постоянными магнитами интегрирован с турбиной или пропеллерным механизмом для необходимого использования энергии ветра.
Как видно на приведенной выше диаграмме, используемый воздушный винт или конструкция турбины выглядят иначе. Здесь используется витая S-образная система винтов, которая имеет явное преимущество перед винтами традиционного самолетного типа.
В этой конструкции вращение турбины не зависит от направления ветра, а одинаково хорошо и эффективно реагирует независимо от того, с какой стороны дует ветер, это позволяет системе избавиться от сложного рулевого механизма, который обычно используется в обычных ветряные мельницы, чтобы пропеллер самостоятельно регулировал свое переднее положение в соответствии с потоком ветра.
В представленной концепции двигатель, соединенный с турбиной, продолжает вращаться с максимальной эффективностью независимо от того, с какой стороны или угла дует ветер, что позволяет ветряной мельнице быть чрезвычайно эффективной и активной в течение всего года.
Интеграция электронного регулятора напряжения
Электричество, вырабатываемое вращением катушки двигателя в ответ на крутящий момент турбины, может использоваться для зарядки аккумулятора или для питания светодиодной лампы или любой другой электрической нагрузки в соответствии с предпочтение пользователя.
Однако, поскольку скорость ветра может быть изменчивой и никогда не быть постоянной, может оказаться необходимым включить какую-либо схему стабилизатора на выходе двигателя.
Использование понижающего повышающего преобразователя
Мы можем решить эту проблему, добавив повышающий или понижающий преобразователь в соответствии со спецификациями подключенной нагрузки.
Но если характеристики вашего двигателя немного выше, чем нагрузка, и если есть достаточный ветер, вы можете исключить задействованную повышающую цепь и напрямую соединить выход ветряка с нагрузкой после мостового выпрямителя.
На схеме показан повышающий преобразователь, используемый после выпрямления электроэнергии ветряной электростанции через сеть мостового выпрямителя.
На следующем изображении показаны детали используемых схем, которые также не так сложны и могут быть построены с использованием большинства обычных компонентов.
Настройка схемы
На изображении выше показана простая схема повышающего преобразователя со каскадом усилителя ошибки с обратной связью. Выходной сигнал ветряной мельницы соответствующим образом выпрямляется соответствующей сетью мостового выпрямителя и подается в схему повышающего выпрямителя на основе IC 555.
Предполагая, что среднее выходное напряжение двигателя ветряной мельницы составляет около 12 В, можно ожидать, что схема повышения напряжения повысит это напряжение до 60 В+, однако ступень T2 в схеме предназначена для ограничения этого напряжения до заданного стабилизированного выхода.
Стабилитрон на базе T2 определяет уровень регулирования и может быть выбран в соответствии с требуемыми спецификациями ограничения нагрузки.
На схеме показан аккумулятор ноутбука, подключенный для зарядки от генератора ветряка, другие типы аккумуляторов также можно заряжать по той же схеме, просто регулируя номинал стабилитрона Т2.
В качестве альтернативы число витков повышающей катушки индуктивности также может быть изменено и настроено для получения других диапазонов напряжения в зависимости от индивидуальных спецификаций приложения.
Видео:
На следующем видео показан небольшой ветряк, на котором можно увидеть повышающий преобразователь, прикрепленный к двигателю и преобразующий малую выходную мощность двигателя для освещения светодиодом мощностью 1 Вт.
Здесь мотор вращается вручную пальцами, так что результаты не очень хорошие. Если к установке прикреплена турбина, результат может быть намного лучше.
youtube.com/embed/hqtAYdDcHyA» frameborder=»0″ allowfullscreen=»allowfullscreen»/>Еще один видеоклип, в котором показан небольшой двигатель с прикрепленным редуктором, вырабатывающий энергию, достаточную для яркого освещения светодиода мощностью 1 Вт.Этот двигатель можно сконфигурировать с пропеллерами и использовать в условиях сильного ветра для зарядки литий-ионного аккумулятора или любого другого предпочтительного аккумулятора: а также недорогой мощный полевой транзистор можно использовать для создания базового зарядного устройства для ветряных батарей. Выходное напряжение эквивалентно частоте вращения двигателя постоянного тока, который используется в качестве генератора. LTC1042 управляет выходным напряжением и выполняет следующие необходимые задачи:
- Цепь управления исправна, и никель-кадмиевая батарея заряжается с помощью источника тока LM334 всякий раз, когда выходное напряжение генератора ветряной мельницы ниже 13.8В. Свинцово-кислотная батарея в этой ситуации не получает тока.
- Свинцово-кислотная батарея на 12 В начинает заряжаться со скоростью около 1 А/ч, как только выходное напряжение генератора становится между 13,8 В и 15,1 В. (ограничено мощностью полевого транзистора).
- Если напряжение генератора превышает 15,1 В (из-за высокой скорости ветра или полностью заряженной 12-вольтовой батареи), фиксированная нагрузка 36 Ом 5 Вт переключается крайним правым MOSFET, ограничивая обороты генератора и предотвращая любые возможные повреждения.
- Там, где много энергии ветра, например, на борту яхт или в удаленных местах с радиоретрансляторами, это зарядное устройство можно использовать в качестве удаленного источника энергии. В отличие от солнечных батарей, это устройство можно использовать в ненастную погоду, а также ночью.
Ветряк своими руками на 220в 4кВт. Ветрогенератор своими руками: подробная инструкция
В связи с постоянным удорожанием потребляемой электроэнергии большинство предприимчивых людей задумываются об альтернативных источниках энергии, которые можно изготовить в домашних условиях. В некоторых регионах нашей страны в качестве такого инструмента удобнее всего использовать ветрогенератор (см. рисунок ниже по тексту).
При рассмотрении вопроса, как сделать ветрогенератор, необходимо помнить, что для обеспечения электроэнергией даже небольшого строения потребуется мощный агрегат, стоимость которого может оказаться «неподъемной». По этой причине большинство пользователей выбирают самый простой вариант этого устройства, подходящий для питания не очень энергоемких потребителей.
Эффективность этих устройств (в отличие от традиционного газогенератора), как правило, не вызывает у них никаких сомнений.
Особенности и назначение
Прежде чем сделать ветрогенератор своими руками, следует тщательно просчитать все возможные затраты, связанные со сборкой и эксплуатацией данного агрегата (иначе, с эффективностью его работы). Для этого необходимо заранее определить, для каких нужд он предназначен, то есть обозначить круг потребителей вырабатываемой энергии мощностью около 1 кВт.
Обычно такие агрегаты используются в качестве дополнительных источников энергии, которых достаточно для:
- Обеспечить электроэнергией систему отопления не очень большой мощности;
- При необходимости подогрейте воду самостоятельно;
- Освещение отдельных зон отдыха и пешеходных дорожек (при наличии аккумуляторных устройств).
Перед изготовлением электрогенератора своими руками необходимо также выяснить особенности розы ветров в данном регионе, что очень важно для выбора основных параметров его механизма.
Итак, для большинства регионов нашей страны, где ветры непостоянны и достаточной интенсивности, целесообразнее использовать самодельный блок, рассчитанный на относительно низкое напряжение (не более 12 вольт).
При этом мощность генератора будет ограничена (не более 1-3 киловатт), что объясняется инерционностью процессов, происходящих в слишком массивных и энергоемких устройствах.
Для их раскрутки необходим «мощный» вращательный импульс, который при слабом ветре невозможно получить даже с большими лопастями. Простое, не очень крупное и малоинерционное устройство – это лучший вариант изготовления электрогенератора своими руками в бытовых условиях (см. фото ниже в тексте).
Внимание! Такие генераторы для ветряка, собранные своими руками за городом, можно использовать при отключении электропитания 220 Вольт для того, чтобы зарядить мобильный телефон и другие гаджеты.
Часть деталей будущего электродвигателя можно взять уже готовыми, переделав соответственно.
Выбор дизайна и деталей
При выборе конструкции ветрогенераторной установки следует исходить из климатических условий, характерных для местности. Так, для районов с низкой ветровой активностью оптимально подходят ветрогенераторы, оснащенные лопастями парусного типа (его внешний вид показан на рисунке ниже).
В регионах с сильными ветровыми нагрузками самодельный ветрогенератор для дома чаще всего изготавливают в виде вертикально размещенного устройства ограниченной мощности.
Несмотря на то, что ветроустановки с вертикальной осью вращения несколько дороже в производстве, чем их горизонтальные аналоги, они лучше выдерживают сильные ветровые нагрузки. Для их изготовления могут использоваться самодельные лезвия, собранные из подручных средств (некоторые умельцы приспособились делать их из разрезанной на отдельные металлические фрагменты бочки).
Более эффективные «ловители» ветра целесообразнее купить в готовом виде и приспособить к генератору, который можно использовать как переделанный двигатель от принтера.В любом случае, перед началом работы следует проработать эскиз будущего генератора, на котором должна быть показана подробная схема сборно-разборного агрегата.
Дополнительная информация. При выборе покупных лопастей следует исходить из того, что самыми дешевыми считаются так называемые «парусники».
На их основе проще всего сделать вертикальный ветрогенератор.
Для полноты описания возможных конструкций добавим, что будущее устройство можно сделать из автомобильного стартера или любого отработавшего свой ресурс автогенератора. Рассмотрим каждый из предложенных вариантов изготовления электрогенераторов своими руками более подробно.
Генератор от сканера
Перед тем, как самостоятельно сделать простейший ветрогенератор, например, на 2 кВт, вам потребуется подобрать двигатель соответствующей мощности, подходящий для этих целей.
В этом случае для сборки ветрогенератора для дома своими руками можно использовать старый, но еще не просроченный двигатель от сканера (см. фото ниже).
Перед сборкой горизонтального ветродвигателя рекомендуется обратить внимание на следующие важные моменты:
- При частоте вращения ротора 200-300 об/мин напряжение можно поднять максимум до 12 вольт, а вырабатываемая им мощность будет не более 3 ватт;
- Этого будет достаточно только для зарядки небольшой батареи;
- Для сборки более мощного устройства число оборотов придется поднять до 1000, но в этом случае потребуется редуктор;
- С другой стороны, если собранная передаточная цепь содержит дополнительный элемент, то увеличивается тормозной момент, что приведет к снижению эффективности всего устройства (уменьшению его отдачи).
При использовании редуктора значительно возрастает стоимость преобразователя, что также следует учитывать при выборе его схемы. В ситуации, когда принято решение о сборке ветрогенератора своими руками без редуктора, подрядчику обязательно потребуются следующие узлы и детали:
- Небольшой и мощный двигатель, взятый из старого сканера;
- Набор любых выпрямительных диодов в количестве 8 штук, необходимых для сборки 2-х выпрямительных мостов;
- Конденсатор емкостью не менее 1000 мкФ (можно больше) и стабилизатор типа LM7812;
- Механические детали для изготовления лопастей и ступиц (пластиковая труба и алюминиевая заготовка).
На рисунке ниже показана электрическая схема будущего генератора.
Из него следует, что с выхода шагового двигателя ЭДС, наведенная в его обмотках, поступает на выпрямительный мост с подключенным к его выходу сглаживающим фильтром (конденсатор С).
Внимание! Поскольку двигатель содержит две отдельные обмотки, для выпрямления переменного тока требуются две диодные сборки.
После сглаживающего электрофильтра выпрямленное напряжение поступает на стабилизатор LM7812, на выходе которого формируется постоянное напряжение 12 вольт (при необходимости его можно использовать для заряда аккумуляторов).
Изготовление привода (лопастей)
В качестве приводного узла взята алюминиевая пластина произвольной формы, удобная для осевой фиксации 3-х лопастей, разнесенных на 120 градусов (фото ниже).
Рабочие лопасти для ветрогенератора своими руками вырезаются из обычной пластиковой трубы, на которой предварительно фломастером намечаются 3 заготовки длиной 50 см и шириной 10 см.
После резки их края просто обрабатываются напильником и наждачной бумагой, а затем фиксируются на алюминиевой втулке, которая впоследствии крепится к валу двигателя возле его фланца.
После изготовления лопастная конструкция крепится к валу с помощью нескольких стяжных болтов, что обеспечивает жесткую установку в миниатюрной электростанции.
Дополнительная информация. Заготовки самодельных лезвий ручной работы следует делать с запасом (их общее количество можно увеличить до четырех-пяти).
Необходимость в этом связана с тем, что со временем самодельный агрегат изнашивается, а при сильных порывах иногда ломаются лопасти. Для продления срока их эксплуатации при изготовлении могут использоваться более износостойкие материалы.Помимо этого варианта можно собрать ветрогенератор с лопастями из алюминиевых сплавов.
Установка и настройка
Балансировка пластиковых лопастей осуществляется путем срезания лишнего материала с концов, а угол наклона регулируется загибанием их при нагреве. Сам электрогенератор прикручен болтами к куску пластиковой трубы, которая в свою очередь приварена к вертикальной опоре.
Окончательная сборка генератора сводится к закреплению этой опоры внутри вертикально установленной трубы мачты с помощью подшипника.Благодаря такой установке вся конструкция может свободно вращаться на 360 градусов вокруг своей оси.
Плата с электроникой закреплена непосредственно на корпусе движущегося генератора, а напряжение с него снимается через контактные кольца с комплектом щеток. Самодельный ветрогенератор для частного дома крепится на высоте около 5-8 метров.
Вертикальный ветряк
Ветрогенератор на 220 вольт своими руками можно построить в виде вертикально ориентированной конструкции, чертежи которой приведены ниже.
Лопасти данной конструкции представляют собой небольшие фрагменты железной бочки, вырезанные по заранее подготовленному профилю. А в качестве основы, на которую они крепятся, можно выбрать ступицу от автомобильного генератора постоянного тока.
Перед изготовлением генератора такого типа необходимо учесть, что из-за малой скорости исходной установки мощность генератора тока будет ограничена и вряд ли превысит 2-3 кВт. Для их увеличения потребуется изготовить или купить специальный преобразователь с передаточным числом 1:12 (его называют мультипликатором или редуктором). При одном обороте лопастей на 360 градусов вал генератора сделает 12 оборотов.
В интернете достаточно информации о том, как сделать электрогенератор своими руками из автомобильного генератора. Это также свидетельствует о том, что, несмотря на дополнительную нагрузку, вносимую коробкой передач, она все же не превышает аналогичный показатель для автомобильной схемы со стартером.
Лопасти для такого изделия можно вырезать из алюминиевого листа с размерами, соответствующими подготовленному профилю.При установке на ветряк, используемый, например, для отопления, их требуется не менее 6 штук.
Магнитный генератор
Тем, кто ищет информацию о том, как собрать генератор в обычном доме, следует знать о еще одном распространенном способе его изготовления. Мы поговорим о такой известной конструкции, как генератор с неодимовыми магнитами.
Сделать такой блок достаточно просто. В его основе лежит ступица от колеса, выполняющая роль ротора, после чего к ней с помощью специального состава приклеивается около 20 неодимовых магнитов. Для большей прочности их сверху дополнительно заливают эпоксидной смолой.
Обмотки статора изготовляют в виде катушек с общим числом витков порядка 1000-1200. Устройство на основе неодимовых магнитов мощностью 5 кВт, например, должно обеспечивать постоянный ток около 6 ампер на выходе выпрямителя. Этого достаточно для зарядки 12-вольтовой батареи.
В заключение обзора о том, как сделать электрогенератор своими руками, отметим, что для его изготовления от исполнителя требуется лишь небольшая сноровка и сосредоточенность.При условии внимательного изучения приведенных здесь материалов собрать устройство генератора не составит труда.
Видео
Каждый год люди ищут альтернативные источники. Самодельная электростанция из старого автомобильного генератора пригодится в отдаленных районах, где нет подключения к общей сети. Он сможет свободно заряжать аккумуляторные батареи, а также обеспечивать работу нескольких бытовых приборов и освещения. Куда использовать энергию, что будет вырабатываться, решать вам, а также собирать самому или приобретать у производителей, которых на рынке предостаточно. В этой статье мы поможем вам разобраться со схемой сборки ветрогенератора своими руками из тех материалов, которые всегда есть у любого хозяина.
Рассмотрим принцип работы ветряной электростанции. При быстром потоке ветра приводится в действие ротор и гребные винты, после чего в движение приходит главный вал, вращая редуктор, а затем происходит генерация. Получаем электричество на выходе. Следовательно, чем выше скорость вращения механизма, тем больше производительность. Соответственно, при размещении сооружений учитывайте рельеф местности, рельеф, знайте участки территорий, где скорость вихря велика.
Для этого необходимо заранее подготовить все комплектующие. Наиболее важным элементом является генератор. Лучше всего взять трактор или автобус, он способен генерировать гораздо больше энергии. Но если такой возможности нет, то это скорее делать более слабыми юнитами. Для сборки устройства вам потребуется:
вольтметр
реле зарядки аккумулятора
нож стальной
аккумулятор 12 вольт
коробка для проводов
4 болта с гайками и шайбами
хомуты для крепления
Сборка устройства для дома 220в
Когда все Нужна готова, приступаем к сборке. Каждый из вариантов может иметь дополнительные детали, но они четко указаны непосредственно в инструкции.
В первую очередь соберите ветроколесо — основной элемент конструкции, ведь именно эта деталь будет преобразовывать энергию ветра в механическую. Лучше всего, если у него будет 4 лопасти. Помните, что чем меньше число, тем сильнее механическая вибрация и тем сложнее будет ее уравновесить. Их изготавливают из листовой стали или железной бочки. Они должны носить не такую форму, какую вы видели на старых мельницах, а напоминать тип крыла.Их аэродинамическое сопротивление значительно ниже, а эффективность выше. После того, как вы с помощью болгарки вырезали ветряк с лопастями диаметром 1,2-1,8 метра, его вместе с ротором необходимо прикрепить к оси генератора, просверлив отверстия и соединив болтами.
Сборка электрической схемы
Закрепляем провода и подключаем их напрямую к аккумулятору и преобразователю напряжения. Требуется использовать все то, что в школе на уроках физики вас учили мастерить при сборке электрической цепи. Перед началом разработки подумайте, какие кВт вам нужны. Важно отметить, что без последующей переделки и перемотки статора они вообще не годятся, рабочая скорость составляет от 1,2 тыс. до 6 тыс. об/мин, а этого недостаточно для выработки энергии. Именно по этой причине требуется избавиться от катушки возбуждения. Чтобы поднять уровень напряжения, перемотайте статор тонкой проволокой. Обычно результирующая мощность будет составлять 150-300 Вт при скорости 10 м/с. После сборки ротор будет хорошо намагничиваться, как будто к нему подведено питание.
Роторные самодельные ветрогенераторы очень надежны в эксплуатации и экономически выгодны, единственным их недостатком является боязнь сильных порывов ветра. Принцип работы прост — вихрь, проходящий через лопасти, заставляет механизм вращаться. В процессе этих интенсивных вращений вырабатывается энергия, нужное вам напряжение. Такая электростанция очень удачный способ обеспечить электроэнергией небольшой дом, конечно, чтобы выкачать воду из колодца, его мощности будет недостаточно, но посмотреть телевизор или включить свет в доме можно. все комнаты с ее помощью.
От домашнего вентилятораСам вентилятор может быть нерабочим, но от него требуется всего несколько деталей — это подставка и сам винт. Для конструкции понадобится небольшой шаговый двигатель, спаянный диодным мостом, чтобы он выдавал постоянное напряжение, бутылка от шампуня, пластиковая водопроводная труба длиной около 50 см, заглушка для нее и пластиковая крышка от ведра.
На станке изготавливается втулка и фиксируется в разъеме от крыльев разобранного вентилятора.Эта втулка будет держать генератор. После фиксации нужно приступить к изготовлению корпуса. Отрежьте дно бутылки шампуня с помощью машинки или вручную. При резке также требуется оставить отверстие на 10, чтобы вставить в него ось, выточенную из алюминиевого стержня. Прикрепите его с помощью болта и гайки к бутылке. После того, как все провода припаяны, в корпусе бутылки делается еще одно отверстие для вывода этих самых проводов. Растягиваем их и закрепляем в бутылке сверху генератора. Они должны совпадать по форме, а корпус бутылки должен надежно скрывать все ее части.
Хвостовик для нашего прибора
Для того, чтобы он в дальнейшем ловил ветровые потоки с разных направлений, соберите вкладыш, используя заранее подготовленную трубку. Хвостовая часть будет защищена откручивающейся крышкой шампуня. В ней также проделывают отверстие и, надев на один конец трубки заглушку, протягивают ее и крепят к основному корпусу бутылки. С другой стороны ножовкой вырезается трубка и вырезается ножницами из крышки пластикового ведра крыло хвостовика, оно должно иметь круглую форму.Все, что вам нужно сделать, это просто отрезать края ведра, которые крепили его к основному контейнеру.
Прикрепляем USB выход к задней части подставки и собираем все полученные части в одну. Вы можете установить радио или зарядить телефон через этот встроенный USB-порт. Конечно, он не имеет сильной мощности от бытового вентилятора, но все же может обеспечить освещение одной лампочки.
Ветрогенератор своими руками из шагового двигателяУстройство из шагового двигателя вырабатывает около 3 Вт даже при малых оборотах вращения.Напряжение может подниматься выше 12 В, что позволяет заряжать небольшой аккумулятор. В качестве генератора можно вставить шаговый двигатель от принтера. В этом режиме шаговый двигатель вырабатывает переменный ток, который можно легко преобразовать в постоянный с помощью нескольких диодных мостов и конденсаторов. Собрать схему можно своими руками. Стабилизатор установлен за мостами, в результате получаем постоянное выходное напряжение. Можно установить светодиод для контроля напряжения глаз. Чтобы уменьшить потери 220 В, для его выпрямления используются диоды Шоттки.
Лопасти будут из трубы из ПВХ. Заготовка вычерчивается на трубе, а затем вырезается отрезным диском. Размах шурупа должен быть около 50 см, а ширина 10 см. Необходимо выточить втулку с фланцем под размер вала СМ. Он насаживается на вал двигателя и закрепляется винтами; пластиковые «шурупы» будут крепиться непосредственно к фланцам. Также проведите балансировку — с концов крыльев вырезаются кусочки пластика, изменяется угол наклона нагревом и изгибанием.В само устройство вставляется кусок трубы, к которой он также прикручивается болтами. Что касается электрощита, то его лучше расположить внизу, а питание подвести к нему. От шагового двигателя выходит до 6 проводов, которые соответствуют двум катушкам. Им потребуются токосъемные кольца для передачи электричества от движущейся части. Соединив все части воедино, приступаем к испытанию конструкции, которая будет пускать обороты со скоростью 1 м/с.
Ветрогенератор из мотор-колеса и магнитов
Не все знают, что ветрогенератор из мотор-колеса можно собрать своими руками в короткие сроки, главное заранее запастись необходимыми материалами .Лучше всего для этого подходит ротор Савониуса; его можно приобрести в готовом виде или самостоятельно. Он состоит из двух полуцилиндрических лопастей и перекрытия, от которого получаются оси вращения ротора. Материал для их изделия выбирайте сами: дерево, стеклопластик или труба ПВХ, что является самым простым и оптимальным вариантом. Делаем стык деталей, где нужно сделать отверстия для крепления в соответствии с количеством лопастей. Вам понадобится стальной поворотный механизм, чтобы устройство выдержало любую погоду.
Из ферритовых магнитов
Ветрогенератор на магнитах будет сложно освоить неопытным мастерам, но попробовать все же можно. Итак, полюсов должно быть четыре, на каждом будет по два ферритовых магнита. Их прикроют металлическими прокладками толщиной чуть меньше миллиметра для более равномерного распределения потока. Основных катушек должно быть 6, перемотанных толстым проводом и пропущенных через каждый магнит, занимая место, соответствующее длине поля.Крепление цепей обмотки может быть на ступице от болгарки, посередине которой установлен предварительно выточенный болт.
Поток подачи энергии регулируется высотой крепления статора над ротором, чем она выше, тем меньше залипание, соответственно мощность падает. Для ветряка нужно сварить опору-стойку, а на диске статора закрепить 4 большие лопасти, которые можно вырезать из старой металлической бочки или крышку от пластикового ведра. При средней скорости вращения он выдает около 20 Вт.
Конструкция ветряка на неодимовых магнитах
Если вы хотите узнать о создании, вам необходимо сделать основу автомобильной ступицы с тормозными дисками, этот выбор вполне оправдан, так как он мощный, надежный и хорошо сбалансированный . После того, как вы очистите ступицу от краски и грязи, приступайте к размещению неодимовых магнитов. Их понадобится по 20 штук на диск, размер должен быть 25х8 миллиметров.
Магниты следует размещать с учетом чередования полюсов; перед склейкой лучше создать бумажный шаблон или провести линии, разделяющие диск на сектора, чтобы не перепутать полюса.Очень важно, чтобы они, обращенные друг к другу, имели разные полюса, то есть притягивались. Приклейте их супер клеем. Поднимите бордюры по краям дисков, а по центру обмотайте изолентой или пластилином, чтобы предотвратить растекание. Чтобы изделие работало с максимальной эффективностью, катушки статора должны иметь правильный размер. Увеличение числа полюсов приводит к увеличению частоты тока в катушках, за счет этого устройство дает большую мощность даже при малой частоте вращения.Катушки намотаны более толстыми проводами, чтобы уменьшить сопротивление в них.
Когда основная часть готова, изготавливаются лопасти, как и в предыдущем случае, и они крепятся к мачте, которую можно изготовить из обычной пластиковой трубы диаметром 160 мм. В итоге наш генератор, работающий на принципе магнитной левитации, диаметром полтора метра и шестью крыльями, на скорости 8м/с способен обеспечить до 300 Вт.
Цена разочарования или дорогой флюгер
На сегодняшний день существует множество вариантов, как сделать устройство для преобразования энергии ветра, каждый способ по-своему эффективен.Если вы знакомы с методикой изготовления оборудования, вырабатывающего энергию, то будет неважно, на основе чего его изготовить, главное, чтобы оно соответствовало задуманной схеме, и давало на выходе хорошую мощность.
Омы рассказывали в одном из предыдущих материалов. Сегодня вашему вниманию будут представлены модели ветрогенераторов, построенные пользователями нашего портала. Мы также поделимся полезными советами, которые помогут вам построить установку и избежать ошибок. Построить ветрогенератор своими руками – сложная задача.Не каждый (даже опытный) практик сможет точно справиться с ее решением. Однако любая ошибка, обнаруженная вовремя, может быть исправлена. Вот что такое голова и руки для мастера.
В статье рассматриваются следующие вопросы:
- Какие материалы и какие чертежи можно использовать для изготовления лопастей ветряка.
- Процедура сборки осевого генератора.
- Стоит ли переделывать автомобильный генератор под ветряк и как это правильно сделать.
- Как защитить ветряк от бури.
- На какой высоте установить ветрогенератор.
Производство лезвий
Если у вас еще нет опыта изготовления винтов для домашних ветряков самостоятельно, рекомендуем не искать сложных решений, а использовать простой метод, доказавший свою эффективность на практике. Он заключается в изготовлении лопастей из обычной канализационной трубы ПВХ. Этот метод прост, доступен и дешев.
Michael26 Пользователь FORUMHOUSE
Теперь о лопатках: изготовлены из 160-й красной канализационной трубы с вспененным внутренним слоем.Сделал по расчету показанному на фото.
«Красная» труба была упомянута пользователем не просто так. Именно этот материал лучше держит форму, устойчив к перепадам температур и дольше служит (в сравнении с трубами ПВХ серого цвета).
Чаще всего в домашней ветроэнергетике используются трубы диаметром от 160 до 200 мм. Вы должны начать свои эксперименты с ними.
Форма и конфигурация лопастей — параметры, зависящие от диаметра трубы, из которой они изготовлены, от диаметра гребного винта, от скорости рабочего гребного винта и других конструктивных характеристик.Чтобы не утруждать себя аэродинамическими расчетами, можно воспользоваться тем, что размещен на нашем портале его автором. Он позволит определить геометрию лопастей, подставив в расчетную таблицу свои значения (диаметр трубы, скорость вращения гребного винта и т. д.).
Майкл26
Привык пилить электролобзиком. Получается действительно быстро и эффективно. Примечание. Убедитесь, что лобзик имеет большой свободный ход, чтобы напильник не заедал и не ломался.
Конструкция осевого генератора
Делая выбор между трехфазным или однофазным генератором, лучше остановить свой выбор на первом варианте. Трехфазный источник питания менее подвержен вибрациям из-за неравномерной нагрузки и позволяет получать постоянную мощность при одной и той же частоте вращения ротора.
BOB6
Пользователь FORUMHOUSEОднофазные генераторы мотать не стоит: они давно проверены и проверены на практике. Только три фазы могут получить приличные генераторы.
Расчетные параметры генератора, о которых мы говорили в нашем предыдущем материале, определяются текущими потребностями в электроэнергии. А чтобы на практике они соответствовали количеству вырабатываемой мощности, конструкция аксиального генератора должна соответствовать определенным требованиям:
- Толщина всех дисков (ротора и статора) должна быть равна толщине магнитов.
- Оптимальное соотношение катушек и магнитов 3:4 (на каждые 3 катушки — 4 магнита).На 9 катушек — 12 магнитов (по 6 на каждый диск ротора), на 12 катушек — 16 магнитов и так далее.
- Оптимальное расстояние между двумя соседними магнитами, расположенными на одном диске, равно ширине этих магнитов.
Увеличение расстояния между двумя соседними магнитами приведет к неравномерной выработке электроэнергии. Можно уменьшить это расстояние, но лучше все же соблюдать оптимальные параметры.
Алексей2011 Пользователь FORUMHOUSE
Ошибочно делать расстояние между магнитами равным половине ширины магнита.Прав был один человек, когда сказал, что расстояние не должно быть меньше ширины магнита.
Если не углубляться в теорию расточки, то схема перекрытия катушек аксиального генератора с постоянными магнитами на практике должна выглядеть так.
В каждый момент времени одинаковые полюса магнитов аналогично перекрывают обмотки катушек одной фазы.
Алексей2011
Вот так и в реале: все совпадает с картинкой почти на 100%, только катушки немного отличаются по форме.
Рассмотрим последовательность сборки аксиального генератора на примере устройства, собранного пользователем Алексей2011 .
Алексей2011
На этот раз я делаю дисковый аксиальный генератор. Диаметр дисков 220 мм, магниты 50*30*10 мм. Всего — 16 магнитов (по 8 штук на диск). Катушки намотал проводом Ø1,06 мм по 75 витков. Катушки — 12 шт.
Производство статора
Как видно на фото, катушки имеют форму вытянутой капли воды.Это сделано для того, чтобы направление движения магнитов было перпендикулярно длинным боковым участкам катушки (именно здесь индуцируется максимальная ЭДС).
Если используются круглые магниты, внутренний диаметр катушки должен примерно соответствовать диаметру магнита. Если используются квадратные магниты, витки катушки должны быть сконфигурированы так, чтобы магниты перекрывали прямые участки витков. Установка более длинных магнитов не имеет особого смысла, так как максимальные значения ЭДС возникают только на тех участках проводника, которые перпендикулярны направлению движения магнитного поля.
Изготовление статора начинается с намотки катушек. Самый простой способ намотать катушки — воспользоваться заранее подготовленным шаблоном. Шаблоны варьируются от небольших ручных инструментов до миниатюрных самодельных машин.
Катушки каждой отдельной фазы соединяются последовательно: конец первой катушки соединяется с началом четвертой, конец четвертой с началом седьмой и т. д.
Напомним, что при соединении фаз по схеме «звезда» концы обмоток (фаз) устройства соединяются в один общий узел, который будет являться нейтралью генератора. При этом три свободных провода (начало каждой фазы) подключаются к трехфазному диодному мосту.
Когда все катушки собраны в единую цепь, можно подготовить форму для заливки статора. После этого погружаем всю электрическую часть в форму и заливаем эпоксидной смолой.
Изготовление ротора для осевого вала
Чаще всего самодельные аксиальные генераторы делают на основе автомобильной ступицы и совместимых с ней тормозных дисков (можно использовать самодельные металлические диски, как это сделал Алексей2011 ).Схема будет следующая.
В этом случае диаметр статора больше диаметра ротора. Это позволяет прикрепить статор к раме ветряной турбины с помощью металлических шпилек.
Алексей2011
Шпильки для крепления статора М6 есть (в количестве 3 шт). Это только для проверки генератора. Впоследствии их будет 6 (М8). Думаю, что для генератора такой мощности этого будет вполне достаточно.
В некоторых случаях диск статора крепится к неподвижной оси генератора. Такой подход позволяет сделать конструкцию генератора менее габаритной, но принципы работы устройства от этого не меняются.
Противоположные магниты должны быть направлены навстречу друг другу противоположными полюсами: если на первом диске магнит обращен к статору генератора своим южным полюсом «S», то противоположный магнит, расположенный на втором диске, должен быть обращен к статору своим полюсом «N». «.При этом магниты, расположенные рядом на одном диске, также должны быть ориентированы в разные стороны.
Сила магнитного поля, создаваемого неодимовыми магнитами, достаточно высока. Поэтому расстояние между дисками статора и ротором генератора следует регулировать с помощью резьбового соединения.
Вариант конструкции, в котором диаметр ротора больше диаметра статора. В этом случае статор крепится к неподвижной оси устройства.
Также для регулировки расстояния между дисками можно использовать проставки (или шайбы), которые устанавливаются на неподвижную ось генератора.
Расстояние между магнитами и статором должно быть минимальным (1…2 мм). Приклеить магниты на диски генератора можно обычным суперклеем. Приклеивать магниты лучше всего по заранее подготовленному шаблону (например, из фанеры).
Вот что показал предварительно протестированный пользователем генератор Aleksei2011 с помощью отвертки: при 310 об/мин с устройства снялось 42 вольта (соединение звездой).С одной фазы получается 22 вольта. Расчетное сопротивление одной фазы 0,95 Ом. После подключения аккумулятора шуруповерт смог раскрутить генератор до 170 об/мин, ток зарядки составил 3,1А.
После длительных экспериментов с модернизацией пропеллера и другими мелкими улучшениями генератор показал максимальную производительность.
Алексей2011
Наконец-то к нам подул ветер, и я зафиксировал максимальную мощность ветряка: ветер усилился, порывы временами достигали 12-14 м/с.Максимальная зарегистрированная мощность составляет 476 Вт. При ветре 10 м/с ветряк выдает около 300 Вт.
Ветряк от автомобильного генератора
Популярным решением среди людей, практикующих изготовление ветряков своими руками, является переделка автомобильного генератора под альтернативные нужды. Несмотря на всю привлекательность такой затеи, следует отметить, что автомобильный генератор в том виде, в котором он устанавливается на двигатель транспортного средства, использовать в составе ветряной электростанции достаточно проблематично.Разберемся почему:
- Во-первых, обмотка катушек стандартного автомобильного генератора состоит всего из 5…7 витков. Следовательно, чтобы такой генератор начал заряжать аккумулятор, его ротор необходимо раскрутить примерно до 1200 об/мин.
- Во-вторых, магнитная индукция в стандартном автомобильном генераторе обусловлена катушкой возбуждения, встроенной в ротор устройства. Чтобы такой генератор работал без подключения к дополнительному источнику питания, его необходимо оснастить постоянными магнитами (желательно неодимовыми) и внести определенные коррективы в обмотку статора.
Майкл26
Переделанный автогенератор (на магнитах) имеет право на жизнь. У меня их два сейчас. При ветре 8 м/с с двухметровыми пропеллерами они выдают честные 300 ватт каждый.
Переделка автомобильного генератора под ветряк требует определенного навыка. Поэтому начинать ее целесообразно с опыта перемотки асинхронных двигателей или генераторов со стандартным цилиндрическим статором (и то, и другое при желании можно превратить в альтернативную силовую установку).Переделка автомобильного генератора имеет свои нюансы. Разобраться в них будет гораздо проще, если обратиться к тем, кто сумел добиться определенных успехов в этой области.
Защита кабеля от перегиба
Как известно, у ветра нет постоянного направления. А если ваш ветряк будет вращаться вокруг своей оси, как флюгер, то без дополнительных мер защиты кабель, идущий от ветрогенератора к другим элементам системы, быстро скрутится и придет в негодность уже через несколько дней.Предлагаем вашему вниманию несколько способов обезопасить себя от подобных неприятностей.
Метод первый: разъемное соединение
Самый простой, но совершенно непрактичный способ защиты – установка разъемного кабельного соединения. Разъем позволяет вручную распутать спиральный кабель, отключив ветряк от системы.
w00w00 Пользователь FORUMHOUSE
Знаю, что некоторые внизу ставили что-то вроде вилки с розеткой.Скрутил кабель — отключил от розетки. Потом — открутил и воткнул штекер обратно. И мачту не надо опускать, и токоприемники не нужны. Прочитал это на форуме по самодельным ветрякам. По словам автора все работает и не слишком часто перекручивает кабель.
Способ второй: использование жесткого кабеля
Некоторые пользователи советуют подключать к генератору толстые, эластичные и жесткие кабели (например, сварочные кабели). Метод, на первый взгляд, ненадежный, но имеет право на жизнь.
пользователь343 FORUMHOUSE пользователь
Найдено на одном сайте: Наш метод защиты заключается в использовании сварочного кабеля с твердой резиновой оболочкой. Проблема скрученных проводов в конструкции малых ветроустановок сильно переоценена, а сварочный трос № 4… № 6 обладает особым качеством: твердая резина предотвращает скручивание троса и не позволяет ветряку поворачиваться в ту же сторону. .
Способ третий: установка контактных колец
На наш взгляд, полностью защитить кабель от скручивания поможет только установка специальных контактных колец.Этот способ защиты был реализован пользователем в конструкции своего ветродвигателя. Майкл 26.
Защита ветрогенератора от шторма
Речь идет о защите устройства от ураганов и сильных порывов ветра. На практике это реализуется двумя способами:
- Путем ограничения скорости ветроколеса с помощью электромагнитного тормоза.
- Привод плоскости вращения воздушного винта от прямого воздействия ветрового потока.
Первый метод основан на использовании ветряной турбины. Мы уже рассказывали об этом в одной из предыдущих статей.
Второй способ предполагает установку откидного хвостового оперения, позволяющего при номинальной силе ветра направлять гребной винт навстречу ветровому потоку, а во время шторма, наоборот, отводить гребной винт от ветра.
Защита складыванием хвоста происходит по следующей схеме.
- В безветренную погоду хвост слегка наклонен (вниз и в сторону).
- При номинальной скорости ветра хвост выпрямляется, а винт становится параллельным воздушному потоку.
- При превышении скорости ветра номинальных значений (например, 10 м/с) давление ветра на гребной винт становится больше силы, создаваемой весом хвостового оперения. В этот момент хвост начинает складываться, а пропеллер уходит из-под ветра.
- Когда скорость ветра достигает критических значений, плоскость вращения воздушного винта становится перпендикулярной ветровому потоку.
При ослаблении ветра хвост под собственным весом возвращается в исходное положение и поворачивает винт навстречу ветру. Для того чтобы хвостовое оперение могло возвращаться в исходное положение без дополнительных пружин, используется поворотный механизм с наклонным шкворнем (шарниром), который устанавливается на оси шкворня хвостового оперения.
Оптимальная площадь оперения составляет 15%…20% от площади ветроколеса.
Вашему вниманию представлен наиболее распространенный вариант механической защиты ветрогенератора.В том или ином виде он успешно применяется на практике пользователями нашего портала.
Пользователь WatchCat FORUMHOUSE
В шторм гребной винт следует замедлить, вытащив его против ветра. У меня, например, при слишком сильном ветре ветряк переворачивает винт. Не лучший вариант, ведь возврат в рабочее положение сопровождается ощутимым ударом. Но за десять лет ветряк не сломался.
Несколько слов о правильной установке ветряка
При выборе места и высоты мачты, которые были бы оптимальными для установки ветрогенератора, следует ориентироваться на множество факторов: рекомендуемую высоту, наличие препятствий возле ветродвигателя, а также собственные наблюдения и измерения .
Для того чтобы рассчитать оптимальную высоту мачты для домашнего ветряка, необходимо добавить еще 10 метров к высоте ближайшего препятствия (дерево, здание и т.д.), которое находится в радиусе 100 метров от ветра мачта турбины. Это дает вам высоту нижней точки пропеллера.
Leo2 Пользователь FORUMHOUSE
В США, например, минимальная рекомендуемая высота мачты для ветроустановок мощностью в несколько кВт составляет 15 м, но чем выше, тем лучше.Нижняя часть ветряка должна быть не менее чем на 10 м выше ближайшего самого высокого препятствия. Конечно, предварительно необходимо провести обследование местности и выбрать оптимальную высоту мачты. На глаз это может сделать только очень опытный специалист. Во всех остальных случаях следует проводить тщательные измерения в течение года (как минимум).
В процессе установки самодельных ветряков теория очень часто расходится с практикой, поэтому в среднем самодельные мачты имеют высоту от 6 до 12 метров.Основное преимущество самодельных башен (мачт) в том, что если какие-то параметры не соответствуют вашим потребностям, конструкцию, размеры и высоту установки можно изменить в любой момент.
Перед проведением сварочных работ, связанных с ремонтом или модернизацией конструкции, генератор необходимо отключить и снять с мачты. В противном случае постоянные магниты могут быть повреждены (размагничены) под воздействием сварочных токов.
Богатый опыт пользователей FORUMHOUSE собран в одном из разделов нашего строительного портала.Если вы серьезно интересуетесь альтернативной энергетикой, рекомендуем прочитать статью о (аккумуляторах). Наверняка вас также заинтересует небольшое видео об особенностях правильного построения мощной и функциональной системы электроснабжения загородного дома, которая подключается к стандартной трансформаторной подстанции по классической схеме.
Ветрогенератор, сделанный из автомобильного генератора, может помочь в ситуации, когда нет возможности подключения к ЛЭП в частном доме.Или послужит вспомогательным источником альтернативной энергии. Такое приспособление можно сделать своими руками из подручных материалов, воспользовавшись опытом народных умельцев. Фото и видео продемонстрируют процесс создания самодельного ветряка.
Существует огромное разнообразие видов ветрогенераторов и чертежей для их изготовления. Но в любую конструкцию входят следующие обязательные элементы:
- генератор;
- ножи;
- аккумуляторная батарея;
- мачта;
- электронный блок.
При некоторых навыках можно сделать ветрогенератор своими руками
Кроме того, необходимо заранее продумать систему управления и распределения электроэнергии, нарисовать схему установки.
Ветроколесо
Лопасти, пожалуй, самая важная часть ветряной турбины. Работа остальных узлов устройства будет зависеть от конструкции. Они сделаны из разных материалов. Даже из пластиковой канализационной трубы. Лопасти из трубы просты в изготовлении, дешевы и не боятся влаги.Порядок изготовления ветряка следующий:
- Необходимо рассчитать длину лопасти. Диаметр трубы должен быть равен 1/5 от общего метража. Например, если длина лезвия метр, то подойдет труба диаметром 20 см.
- Электролобзиком разрезаем трубу вдоль на 4 части.
- Из одной детали делаем крыло, которое будет служить шаблоном для вырезания последующих лопастей.
- Сгладьте заусенцы по краям абразивом.
- Лопасти крепятся к алюминиевому диску с помощью приваренных планок для крепления.
- Далее к этому диску прикручивается генератор.
Лопасти ветроколеса
После сборки ветроколесо нуждается в балансировке. Он закреплен горизонтально на штативе. Операцию проводят в закрытом от ветра помещении. При правильной балансировке колесо не должно двигаться. Если лезвия вращаются сами, то их нужно затачивать до тех пор, пока вся конструкция не будет сбалансирована.
Только после успешного завершения данной процедуры следует переходить к проверке точности вращения лопастей, они должны вращаться в одной плоскости без перекоса.Допускается погрешность в 2 мм.
Схема сборки генератора
Мачта
Для изготовления мачты подойдет старая водопроводная труба диаметром не менее 15 см и длиной около 7 м. При наличии построек в пределах 30 м от предполагаемого места установки , то высота конструкции регулируется вверх. Для эффективной работы ветродвигателя лопасть поднята над препятствием не менее чем на 1 м.
Основание мачты и колышки для крепления растяжек забетонированы.К кольям привариваются хомуты с болтами. Для растяжек используется оцинкованный трос 6 мм.
Совет. Собранная мачта имеет значительный вес; для ручной установки понадобится противовес из трубы с грузом.
Переделка генератора
Для изготовления ветряного генератора подойдет генератор от любого автомобиля. Их конструкции схожи между собой, а переделка сводится к перемотке провода статора и изготовлению ротора на неодимовых магнитах.В полюсах ротора просверлены отверстия для крепления магнитов. Установите их, чередуя столбы. Ротор обернут бумагой, а пустоты между магнитами залиты эпоксидной смолой.
Автомобильный генератор
Таким же образом можно переделать двигатель от старой стиральной машины. Только магниты в данном случае приклеиваются под углом, чтобы избежать прилипания.
Новая обмотка перематывается вдоль катушки на зуб статора. Можно сделать свободную обмотку, это кому как удобно. Чем больше число витков, тем эффективнее будет генератор.Катушки намотаны в одну сторону по трехфазной схеме.
Готовый генератор стоит опробовать и измерить данные. Если при 300 об/мин генератор выдает около 30 вольт, это хороший результат.
Генератор для ветряка от автомобильного генератора
Окончательная сборка
Каркас генератора сварен из профильной трубы. Хвост изготовлен из оцинкованного листового металла. Шарнирный вал представляет собой трубу с двумя подшипниками. Генератор крепится к мачте так, чтобы расстояние от лопасти до мачты было не менее 25 см.В целях безопасности для окончательной сборки и установки мачты стоит выбрать безветренный день. Лопасти под воздействием сильного ветра могут погнуться и сломаться о мачту.
Для использования аккумуляторов для питания оборудования, работающего от сети 220 В, потребуется установка инвертора преобразования напряжения. Емкость аккумулятора подбирается индивидуально для ветрогенератора. Этот показатель зависит от скорости ветра у земли, мощности подключенного оборудования и частоты его использования.
Устройство ветрогенератора
Для предотвращения повреждения аккумулятора при перезарядке необходим регулятор напряжения. Его можно сделать самому, если у вас есть достаточные познания в электронике, или купить уже готовый. На рынке существует множество контроллеров для механизмов альтернативной энергетики.
Совет. Чтобы лопасть не сломалась при сильном ветре, устанавливается простое приспособление — защитный флюгер.
Обслуживание ветрогенератора
Ветрогенератор, как и любое другое устройство, нуждается в техническом контроле и обслуживании.Для бесперебойной работы ветряка периодически проводятся следующие работы.
Схема ветрогенератора
- Наибольшего внимания требует токосъемник. Щетки генератора нуждаются в очистке, смазке и обслуживании каждые два месяца.
- При первых признаках неисправности лопасти (вибрация и дисбаланс колеса) ветрогенератор опускают на землю и ремонтируют.
- Раз в три года металлические детали покрываются антикоррозийной краской.
- Крепления и натяжение тросов регулярно проверяются.
Теперь, когда установка завершена, вы можете подключить технику и пользоваться электричеством. По крайней мере, пока ветрено.
Ветрогенератор своими руками: видео
Вертикальный ветрогенератор своими руками, чертежи, фото, видео ветродвигателя с вертикальной осью.
Ветрогенераторы классифицируются по типу размещения оси вращения (ротора) на вертикальные и горизонтальные.Конструкцию ветродвигателя с горизонтальным ротором мы рассматривали в прошлой статье, теперь поговорим о ветродвигателе с вертикальным ротором.
Схема осевого генератора для ветрогенератора.
Изготовление ветроколеса.
Ветроколесо (турбина) вертикального ветрогенератора состоит из двух опор, верхней и нижней, а также лопастей.
Ветроколесо изготавливается из листов алюминия или нержавеющей стали, также ветроколесо может быть вырезано из тонкостенной бочки.Высота пропеллера должна быть не менее 1 метра.
В этом ветроколесе угол изгиба лопастей задает скорость вращения ротора, чем больше изгиб, тем больше скорость вращения.
Ветроколесо крепится болтами непосредственно к шкиву генератора.
Для установки вертикального ветрогенератора можно использовать любую мачту, изготовление мачты подробно описано в этой.
Схема подключения ветрогенератора.
Генератор подключен к контроллеру, который в свою очередь подключен к аккумулятору.В качестве накопителя энергии практичнее использовать автомобильный аккумулятор. Поскольку бытовые приборы питаются от сети переменного тока, нам понадобится инвертор для преобразования постоянного тока 12 В в переменный ток 220 В.
Для подключения используется медный провод сечением до 2,5 кв. Схема подключения подробно описана.
Видео, демонстрирующее работу ветрогенератора.
Синхронный генератор в качестве ветрового генератора
Синхронный генератор в качестве ветрового генератора
Как и генератор постоянного тока в предыдущем уроке, работа синхронного генератора также основана на законе электромагнитной индукции Фарадея, работающем по аналогичному принципу. мода на генератор автомобильного типа.
Отличие на этот раз в том, что синхронный генератор генерирует трехфазное выходное напряжение переменного тока из своих обмоток статора, в отличие от генератора постоянного тока, который вырабатывает один выходной сигнал постоянного или постоянного тока. Однофазные синхронные генераторы также доступны для систем синхронных генераторов маломощных бытовых ветряных турбин.
По сути, синхронный генератор представляет собой синхронную электромеханическую машину, используемую в качестве генератора, и состоит из магнитного поля на вращающемся роторе и неподвижного статора, содержащего несколько обмоток, которые обеспечивают генерируемую мощность.Система магнитного поля ротора (возбуждение) создается либо с помощью постоянных магнитов, установленных непосредственно на роторе, либо за счет электромагнитного возбуждения от внешнего постоянного тока, протекающего в обмотках возбуждения ротора.
Этот постоянный ток возбуждения передается на ротор синхронной машины через контактные кольца и угольные или графитовые щетки. В отличие от предыдущей конструкции генератора постоянного тока, синхронные генераторы не требуют сложной коммутации, что обеспечивает более простую конструкцию. Затем синхронный генератор работает аналогично автомобильному генератору переменного тока и состоит из двух следующих общих частей:
Основные компоненты синхронного генератора
- Статор: — Статор несет три отдельных (3-фазных) якоря. обмотки физически и электрически смещены друг от друга на 120 градусов, создавая выходное напряжение переменного тока.
- Ротор: — Ротор несет магнитное поле либо в виде постоянных магнитов, либо в виде намотанных катушек, подключенных к внешнему источнику питания постоянного тока через токосъемные кольца и угольные щетки.
Говоря о «синхронном генераторе», терминология, используемая для описания частей машины, является обратной терминологии для описания генератора постоянного тока. Обмотки возбуждения — это обмотки, создающие основное магнитное поле, которые являются обмотками ротора для синхронной машины, а обмотки якоря — это обмотки, в которых индуцируется основное напряжение, обычно называемые обмотками статора.Другими словами, для синхронной машины обмотки ротора являются обмотками возбуждения, а обмотки статора — обмотками якоря, как показано.
Конструкция синхронного генератора
В приведенном выше примере показана базовая конструкция синхронного генератора с явно выраженным двухполюсным ротором. Эта обмотка ротора подключена к напряжению питания постоянного тока, создающему ток возбуждения I f . Внешнее напряжение возбуждения постоянного тока, которое может достигать 250 вольт постоянного тока, создает электромагнитное поле вокруг катушки со статическими северным и южным полюсами.
Когда вал ротора генератора вращается лопастями турбины (первичный двигатель), полюса ротора также будут двигаться, создавая вращающееся магнитное поле, поскольку северный и южный полюса вращаются с той же угловой скоростью, что и лопасти турбины (при условии прямого водить машину). Когда ротор вращается, его магнитный поток пересекает отдельные катушки статора одну за другой, и по закону Фарадея в каждой катушке статора индуцируется ЭДС и, следовательно, ток.
Величина напряжения, индуцированного в обмотке статора, как показано выше, является функцией напряженности магнитного поля, которая определяется током возбуждения, скоростью вращения ротора и числом витков в обмотке статора.Поскольку синхронная машина имеет три обмотки статора, в обмотках статора создается трехфазное напряжение, соответствующее обмоткам А, В и С, которые электрически разнесены на 120 o друг от друга, как показано выше.
Эта трехфазная обмотка статора подключается непосредственно к нагрузке, и, поскольку эти катушки являются стационарными, им не нужно проходить через большие ненадежные контактные кольца, коллектор или угольные щетки. Кроме того, поскольку катушки, генерирующие основной ток, являются стационарными, упрощается намотка и изоляция обмоток, поскольку они не подвергаются вращательным и центробежным силам, что позволяет генерировать более высокие напряжения.
Синхронный генератор с постоянными магнитами
Как мы видели, синхронные машины с возбуждением возбуждения требуют возбуждения постоянным током в обмотке ротора. Это возбуждение осуществляется за счет использования щеток и контактных колец на валу генератора. Однако есть несколько недостатков, таких как необходимость регулярного обслуживания, очистки от угольной пыли и т. д. Альтернативным подходом является использование бесщеточного возбуждения, в котором вместо электромагнитов используются постоянные магниты.
Как следует из названия, в синхронном генераторе с постоянными магнитами (PMSG) поле возбуждения создается с помощью постоянных магнитов в роторе.Постоянные магниты могут быть установлены на поверхности ротора, встроены в поверхность или установлены внутри ротора. Воздушный зазор между статором и ротором уменьшен для обеспечения максимальной эффективности и сведения к минимуму количества необходимого редкоземельного магнитного материала. Постоянные магниты обычно используются в маломощных и недорогих синхронных генераторах.
Для низкоскоростных ветряных турбин с прямым приводом генератор с постоянными магнитами является более конкурентоспособным, поскольку он может иметь большее число полюсов, составляющее 60 или более полюсов, по сравнению с обычным синхронным генератором с фазным ротором.Кроме того, реализация возбуждения с постоянными магнитами проще, надежнее, но не позволяет контролировать возбуждение или реактивную мощность. Одним из основных недостатков синхронных генераторов ветряных турбин с постоянными магнитами является то, что без контроля потока ротора они достигают максимальной эффективности только при одной заранее определенной скорости ветра.
Синхронная скорость генераторов
Частота выходного напряжения зависит от скорости вращения ротора, другими словами, от его «угловой скорости», а также от количества отдельных магнитных полюсов на роторе.В нашем простом примере выше синхронная машина имеет два полюса, один северный полюс и один южный полюс. Другими словами, машина имеет два отдельных полюса или одну пару полюсов (север-юг), также известную как пары полюсов.
Когда ротор делает один полный оборот, 360 o , генерируется один цикл ЭДС индукции, поэтому частота будет равна одному циклу на каждый полный оборот или 360 o . Если удвоить количество магнитных полюсов до четырех, (две пары полюсов), то на каждый оборот ротора будет генерироваться два цикла ЭДС индукции и так далее.
Поскольку один цикл ЭДС индукции создается с помощью одной пары полюсов, количество циклов ЭДС, возникающих за один оборот ротора, будет, следовательно, равно количеству пар полюсов, P. Таким образом, если количество циклов на число оборотов задается как: P/2 относительно числа полюсов, а количество оборотов ротора N в секунду задается как: N/60, тогда частота ( ƒ ) ЭДС индукции будет определяться как:
In синхронный двигатель, его угловая скорость фиксируется частотой напряжения питания, поэтому N обычно называют синхронной скоростью.Тогда для синхронного генератора с полюсом «P» скорость вращения первичного двигателя (лопастей турбины) для получения необходимой выходной частоты ЭДС индукции 50 Гц или 60 Гц будет:
При 50 Гц
номер отдельных полюсов | 2 | 4 | 8 | 12 | 24 | |||
3000 | 1 500 | 750 | 500 | 250 | 167 | 125 |
с частотой 60 Гц
Количество индивидуальных полюсов | 2 | 4 | 8 | 12 | 24 | 36 | 48 | |
Скорость вращения (об / мин) | 3600 | 1 800 | 900 | 600 | 300 | 200 | 200 | 150 |
, так что для данного с синхронный генератор, спроектированный с фиксированным числом полюсов, генератор должен приводиться в действие с фиксированной синхронной скоростью, чтобы поддерживать постоянную частоту ЭДС индукции на требуемом уровне, 50 Гц или 60 Гц для питания сетевых приборов.Другими словами, частота создаваемой ЭДС синхронизирована с механическим вращением ротора.
Тогда сверху видно, что для генерации 60 Гц с помощью 2-полюсной машины ротор должен вращаться со скоростью 3600 об/мин, или для генерации 50 Гц с помощью 4-полюсной машины ротор должен вращаться со скоростью 1500 об/мин. мин. Для синхронного генератора, который приводится в действие электродвигателем или парогенератором, эта синхронная скорость может быть легко достигнута, однако при использовании в качестве синхронного генератора ветровой турбины это может быть невозможно, поскольку скорость и мощность ветра постоянно меняется.
Из нашего предыдущего руководства по проектированию ветряных турбин мы знаем, что все ветряные турбины выигрывают от ротора, работающего с оптимальным передаточным числом . Но чтобы получить TSR от 6 до 8, угловая скорость лопастей, как правило, очень низкая, около 100–500 об/мин, поэтому, глядя на наши таблицы выше, нам потребуется синхронный генератор с большим числом магнитных полюсов, например, 12 или выше.
Кроме того, потребуется какая-либо форма механического ограничителя скорости, такая как бесступенчатая трансмиссия или вариатор, чтобы поддерживать вращение лопастей ротора с постоянной максимальной скоростью для ветряной турбины с прямым приводом.Однако для синхронной машины чем больше у нее полюсов, тем крупнее, тяжелее и дороже становится машина, которая может быть приемлемой или неприемлемой.
Одним из решений является использование синхронной машины с небольшим числом полюсов, которая может вращаться с более высокой скоростью от 1500 до 3600 об/мин, приводимой в движение через редуктор. Низкая скорость вращения лопастей ротора ветряных турбин увеличивается с помощью редуктора, который позволяет скорости генератора оставаться более постоянной при изменении скорости вращения лопастей турбины, поскольку изменение на 10% при 1500 об/мин менее проблематично, чем изменение на 10% при 100 об/мин.Этот редуктор может согласовать скорость генератора с переменной скоростью вращения лопастей, что позволяет работать с переменной скоростью в более широком диапазоне.
Однако использование редуктора или системы шкивов требует регулярного технического обслуживания, увеличивает вес ветряной турбины, создает шум, увеличивает потери мощности и снижает эффективность системы, поскольку требуется дополнительная энергия для привода шестерен редуктора и внутренних компонентов.
Существует много преимуществ использования системы прямого привода без механической коробки передач, но отсутствие коробки передач означает более крупную синхронную машину с увеличением как размера, так и стоимости генератора, который должен работать на низких скоростях.Итак, как мы можем управлять синхронным генератором в системе низкоскоростных ветряных турбин, скорость вращения лопастей ротора которых определяется только мощностью ветра. Путем выпрямления сгенерированного 3-фазного питания в источник постоянного или постоянного тока.
Синхронные генераторные выпрямители
Диодные выпрямители представляют собой электронные устройства, используемые для преобразования переменного тока (переменного тока) в постоянный (постоянный ток). Преобразовывая выходную мощность синхронного генератора в источник постоянного тока, генератор ветровой турбины может работать на других скоростях и частотах, отличных от его фиксированной синхронной скорости.
Это позволяет преобразовывать переменную частоту и переменное выходное напряжение генератора в постоянное напряжение переменного уровня. Преобразовывая выход переменного тока в постоянный, генератор теперь можно использовать как часть ветряной системы для зарядки аккумуляторов или как часть ветроэнергетической системы с переменной скоростью. Затем синхронный генератор переменного тока преобразуется в генератор постоянного тока.
Схема простейшего выпрямителя использует схему диодного моста для преобразования переменного тока, генерируемого генератором, в флуктуирующий источник постоянного тока, амплитуда которого определяется скоростью вращения генератора.В этой схеме выпрямителя синхронного генератора, показанной ниже, 3-фазный выход генератора выпрямляется до постоянного тока с помощью 3-фазного выпрямителя.
Цепь генераторного выпрямителя
Принципиальная схема мостового трехфазного выпрямителя переменного тока в постоянный показана выше. В этой конфигурации ветряная турбина может управлять генератором на частоте, не зависящей от синхронной частоты, поскольку изменение скорости генератора изменяет частоту генератора. Следовательно, можно изменять скорость генератора в более широком диапазоне и работать с оптимальной скоростью для получения максимальной мощности в зависимости от фактической скорости ветра.
Обратите внимание, что выходное напряжение трехфазного мостового выпрямителя не является чистым постоянным током. Выходное напряжение имеет уровень постоянного тока вместе с большими колебаниями переменного тока. Эта форма сигнала обычно известна как «пульсирующий постоянный ток», который можно использовать для зарядки аккумуляторов, но нельзя использовать в качестве удовлетворительного источника постоянного тока. Чтобы удалить эти пульсации переменного тока, используется фильтр или схема сглаживания. Эти схемы сглаживания или схемы фильтра пульсаций используют комбинации катушек индуктивности и конденсаторов для получения плавного постоянного напряжения и тока.
При использовании в качестве части системы, подключенной к сети, синхронные машины могут быть подключены к сети только тогда, когда их частота, фазовый угол и выходное напряжение такие же, как у сети, другими словами, они вращаются синхронно. скорость, как мы видели выше. Но, преобразовывая их переменное выходное напряжение и частоту в постоянный источник постоянного тока, мы теперь можем преобразовать это постоянное напряжение в источник переменного тока с правильной частотой и амплитудой, соответствующей сети электросети, используя либо однофазную, либо трехфазную сеть. фазоинвертор.
Инвертор — это устройство, которое преобразует электричество постоянного тока (DC) в электричество переменного тока (AC), которое может подаваться непосредственно в электрическую сеть, поскольку подключенные к сети инверторы работают синхронно с коммунальной сетью и производят идентичную электроэнергию. к мощности коммунальной сети. Подключенные к сети синусоидальные инверторы для ветровых установок выбираются с диапазоном входного напряжения, соответствующим выпрямленному выходному напряжению турбины.
Преимущество непрямого подключения к сети заключается в том, что ветряная турбина может работать с переменной скоростью.Еще одним преимуществом выпрямления выходного сигнала генератора является то, что ветряные турбины с синхронными генераторами, которые используют электромагниты в своей конструкции ротора, могут использовать этот постоянный ток для питания обмоток катушек вокруг электромагнитов в роторе. Однако недостатком непрямого подключения к сети является стоимость, поскольку системе требуется инвертор и два выпрямителя, один для управления током статора, а другой для генерирования выходного тока, как показано ниже.
Схема синхронного генератора
Краткий обзор учебного пособия
Синхронный генератор с фазным ротором уже используется в качестве генератора ветровой турбины, но одним из основных недостатков синхронного генератора может быть его сложность и стоимость.Безредукторные генераторы с прямым приводом представляют собой очень медленно вращающиеся синхронные генераторы с большим количеством полюсов для достижения их синхронной скорости. Генераторы с меньшим количеством полюсов имеют более высокие скорости вращения, поэтому требуют коробки передач или трансмиссии, что увеличивает стоимость.
Синхронные генераторы производят электричество, основная выходная частота которого синхронизирована со скоростью вращения ротора. Сетевым генераторам требуется постоянная фиксированная скорость для синхронизации с частотой сети общего пользования, и необходимо возбуждать обмотку ротора от внешнего источника постоянного тока с помощью токосъемных колец и щеток.
Основным недостатком одной операции с фиксированной скоростью является то, что она почти никогда не улавливает энергию ветра с максимальной эффективностью. Энергия ветра теряется, когда скорость ветра выше или ниже определенного значения, выбранного в качестве синхронной скорости.
Ветряные турбины с регулируемой скоростью используют выпрямители и инверторы для преобразования переменного напряжения, выходной переменной частоты синхронного генератора в фиксированное напряжение, фиксированную выходную частоту 50 Гц или 60 Гц, требуемую энергосистемой.Это позволяет использовать синхронные генераторы с постоянными магнитами, снижая стоимость. Для низкоскоростных генераторов ветряных турбин с прямым приводом генератор с постоянными магнитами более конкурентоспособен, поскольку он может иметь большее число полюсов, составляющее 60 или более полюсов, по сравнению с обычным синхронным генератором с фазным ротором.
В следующем уроке о ветроэнергетике и генераторах ветряных турбин мы рассмотрим работу и конструкцию другого типа электрической машины, называемой индукционным генератором, также известной как «асинхронный генератор».Асинхронные генераторы также могут использоваться для выработки трехфазной электроэнергии переменного тока, подключенной к сети.
Чтобы узнать больше о «синхронных генераторах» или получить дополнительную информацию об энергии ветра о различных доступных системах генерации ветряных турбин, или изучить преимущества и недостатки использования синхронных генераторов как части системы ветряных турбин, подключенной к сети, щелкните здесь, чтобы Получите копию одной из лучших книг о синхронных генераторах и двигателях прямо сегодня на Amazon.
Making-Wind-Power-How-Chick-E-Motor — Web
Очевидно, что двигатель, который вы используете, является наиболее важной частью вашего ветрогенератора.Если вы новичок в строительстве небольших ветряных турбин, то обнаружите, что это может быть одним из самых запутанных (и противоречивых) аспектов процесса. Моторы, генераторы, генераторы переменного тока, о боже!? Вы найдете много слов, которые, кажется, относятся к одним и тем же вещам.
Так почему это называется мотором?
Многие промышленные двигатели делают отличные и очень доступные ветряные генераторы. В ветряной турбине двигатель используется для выработки электроэнергии. Технически «мотор» больше не будет называться «мотором»; это будет «генератор» или «генератор переменного тока».В этой статье основное внимание уделяется потенциальным двигателям, которые можно недорого приобрести в Интернете в качестве излишков и использовать для создания собственного ветряного генератора.
Очевидно, важно выбрать подходящий двигатель для генератора. Выберите не тот, и вы можете обнаружить, что:
- Ваш ветряной генератор не будет производить электричество.
- Ваш ветряной генератор будет производить электричество, но никогда не достигнет напряжения, достаточного для производства полезной электроэнергии.
- Сначала ваш ветрогенератор будет работать, но через несколько дней или недель он перегреется и перестанет работать.
Но не расстраивайтесь. Существуют сотни двигателей, которые будут производить несколько сотен или, возможно, даже тысяч ватт полезной энергии. И даже лучше, мы дадим несколько советов о том, как вы можете отследить его по разумной цене.
Генераторы производят электричество тремя способами: либо с помощью так называемой индукции; с помощью возбудителя; или с помощью ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ.
Магниты, магниты, магниты!
Самодельщики строят ветряные генераторы почти исключительно с двигателями с постоянными магнитами, поскольку они широко доступны, надежны благодаря своей конструкции и начинают генерировать электроэнергию практически при любых оборотах в минуту.Чего нельзя сказать о некоторых других типах двигателей.
Внутри двигателя с постоянными магнитами находится катушка из намотанной меди, окруженная постоянными магнитами. Эти двигатели вращаются с использованием электромагнитной индукции, что означает, что электричество подается на намотанную медную проволоку, которая создает магнитное поле. Магнитное поле, создаваемое электричеством, протекающим по медному проводу, противодействует постоянным магнитам в корпусе двигателя. В результате медный провод, прикрепленный к валу двигателя, пытается «оттолкнуться» от постоянных магнитов.Итак, ваш мотор начинает вращаться!
Те же рассуждения применяются при рассмотрении двигателя с постоянными магнитами в качестве генератора. Вращение медного провода с использованием энергии ветра в присутствии магнитов создает разность потенциалов между двумя концами медного провода. Разница в напряжении заставляет электрические заряды (электроны) течь по медному проводу, генерируя электрический ток.
Итак, теперь вы понимаете основные принципы работы генератора.
Итак, на что следует обращать внимание при выборе двигателя?
Отношение напряжения к оборотам
Отношение напряжения к оборотам — одна из наиболее важных характеристик, на которую следует обращать внимание при выборе двигателя.Большинство домашних мастеров используют свой двигатель для зарядки 12-вольтовой батареи из-за их стоимости и широкой доступности. Для зарядки 12-вольтовой батареи требуется, чтобы двигатель с постоянными магнитами генерировал не менее 12 вольт. Если это не так, то он не сможет преодолеть импеданс 12-вольтовой батареи, и двигатель никогда не зарядит батарею. Как узнать, способен ли ваш двигатель выдавать более 12 вольт при питании от ветра? Читать дальше.
Отношение напряжения к частоте вращения двигателя с постоянными магнитами определяется как напряжение, необходимое для вращения двигателя с заданной скоростью вращения (оборотов в минуту).Итак, давайте предположим, что у вас есть двигатель с постоянными магнитами, на этикетке которого написано следующее: «100 вольт, 2500 об/мин». Это просто означает, что если вы подаете на двигатель 100 вольт, он будет вращаться со скоростью 2500 об/мин. Его отношение вольт к оборотам составляет 0,040 В/об/мин (100 разделить на 2500).
Это число дает приблизительную оценку того, сколько вольт будет генерировать двигатель при заданных оборотах. Теперь предположим, что наш двигатель на 100 В, 2500 об/мин вращается со скоростью 450 об/мин. Какое напряжение он будет выдавать при таких оборотах? Расчет следующий:
(450 об/мин) х (0.04 Вольт/об/мин) = 18 Вольт
Теперь осталось сделать еще один шаг. Мы должны умножить 18 Вольт на 80%. Почему? Потому что 18 Вольт — это число, только если двигатель используется в качестве двигателя. Этот двигатель не используется в качестве двигателя. Он используется как генератор, и он не на 100% эффективен как генератор. КПД генератора примерно 80-85%.
Следовательно, 18 Вольт x 0,8 = 14,4 Вольта
Мы знаем, сколько Вольт выдаст наш мотор при 450 об/мин: 14,4 Вольта. Затем мы должны рассмотреть реалистичные обороты ветрового генератора.Скорее всего, вы строите «маленький» ветрогенератор мощностью от 100 до 500 Вт. Установка на этот двигатель нескольких хорошо сконструированных лопастей диаметром от 50 до 60 дюймов легко создаст 450 об/мин при скорости ветра 8-10 миль в час, когда двигатель находится под нагрузкой (под нагрузкой означает, что двигатель подключен к аккумуляторной батарее). генератор должен работать больше, когда он находится под нагрузкой, и поэтому он будет вращаться немного медленнее, чем когда он не находится под нагрузкой). Таким образом, этот двигатель начнет заряжать аккумуляторную батарею на 12 В при скорости ветра около 8-10 миль в час.
Это то, к чему вы стремитесь, и поэтому мы можем сделать вывод, что этот двигатель с постоянными магнитами может хорошо работать для ветрогенератора.
Отношение напряжения к частоте вращения НЕ МЕНЕЕ 0,035 является минимальным требованием при поиске двигателя с постоянными магнитами. Если число выше 0,035, это идеально. Если число ниже 0,035, вероятно, этого будет недостаточно, если только он не расположен в районе с сильным ветром.
Номинальная сила тока
Следующим пунктом является номинальная сила тока двигателя.Это дает информацию о том, какой ток двигатель будет выдавать в качестве генератора. Исходя из нашего опыта, очень сложно предсказать, какой ток будет выдавать ваш двигатель в качестве генератора. Мы видели двигатели, которые выдают больше ампер, чем то, на которое они рассчитаны. Однако одно остается верным: чем выше номинальная сила тока, тем лучше. Вы должны искать двигатель с минимальной номинальной силой тока не менее 5 ампер. Все, что выше 5 ампер, и все готово.
Мощность, производимая ветряным генератором, прямо пропорциональна силе тока и напряжению:
На самом деле мощность = вольты x сила тока
Помните, чем больше ампер и вольт создает ветряной генератор, тем больше энергии он производит!
Так что помните эти три критических момента: