Генератор для ветряка своими руками: инструкции и методы сборки
Самостоятельная сборка ветрогенератора в первую очередь предполагает создание самого генератора. И, как оказывается, это можно сделать легко из подручных средств.
к содержанию ↑Варианты изготовления
За длительное время существования альтернативной энергетики были созданы электрогенераторы самых разных конструкций. Их можно сделать своими руками. Большинство людей думает, что это трудно, так как требуется определенный объем знаний, различные дорогостоящие материалы и т.д. При этом генераторы будут очень низкой производительности по причине большого количества просчетов. Именно эти мысли заставляют желающих отказаться от идеи сделать ветряк своими руками. Но все утверждения являются абсолютно неправильными, и сейчас мы это покажем.
Умельцы чаще всего создают электрогенераторы для ветряка двумя методами:
- Из ступицы;
- Переделывают готовый двигатель под генератор.
Рассмотрим эти варианты более подробно.
к содержанию ↑Изготовление из ступицы
Самым разрекламированным среди всех вариантов является обычный самодельный дисковый генератор для ветряка, который создается с использованием неодимовых магнитов. Главными его преимуществами являются: простота сборки, не требует особых знаний, возможность не придерживаться точных параметров. Даже если будут допущены ошибки — это не страшно, так как в любом случае ветряком вырабатывается электричество и его можно довести до ума с приходом практики.
Итак, для начала нам нужно подготовить основные элементы для сборки ветрогенератора:
- ступица;
- тормозные диски;
- неодимовые магниты 30х10 мм;
- медная лакированная проволока диаметром 1,35 мм;
- клей;
- фанера;
- стеклоткань;
- эпоксидная или полиэфирная смола.
Самодельные дисковые генераторы делаются на основе ступицы и двух тормозных дисков от ВАЗ 2108.
Можно с уверенностью говорить, что практически у любого хозяина найдутся в гараже эти части автомобиля.
На тормозных дисках мы расположим неомагниты. Их нужно брать в количестве, делимом на 4. Рекомендуемо применять 12+12 или 16+16 единиц. Это самые приемлемые варианты по эффективности и затратам. Располагать их нужно с чередованием полюсов. Статор нашего самодельного электрогенератора для ветряка также делается с использованием фанеры, которая выпилена по форме. Далее, на него устанавливаются намотанные катушки, и все заливается эпоксидной или полиэфирной смолой. Из стеклоткани рекомендуется вырезать два круга такого же размера, как и статор.
Они будут закрывать верхнюю и нижнюю стороны для большей жесткости конструкции.
Неомагниты можно применять любой формы. Старайтесь заполнять полностью все колесо с минимальными зазорами между элементами. Катушки требуется наматывать так, чтобы общее количество витков было в пределах 1000-1200. Это даст возможность генератору выдавать при 200 об/мин 30 В и 6 А. Также будет значительно лучше делать их овальными, а не круглыми. Ветровой электрогенератор станет более мощным благодаря такому решению.
Что касается статора нашего будущего генератора для ветряка, то его толщина обязательно должна быть меньше, чем размер магнитов, например, если магниты имеют толщину 10 мм, то статор лучше всего выполнить 8 мм (по 1 мм зазора оставить). Размеры дисков же должны быть больше толщины магнитов. Все дело в том, что через железо все магниты подпитывают друг друга и чтобы вся сила уходила именно в полезную работу требуется выполнять это условие.
Если учитывать это, делая электрогенератор своими руками, то можно немного повысить его эффективность.
к содержанию ↑
Подключение катушек
Собранный своими руками генератор для ветряка может быть как однофазным, так и трехфазным. Большинство начинающих выбирают первый вариант, так как он немного проще и легче. Но у однофазного подключения есть недостатки в виде повышенной вибрации под нагрузкой (гайки могут раскручиваться) и своеобразный гул. Если данные показатели не имеют значения, то катушки требуется соединять следующим образом: конец первой нужно спаять с концом второй, вторую катушку с третьей и т.д. Если что-то перепутать — схема работать не будет. Хотя здесь сложно что-то сделать не так.
Трехфазная схема хоть и требует большей внимательности, но при этом установка под нагрузкой не гудит и практически не вибрирует, а разведенные фазы под 120 градусов повышают мощность в определенных режимах работы. Трехфазное подключение катушек своими руками заключается в соединении их через 3 единицы.
Например, при использовании 12 катушек распаиваются для первой фазы 1, 4, 7 и 10. Для второй — 2, 5, 8 и 11. Для третьей — 3, 6, 9 и 12. Все шесть получившихся концов можно смело выводить наружу из статора. Соединять фазы можно звездой (для получения большего напряжения) или треугольником (для получения большей силы тока).
Элементы основы можно заказать у токаря. Это будет более верным решением, так как автомобильная ступица и тормозные диски довольно массивные. Также можно сделать небольшую хитрость в виде увеличения диаметра всего колеса, ведь чем он больше, тем выше радиальная скорость ветрогенератора.
Дисковые генераторы имеют простую конструкцию, высокую эффективность и у них отсутствует эффект залипания. Дополнительно, ветровые установки, созданные на их основе, довольно легкие. Но по причине отсутствия сердечников, магнитов требуется использовать в два раза больше. Рассмотренный вариант является самым простым для создания ветряка своими руками.
к содержанию ↑Изготовление из асинхронного двигателя
Генератор для ветряка также можно сделать благодаря переделке асинхронного двигателя.
Для этого требуется или переточить ротор на размер неомагнитов, или сделать его своими руками. Переточка родного ротора предполагает еще и использование стальной гильзы, которая бы замыкала магнитное поле. По этой причине нужно учитывать и ее толщину. Можно использовать как круглые, так и квадратные магниты. Последний вариант более эффективный по причине возможности установить их с большей плотностью.
Вследствие неизбежного залипания ротора, клеить неомагниты нужно с небольшим скосом. Смещение требуется делать по принципу зуб + паз. Делая генератор своими руками нужно также перематывать катушки.
Причиной тому является использование обмотки из тонкого провода, который не рассчитан на большие напряжения и ампераж. Если используются низкооборотные двигатели, то перематывать их под генератор не требуется, так как у них уже используется хороший, толстый провод.
Перематывать двигатели под генераторы своими руками несложно, но рекомендуется доверить данную работу электрикам. Это позволит избежать ошибок и при этом ветряки из асинхронников получаются значительно эффективнее.
Решение оборудовать ветровые установки мультипликатором позволяет не перематывать двигатель. Также можно поставить небольшой электромагнит для самовозбуждения. Его запитка производится за счет самого вращения ветряка, а чтобы он не потреблял электричество с аккумулятора устанавливается в цепь мощный диод.
В конце хотелось бы сказать, что сделать самодельный генератор для своего ветряка довольно просто. И для этого не требуется особых знаний. Нужно запастись терпением и готовностью проводить опыты.
Но при этом следует помнить о технике безопасности, так как электрогенераторы могут вырабатывать большие токи.
Оцените статью:
Загрузка...Поделитесь с друзьями:
Самодельный ветряк с аксиальным генератором на неодимовых магнитах
Живу я в маленьком городке Харьковской обл. частный дом, небольшой участок.
Сам я, как говорит сосед, ходячий генератор идей, так как практически всё в своем
После нескольких неудачных попыток с тракторным самовозбуждающимся генератором идея создания ветрогенератора засела в мозгу еще сильнее.
Начал искать и после двух месяцев поисков в интернете, множества скачанных файлов, прочтенных форумов и советов я окончательно определился с постройкой ветрогенератора.
За основу была взята конструкция Бурлака Виктора Афанасьевича с небольшими конструктивными изменениями.
Основной задачей была постройка ветрогенератора своими руками из того материала, который есть, с минимумом затрат. Поэтому каждый, кто попытается сделать подобную конструкцию должен исходить из того материала, который у него есть, главное желание и понять принцип работы.
Для изготовления ротора использовал листовой кусок метала толщиной 20 мм. (что было) с которого по моим чертежам кум выточил и разметил на 12 частей два диска диаметром 150 мм. и еще один диск под винт который разметил на 6 частей диаметром 170 мм.
Генератор будет на неодимовых магнитах
Купил через Интернет 24 шт. дисковых неодимовых магнита размером 25х8 мм, которые приклеил к дискам, (очень выручила разметка). Осторожно, не подставляете пальцы, неодимовые магниты очень мощные! (Возможно применение в данной схеме магнитных секторов дало бы лучшие результаты. Примечание администрации.)
Перед тем как приклеить неодимовые магниты к стальному диску маркером нанесите на них обозначение полярности, это очень поможет вам избежать ошибок при установке.
После размещения неодимовых магнитов (12 шт. на диск и чередуйте полярность), до половины залил их эпоксидной смолой.
Кликните по картинке что бы посмотреть в полном размере.
Для изготовления статора использовал эмаль-провод ПЭТ-155 диаметром 0,95 мм (купил на частном предприятии Хармедь). Намотал 12 катушек по 55 витков каждая, толщина обмоток получилась 7 мм. Для намотки изготовил несложный разборный каркас. Намотку катушек делал на самодельном намоточном станке (делал ещё во времена застоя).
Затем разместил 12 катушек по шаблону и зафиксировал их положение изолентой на тканевой основе. Выводы катушек распаял последовательно начало с началом, конец с концом. Я использовал 1-фазную схему включения.
Для изготовления формы под заливку катушек эпоксидной смолой склеил две прямоугольные заготовки 4-х мм фанеры. После высыхания получилась прочная 8 мм заготовка. С помощью сверлильного станка и приспособления (балерина) вырезал в фанере отверстие диаметром 200 мм, а из вырезанного диска вырезал центральный диск диаметром 60 мм.
Заранее заготовленные ДСП заготовки прямоугольной формы обтянул плёнкой и по краях закрепил стиплером, затем по разметке разместил вырезанный центр (обтянутый скотчем), а также вырезанную заготовку, обмотанную скотчем.
Форму до половины залил эпоксидной смолой, на дно положил стеклоткань, затем катушки, сверху стеклоткань, долил эпоксидную смолу, немного выждал и сверху сдавил вторым куском ДСП также обтянутым пленкой. После застывания извлёк диск с катушками, обработал, покрасил, просверлил отверстия.
Ступицу, а также основу поворотного узла изготовил с буровой трубы НКТ с внутренним диаметром 63 мм. Были изготовлены гнёзда под 204 подшипник и приварены к трубе. С задней стороны тремя болтами прикручена крышка с прокладкой из маслостойкой резины, с передней стороны прикручена крышка с сальником. Внутрь, между подшипниками, через специальное отверстие залил автомобильное полусинтетическое масло. На вал надел диск с неодимовыми магнитами, причем поскольку паз под шпонку сделать не было возможности на валу сделал углубления на половину диаметра шарика с 202 подшипника т.
Далее закрепил статор тремя латунными шпильками, вставил промежуточное кольцо с расчетом чтобы статор не затирало и надел второй диск с неодимовыми магнитами (магниты на дисках должны иметь противоположную полярность, т.е. притягиваться) Здесь очень осторожно с пальцами!
Изготовление турбины и мачты ветрогенератора
Винт изготовил с канализационной трубы диаметром 160 мм.
Кстати неплохой получается винт. Поэтому принципу изготовлена последняя турбина из алюминиевой трубы 1,3 м. (смотрите выше)
Разметил трубу, болгаркой вырезал заготовки, по концах стянул болтами и електро-рубанком обработал пакет. Затем раскрутил пакет и каждую лопасть обработал отдельно, подгоняя вес на электронных весах.
Защита от ураганного ветра выполнена по классической зарубежной схеме, т.
е. ось вращения смещена от центра. Вот ссылка на сайт www.otherpower.com/otherpower_wind.html
Желающие узнать больше здесь найдут все интересующие вопросы, причем совершенно бесплатно! Мне этот сайт помог очень здорово особенно с чертежами хвоста. Вот пример чертежей с этого сайта.
Свой хвост ветряка я подгонял методом подпиливания.
Вся конструкция насажена на два 206 подшипника, которые закреплены на оси с внутренним отверстием под кабель и приваренной к двухдюймовой трубе. Подшипники плотно входят в корпус ветроустановки, что позволяет без каких либо усилий и люфтов свободно поворачиваться конструкции. Кабель проходит внутри мачты к диодному мосту.(выше смотрите чертежи)
на фото первоначальный вариант
Для изготовления ветро-головки, не учитывая двух месяцев поиска решений, ушло полтора месяца, сейчас у нас февраль месяц, снег и холод похоже за всю зиму, поэтому основных испытаний еще не проводил, но даже на этом расстоянии от земли автомобильная лампочка 21 ватт перегорела.
Жду весны, готовлю трубы под мачту. Эта зима пролетела у меня быстро и интересно.
Видео можно просмотреть здесь:
Небольшая модернизация ветрогенератора
Прошло немного времени с того момента когда разместил на сайте свой ветряк, но весна так толком и не пришла, землю копать чтобы замуровать стол под мачту еще нельзя - земля мёрзлая да и грязь везде, поэтому времени для испытаний на временной 1,5 м. стойке было предостаточно, а теперь подробней.
После первых испытаний винт случайно зацепил трубу, это я пытался зафиксировать хвост, чтобы ветряк не уходил из под ветра и посмотреть какая будет максимальная мощность. В итоге мощность успел зафиксировать примерно ватт 40, после чего винт благополучно разлетелся в щепки. Неприятно, но наверное полезно для мозгов. После этого я решил поэкспериментировать и намотал новый статор, ротор с неодимовыми магнитами оставил без изменений.
Для этого изготовил новую форму под заливку катушек. Форму тщательно смазал автомобильным литолом, чтобы лишнее не пристало. Катушки генератора теперь немного уменьшил по длине, благодаря чему в сектор теперь поместилось 60 витков 0,95 мм. толщина намотки 8 мм. (в конечном итоге статор получился 9 мм), причем длина провода осталась прежней.
Винт теперь сделал с более прочной трубы 160 мм. и трехлопастным, длина лопасти 800 мм.
Новые испытания сразу показали результат, теперь ветрогенератор выдавал до 100 ватт, галогенная автомобильная лампочка в 100 ватт горела в полный накал, и чтобы её не спалить на сильных порывах ветра лампочку отключал.
Замеры на автомобильном аккумуляторе 55 А.ч.
Теперь окончательные испытания на мачте, результат опишу позже.
Ну, вот уже середина августа, и как я обещал, попытаюсь закончить эту страничку. Сначала то, что пропустил
Мачта один из ответственных элементов конструкции, требует особого внимания.
Один из стыков (труба меньшего диаметра входит внутрь большей) и поворотный узел
Теперь остальное, турбина ветрогенератора
3-х лопастная турбина (рыжая канализационная труба диаметром 160 мм.)
Начну с того, что сменил несколько турбин и остановился на 6-ти лопастной, сделанной из алюминиевой трубы диаметром 1,3 м. хотя большую мощность давал винт с ПВХ трубы 1,7 м.
Котроллер для генератора
Основная проблема была в том чтобы заставить заряжаться АКБ от малейшего вращения втурбины и вот здесь на помощь пришел блокинг генератор который даже при входном напряжении в 2 v дает заряд АКБ - пускай маленьким током, но лучше чем разряд, а на нормальных ветрах вся энергия на АКБ поступает через VD2 (смотрите по схеме), и идет полноценный заряд.
Конструкция собрана прямо на радиаторе полунавесным монтажом
Контроллер заряда тоже использовал самодельный, схема простая, слепил как всегда с того, что было под рукой, нагрузкой служит два витка нихромового провода (при заряженном АКБ и сильном ветре нагревается до красна) Все транзисторы ставил на радиаторы (с запасом), хотя VT1 и VT2 практически не греются, а вот VT3 на радиатор ставить обязательно! (при продолжительном срабатывании контролёра VT3 греется прилично)
Схема Контроллера генератора
фото готового Контроллера ветрогенератора
Схема подключения ветряка к нагрузке выглядит так:
Фото готового системного блока ветрогенератора
Нагрузкой у меня как и планировалось, является свет в туалете и летнем душе + уличное освещение (4 светодиодные лампы которые включаются автоматически через фотореле и освещают двор целую ночь, с восходом солнца опять срабатывает фотореле которое отключает освещение и идет заряд АКБ.
И это на убитой АКБ (в прошлом году снял с авто) на фото снято защитное стекло (в верху фотодатчик).
Фотореле купил готовое для сети 220 V и переделал своими руками на питание от 12 V (перемкнул входной конденсатор и последовательно стабилитрону подпаял резистор в 1К)
Теперь самое ГЛАВНОЕ!
По своему опыту советую для начала сделать небольшой ветряк, набраться опыта и знаний и понаблюдать что можно поиметь с ветров вашей местности, ведь можно потратить кучу денег, сделать мощный ветрогенератор, а силы ветра не хватит чтобы получать те же 50 ватт и будет ваш ветряк типа подводной лодки в гараже.
Характеристика ветра. Шкала Бофорта
Основной характеристикой ветра является его скорость. Единицей измерения принято считать расстояние, пройденное частицами воздушных масс за единицу времени. В системе измерений СИ скорость ветра измеряется метрами, пройденными воздушными массами за 1 секунду - м/с.
Прибор, при помощи которого осуществляется измерение скорости ветра, называется АНЕМОМЕТР.
Но оценить скорость ветра приблизительно можно и по внешним сравнительным признакам, приведенным в таблице Бофорта.
| Баллы по шкале Бофорта | Характеристика силы ветра | Скорость ветра м/сек. | Скорость ветра км/час | Объективное проявление |
| 0 | Штиль | 0-0,2 | 0-06,7 | Дым поднимается вертикально |
| 1 | Тихий | 0,3-1,5 | 1,08-5,4 | Дым начинает отклоняться от вертикального положения, флюгеры, даже самые чувствительные, не вращаются |
| 2 | Легкий | 1,6-3,3 | 5,76-11,9 | Движение ветра ощущается лицом, шелест листьев, приводятся в движение флюгеры, ветрогенераторы входят в рабочий режим |
| 3 | Слабый | 3,4-5,4 | 12,24-19,4 | Листья и самые тонкие ветки деревьев колышутся, развеваются флаги, установленные на высоте |
| 4 | Умеренный | 5,5-7,9 | 19,8-28,4 | Ветер поднимает пыль и мелкие бумажки, приводит в движение тонкие ветви деревьев |
| 5 | Свежий | 8-10,7 | 28,8-38,5 | Качаются тонкие стволы деревьев диаметром 2-4 см, на морских волнах появляются гребешки, ветрогенераторы выходят на максимальную мощность |
| 6 | Сильный | 10,8-13,8 | 38,8-49,9 | Качаются толстые сучья деревьев диаметром 6-8 см, слышен шум ветра в телеграфных проводах |
| 7 | Крепкий | 13,9-17,1 | 50,04-61,6 | Качаются стволы деревьев в верхней их части, идти против ветра неприятно |
| 8 | Очень крепкий | 17,2-20,7 | 61,92-74,5 | Ветер ломает сухие сучья деревьев, идти против ветра очень трудно |
| 9 | Шторм | 20,8-24,4 | 74,8-87,8 | Небольшие повреждения, ветер срывает незакрепленные дымовые колпаки и ветхую черепицу |
| 10 | Сильный шторм | 24,5-28,4 | 88,2-102,2 | Разрушения кровельных покрытий и неукрепленных конструкций, ослабленные деревья вырываются с корнем, автоматическое отключение ветрогенераторов |
| 11 | Жестокий шторм | 24,5-32,6 | 102,6-117,4 | Большие разрушения на значительном пространстве |
| 12 | Ураган | 32,7 и выше | 117,7 и выше | Огромные разрушения, серьезно повреждены здания, строения и дома, деревья вырваны с корнями. |
Простейший анемометр. Квадрат сторона 12 см. на 12 см. На нитке 25 см. привязан теннисный шарик.
Мы никогда не задумываемся насколько сильным бывает даже маленький ветерок, но стоит посмотреть с какой скоростью иногда раскручивается турбина и сразу понимаешь какая это мощь.
Процесс модернизации ветряка закончен, так он выглядит на данном этапе. На видео его рабочий режим (снимал фотокамерой, поэтому видна дискретность винта, на самом деле он крутится как подорванный). На очень малых ветрах работает блокинг-генератор.
Всем удачи!!!
Яловенко В.Г.
Статья размещена с разрешения автора, оригинал здесь: http://valerayalovencko.narod2.ru/
Самодельный ветряк, ветряная установка своими руками
Приветствую всех любителей помастерить, предлагаю к рассмотрению инструкцию по изготовлению простого ветрогенератора с нуля.
Таким генератором можно заряжать аккумулятор для дальнейшего
Приветствую всех любителей самоделок и тех, кто просто заглянул на сайт в поисках интересных идей для творчества. Наверняка многим из вас частенько приходилось испытывать неудобства, связанные с
Читать далееПривет сегодня я поделюсь с вами своим опытом по созданию ветряков или не опытом а историями попыток создания ветряков. Ну пожалуй приступим к созданию. Надо Для начала нам понадобилось из
Читать далееРешил собрать небольшой ветряк, посмотреть, пощупать, сколько он выдает крутящего момента. В будущем планируется сделать подобный более крупный ветряк с небольшим генератором, а потом может и с
Читать далееС развитием технологий, альтернативная энергетика все больше входит в жизнь современного общества. Солнечная энергетика, ветрогенераторы, гидрогенераторы и даже геотермальное отопление для
Читать далееЭй,диджей поставь мой компакт-диск, да? /Народная мудрость/ Наверное самый маленький в мире действующий ветряк с генератором.
А не поставить ли нам за окна мини-турбинки для нужной генерации?
Для питания изготовленной аккумуляторной светодиодной лампы, описание которой приведено на сайте, был изготовлен и используется по настоящее время, ветрогенератор на базе двигателя постоянного тока
Читать далееЕсли вас волнует вопрос получения альтернативной энергии, можете собрать для себя вот такой вот простой ветрогенератор. Основная часть используемых запчастей – это детали от велосипеда. С помощью
Читать далееЕсли у вас сломался корпус гироскутера не спешите его выбрасывать. После небольшой переделки из него можно сделать ветрогенератор. Именно его и попробовал сделать автор-самодельщик. Что из этого
Читать далееТакая конструкция ветряка позволяет вырабатывать энергию из ветра независимо от направления, с которого ветер дует. Лопасти ветряка представляют собой своего рода паруса. Собирается все из доступных
Читать далееУважаемые посетители сайта «В гостях у Самоделкина» из представленного автором мастер-класса вы узнаете, как можно самостоятельно сделать полноценный флюгер и установить его на конек вашего дома для
Читать далееЕсть множество случаев, когда проживая за городом, Вам может понадобиться небольшое количество электроэнергии для питания маломощного устройства.
Например, для работы компактной метеостанции,
Для привода ветрового генератора изготовлена турбина роторного типа с вертикальной осью вращения. Этот тип ротора очень прочен и долговечен, имеет относительно небольшую скорость вращения и легко
Читать далееИдея изготовления ветрогенератора появилась при наступлении ранних осенних ночей. Решил попробовать использовать энергию ветра для хозяйственных нужд. Пусть ветер заряжает аккумулятор, от которого
Читать далее3 доступных метода создания самодельного ветрогенератора
Основная проблема, возникающая при самостоятельном изготовлении ветрогенератора — это устройство, непосредственно генерирующее ток. Самодельный генератор имеет довольно случайные рабочие параметры, так как даже тщательный расчет не позволяет учесть все тонкие эффекты. К тому же, получается слишком много величин, взятых приблизительно, что уменьшает точность расчетов.
Практика показывает, что для наиболее эффективной генерации тока лучше всего использовать готовые устройства, модифицированные для использования на ветряках.
Рассмотрим вариант с применением тракторного и автомобильного генератора.
Генератор для ветряка за один день
Наиболее рациональным решением будет использовать готовый генератор, конструкция которого предназначена для выработки электрического тока. Единственной задачей в этом случае станет подгонка параметров устройства под условия работы от ротора ветряка, т.е. под определенную скорость вращения. Чаще всего это занимает совсем немного времени, что позволяет получить готовый генератор буквально за день.
Наиболее удачным и простым решением станет использование тракторного генератора, имеющего наиболее близкие характеристики и доступного для различных модернизаций конструкции.
Используем запчасти от трактора
Для того, чтобы генератор от трактора начал выдавать заявленную мощность, надо, чтобы ротор обеспечил довольно высокую скорость вращения — около 2000 об/мин (некоторые конструкции требуют 5-6 тыс.
об.). При работе напрямую от крыльчатки это практически невозможно, требуется редуктор (как минимум, система шкивов).
Пониженная частота вращения требует изменения количества витков на обмотках. Они перематываются на большее число витков более тонким проводом (с обычных 63 витков мотают примерно 80). Также требует увеличения количества витков катушка возбуждения, которую обычно просто доматывают до большего количества (около 250 витков). Кроме того, надо отсоединить реле-регулятор напряжения, так как никакой нужды в не больше нет.
Такие изменения корректируют работу генератора и переводят его на меньший номинал скорости вращения. При этом, использование повышающей передачи все равно необходимо, так как простым увеличением числа витков проблема не решается.
Важно! Приведенное количество витков не является точным значением для любой марки генератора. Разные конструкции нуждаются в соответствующих объемах обмоток, которые подсчитываются отдельно.
Иногда приходится действовать методом проб и ошибок, так как скорость вращения ветряка не имеет стабильного значения.
Существует еще один вариант использования тракторного генератора, когда на вал устанавливаются мощные постоянные магниты. В этом случае понадобится только усилить обмотки статора, модернизация обмоток электромагнитов становится не нужна. Рекомендуется использовать мощные неодимовые магниты, позволяющие создавать довольно высокое напряжение в обмотках статора при относительно низких скоростях вращения.
Ветрогенератор из магнето
Магнето имеет несколько иную конструкцию, чем тракторный генератор. Оно оснащено двумя обмотками, низкого и высокого напряжения. Вторая обмотка не нужна, так как вольтаж, который она способна выдавать, не подойдет для ветряка. Небольшое усиление скорости ветра вызовет резкий скачок напряжения, что может вывести из строя потребители или промежуточное оборудование. Поэтому вторичную обмотку демонтируют, а первичную перематывают на большую мощность, чтобы устройство способно было выдавать результат на низких оборотах.
Кроме этого, понадобится исключить участие прерывателя. Здесь действуют двумя методами:
- физический демонтаж кулачка прерывателя;
- установка между контактами замыкающей перемычки, обеспечивающей постоянное соединение.
Использование генератора от Еврокамаза
Использование генератора от Еврокамаза возможно при внесении небольших изменений. Конструкция такого устройства весьма близка к тракторной, но имеет более высокое напряжение и силу тока. Порядок модернизации узла такой же, перематываются обмотки и устанавливаются мощные магниты, создающие переменное магнитное поле.
Изначальная рабочая скорость вращения ротора слишком высока, поэтому потребуется увеличение количества витков на обмотках, позволяющее реагировать на малые значения скорости. После намотки рекомендуется присоединить генератор к источнику вращения (чаще всего используют электродрель) и замерить величину вырабатываемого тока. Такой предварительный замер позволит получить определенную информацию о параметрах полученного устройства и, по необходимости, внести некоторые изменения в конструкцию.
Рекомендуемые товары
Самодельный ветрогенератор: особенностью конструирования, монтажа и эксплуатации
Исходные данные для проектирования ветрогенератора это мощность установки, тип и конструкция ветрогенератора.
Мощность ветряка зависит от энергопотребления (количества одновременно подключенных электроприборов к сети) и количества аккумуляторных батарей для запаса энергии. Если ветрогенератор необходим для обеспечения бесперебойного отопления или подогрева воды, то его мощность необходимо существенно завышать, что непременно скажется и на конструкции лопастей, мачты и самого электрического генератора.
Горизонтальный ветрогенератор: типы, основные особенности
Ветрогенераторы парусного типа: устройство, основные характеристики
В качестве оценки параметров будущего ветрогенератора приведем пример ветряка компании AVIC W-HR2: мощность 2кВт; диаметр лопастей 3м; высота мачты 8м. Для установки такого ветрогенератора потребуется достаточно мощный фундамент и грузоподъемный кран для монтажа всей конструкции. Приняв за постоянные величины КПД редуктора (0,9) и электрического генератора (0,8), а также с учетом коэффициента использования ветра 0,35 и скорости ветра в 4м/с, при самостоятельном проектировании ветряка можно воспользоваться следующей таблицей:
В приведенной таблице отображена зависимость мощности ветрогенератора от диаметра крыльчатки генератора и количества лопастей на ней. При увеличении скорости ветра с сохранением параметров количества и размеров лопастей, мощность ветрогенератора будет увеличиваться пропорционально скорости потока ветра в кубе: при скорости ветра 8м/с (увеличение в 2 раза) мощность увеличиться в 8 раз.
Изготовление лопастей для ветрогенератора из ПВХ труб, аллюмния, стекловолокна
Количество и размеры лопастей ветрогенератора определяют конструктивные особенности ветряка. Двухлопастные ветряки существенно увеличивают нагрузку на центральную ось генератора, мачту и элементы ее крепления к фундаменту, в то время как центробежная сила постоянно стремится разорвать лопасти на куски. С увеличением количества лопастей нагрузка на ось генератора снижается, поэтому оптимальным количеством лопастей для самодельного ветряка считается от 4 до 8 лопастей. Помимо этого лопасти ветрогенератора должны отвечать определенным аэродинамическим характеристикам, от которых зависит коэффициент использования ветрового потока и уровень шума, который возникает при работе (двухлопастные ветряки более шумные, т.
к. их лопасти очень сложно сбалансировать).
Элементы защиты ветрогенератора
Асинхронный электродвигатель в качестве генератора для ветряка
Мачта для ветрогенератора: конструкция, установка и эксплуатация
В домашних условиях достаточно трудно изготовить идеальные лопасти, провести балансировку колеса и рассчитать требуемый запас прочности для мачты ветрогенератора. Мощные ветрогенераторы с диаметром лопастей от 2м обладают высокими показателями аэродинамического сопротивления. При этом на всю конструкцию ветряка воздействует огромная ветровая нагрузка. При превышении скорости ветра 10 м/с или при сильном переменчивом ветре необходимо принудительно ограничивать работу ветрогенератора. В качестве одного из устройств, которое ограничивало бы работу ветрогенератора при больших ветровых нагрузках, можно использовать так называемую боковую лопату: при сильном ветровом потоке, давление на ветроколесо превышает силу давления пружины защиты, в результате чего срабатывает защита.
Когда генератор начинает складываться, ветровой поток попадает на ветрогенератор под углом, что серьезно сокращает его мощность. При очень сильном ветре защита полностью складывает генератор параллельно направлению ветрового потока, полностью прекращая работу ветряка.
Правила ухода за ветрогенератором
При эксплуатации самодельных ветрогенераторов стоит соблюдать следующие правила:
1. Периодически проводить ревизию всех болтовых соединений в элементах крепления мачты к фундаменту и генератора к мачте.
2. Проводить смазку подшипников генератора и поворотного устройства ветрогенератора.
3. Следить за балансировкой колеса ветрогенератора.
4. Проверять состояние изоляции электрооборудования не реже 1 раза в 6 месяцев.
Если же процесс создания и эксплуатации ветрогенератора, сделанного своими руками, для Вас кажется очень сложным, тогда можно заказать готовый ветрогенератор для дома и оградить себя от различных неприятностей. Однако в таком случае необходимо позаботится о наличии достаточного количества финансовых средств для оплаты работы проектировщиков, монтажников и обслуживающего персонала.
Самодельный генератор, самодельный генератор для ветряка
Ветряк своими руками, генератор для ветряка своими руками
Данная статья является вольным переводом информации взятой из двух источников, со странички "Mini-Gen" и pdf-файла инструкции оттуда же. Внешний вид получившегося генератора показан на рисунке ниже.
Он представляет собой однофазный генератор с магнитной системой с "когтеобразными" полюсами, типа таких, которые применяются в автомобильных генераторах. Но в отличие от последних "когти" располагаются не радиально, а аксиально.
Ветрогенератор,ветряк своими руками,Самодельный генератор для ветряка,энергия ветра, ветрогенератор своими руками,генератор для ветряка своими руками,экоток.ветрогенератор,ветряк своими руками,Самодельный генератор для ветряка,энергия ветра, ветрогенератор своими руками,генератор для ветряка своими руками
Магнитное поле создаётся с помощью восьми постоянных неодимовых магнитов размера N42, закреплённых на вращающемся роторе.
При вращении ротора, благодаря "когтям" происходит изменение магнитного поля в катушке, и на её выходе появляется переменное напряжение.
Генератор легко зажигает дюжину белых мощных светодиодов даже при вращении рукой. Он может быть соединён с ветряками как роторного типа, так и с пропеллером. Выходное напряжение может быть более 12В при вращении рукой, при токе около 0.2...0.3А. Конструкция генератора очень проста. Все его детали показаны на рисунке ниже.
Ниже дана инструкция как собирать данный генератор из набора, который автор отсылает покупателям. В России далеко не каждый может купить данный комплект для сборки, но это не повод отказываться от повторения этой модели, т.к. детали достаточно простые и их можно легко изготовить в домашних условиях.
Начинают сборку с катушки, подсоединяя выходной провод к обмотке. Количество витков в катушке не указано, но она имеет простую конструкцию, поэтому домотать необходимое количество не представляет труда.
Думаю, начинать следует примерно с 200…300 витков провода 0.4…0.5 мм.
При соединении проводов не забудьте зачистить обмоточный провод от изоляции. Например, с помощью острого ножа или зажигалки.
Соединения следует надёжно заизолировать…
и прикрутить к катушке, чтобы исключить их перемещение и обламывание.
Затем приступим к сборке механической части генератора. Детали генератора показаны ниже. Все они изготовлены из стали. Для кольца использована лента из трансформаторной стали, но можно обойтись и стальной втулкой.
Пропустим провод от катушки в отверстие основания.
Закрепив гайку на оси, стянем пакет из уголка, круглой платы основания, катушки и крестообразного магнитопровода другой гайкой. См.рисунки ниже.
Установим стальной магнитопровод в виде кольца поверх катушки и вставим 4 болта. Болты диаметром 6мм длиной 20мм.
Установим верхнюю пластину, притянув её болтами.
Стягивайте болты без усилий, чтобы не повредить резьбу на пластине.
Подтягивая центральную гайку прижмём крестообразный магнитопровод к катушке таким образом, чтобы он не выступал за плоскость верхней пластины.
На этом сборку статора можно считать законченной.
Приступаем к сборке ротора. Находим в комплекте сборку ротора с подшипниками и 8 шт постоянных магнитов.
Далее, необходимо разметить места для присоединения магнитов. Для этого рисуем шаблон.
И наложив его на ротор...
маркером размечаем места крепления магнитов.
Магниты на роторе должны чередоваться по расположению полюсов. Поэтому перед их наклейкой нужно пометить одноименные полюса, например, маркером. Проще всего это сделать, собрав все магниты в столбик. В этом случае все одноименные полюса будут ориентированы в одну сторону.
Расположите магниты на роторе, чередуя полюса.
Такое расположение магнитов также позволяет снизить силы тяжения при вращении ротора.
Т.е. магниты при переключении полюсов будут компенсировать своё притяжение и отталкивание.
После установки магнитов, Вы можете промазать вокруг них клеем для окончательной фиксации. Однако, магниты даже без клея, держатся неплохо.
Насадите ротор на ось и закрепите её. При насадке будьте осторожны, т.к. ротор притягивается к статору, в конце пути он может удариться, поэтому лучше иметь там небольшую прокладку, которую потом удалите.
Собственно, с механикой, закончили. Сейчас, вращая ротор рукой, Вы можете получить 3..4В переменного выходного напряжения. После выпрямителя получите 7…9В.
Соберём выпрямитель и умножитель напряжения в два раза. Его схема показана на рисунке ниже. В качестве диодов можно взять любой диод на ток 1 А и выше и напряжение не менее 50В. Конденсаторы электролитические 47.0мкФ х 50В, или любые большей ёмкости.
Если умножения не нужно, то конденсатор соединяем между плюсом и минусом выхода и убираем их от диодов.
В отсутствие паяльника, выпрямитель можно собрать так, как показано на рисунках ниже.
Подключим генератор к выпрямителю в точках АС.
А к выходу подключите мультиметр.
При быстром вращении на выходе можно получить почти 40 В без нагрузки.
В дальнейшем этот генератор можно подключить к различным турбинам.
Например, с вертикальной осью.
Либо, изготовив лопасти из тонкого алюминия, собрать вертушку с горизонтальной осью вращения.
Чертёж лопасти приведён на рисунке ниже. Все размеры даны в дюймах, 1 дюйм = 25.4мм.
Собственно, всё. Дальше Вы можете использовать данный ветряк и генератор как Вам заблагорассудится.
Альтернативная энергетика, ветрогенератор,ветряк своими руками,Самодельный генератор для ветряка,энергия ветра, ветрогенератор своими руками,сила ветра,генератор для ветряка своими руками,электрогенератор своими руками.
Как сделать генератор для ветряка своими руками
Оплата электроэнергии на сегодняшний день занимает немалую долю в затратах на содержание жилища.
В многоквартирных домах, единственный способ экономии — переход на энергосберегающие технологии, и оптимизация расходов по многотарифным схемам (ночной режим оплачивается по сниженным ценам). А при наличии приусадебного участка можно не только сэкономить на потреблении, но и организовать для частного дома самостоятельное энергообеспечение.
Это нормальная практика, которая зародилась в Европе и северной Америке, а последние пару десятилетий активно внедряется и в России. Однако оборудование для автономного энергоснабжения достаточно дорогое, окупаемость «в ноль» наступает не раннее, чем спустя 10 лет. В некоторых государствах, можно возвращать энергию в общественные сети по фиксированным тарифам, это сокращает время окупаемости. В Российской Федерации для оформления «кэшбека» требуется пройти ряд бюрократических процедур, поэтому большинство пользователей «бесплатной» энергии предпочитают строить ветряной генератор своими руками, и пользоваться им только для личных нужд.
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.
Разновидности генераторов
Прежде чем решить, как сделать ветрогенератор своими руками, рассмотрим особенности конструкции:
По расположению генератора устройство может быть горизонтальным или вертикальным
- Классическая конструкция — ось вращения расположена параллельно земле, плоскость лопастей — перпендикулярно. Такая схема предусматривает свободное вращение вокруг вертикальной оси, для позиционирования «по ветру».Чтобы плоскость вращения всегда занимала эффективное положения перпендикулярно направлению ветра, требуется хвостовое оперение, которое работает по принципу флюгера. Принцип действия простой: ветер меняет направление, воздействует на хвостовую плоскость, ось вращения генератора всегда расположена вдоль движения потока воздуха. Единственная сложность — подключение силовых кабелей. Если корпус генератора совершит несколько оборотов вокруг вертикальной оси, провода намотаются на мачту, и оборвутся. Поэтому требуется установка ограничителя. Он не позволяет совершить полный оборот, но приводит к зависанию) корпуса в мертвых зонах.Промышленные образцы имеют электронный регулятор слежения за направлением, и поворачивает корпус с помощью встроенного электромотора.Решить проблему можно с помощью цилиндрического пропеллера, который принимает воздушный поток как поперек, так и вдоль оси вращения. Правда, эффективность зависит от угла атаки. Чем больше ветер отклоняется от угла 90°, тем ниже КПД.Но такую конструкцию трудно сделать своими руками, из-за сложностей в аэродинамике движителя.
- Оптимальный вариант — вертикальные генераторы (то есть, ось вращения вала располагается перпендикулярно земле). При таком расположении аэродинамического движителя, вы вообще не зависите от направления ветра. Вращение одинаково эффективно, и зависит только от силы потока воздуха.Форма лопастей может быть самой разной, есть простор для инженерной мысли. Существует множество интересных аэродинамических проектов, разработанных научными учреждениями. Причем чертежи большинства их них представлены в свободном доступе. Причем конструкции, опубликованные в литературе технической направленности времен СССР, порой оказываются наиболее рациональными.Роторные винты имеют неоспоримое преимущество: вертикальный генератор закреплен статично, что упрощает электрическое подключение. Нет необходимости устанавливать ограничители вращения, как в горизонтальных схемах.
По номиналу генерируемого напряжения
- Ветрогенераторы, изготовленные своими руками на 220 вольт, не требуют дополнительных преобразователей величины напряжения, и являются конструкциями прямого применения. Однако их работа зависит от силы ветра. Как минимум, необходим стабилизатор на выходе, выполняющий функцию регулятора при разных оборотах вала. При отсутствии ветра, система просто не работает.Преимущества неоспоримы: как правило, используется мощный электродвигатель, на который можно устанавливать винт, непосредственно закрепив его к валу ротора. Переделки минимальны по трудозатратам, такие моторы уже имеют удобный постамент, остается лишь изготовить опорную площадку.Электродвигатели можно найти с минимальными финансовыми затратами: от любой списанной электроустановки. Например, промышленного вентилятора. Подходят и моторы от бытовой техники: стиральные машины, пылесосы.
- 12 вольт (реже 24 вольта). Наиболее популярная конструкция — ветрогенератор своими руками из автомобильного генератора. Причем он демонтируется из автомобиля-донора в комплекте с преобразователем напряжения. Переделка схемы не требуется: на выходе мы получаем либо 14 вольт (в автомобиле таким напряжением заряжается аккумулятор), либо требуемые для питания вашей энергосистемы 12 вольт. Наличие шкива позволяет сконструировать ременную передачу с требуемым соотношением оборотов. Ответную часть также можно снять с автомобиля донора.При желании, лопасти крепятся непосредственно на вал.Такие ветрогенераторы можно использовать как для непосредственного подключения к потребителю, так и в автомобильном режиме, воспроизведя систему зарядки в комплекте с аккумулятором. Если для организации энергоснабжения требуется 12 вольт, питание берется напрямую с клемм аккумулятора. Для получения 220 вольт, используется преобразователь. Подходящий вариант — источник бесперебойного питания.Система работает следующим образом: если отбираемая мощность ниже, чем может обеспечить генератор — аккумуляторные батареи заряжаются. Если порог превышен — мощность генерируется от АКБ.
Типовые примеры самодельных ветрогенераторов
Устройство ветрогенератора одинаковое, вне зависимости от выбранной схемы.
- Пропеллер, который может быть установлен как непосредственно на вал генератора, так и с помощью ременной (цепной, шестеренной передачи).
- Собственно генератор. Это может быть готовое устройство (например, с автомобиля), либо обычный электродвигатель, который при вращении вырабатывает электроток.
- Инвертор, регулятор напряжения, стабилизатор — в зависимости от выбранного напряжения.
- Буферный элемент — аккумуляторные батареи, обеспечивающие непрерывность генерации, вне зависимости от наличия ветра.
- Установочная конструкция: мачта, кронштейн для монтажа на крыше.
Пропеллер
Можно изготовить из любого материала: хоть из пластиковых бутылок. Правда гибкие лопасти существенно ограничивают мощность.
Достаточно вырезать в них полости, для забора ветра.
Неплохой вариант — ветряк бытового из кулера. Вы получаете готовую конструкцию с профессионально выполненными лопастями и сбалансированным электродвигателем.
Аналогичная конструкция изготавливается из охладителя компьютерных блоков питания. Правда мощность такого генератора мизерная — разве что зажечь лампу на светодиодах, или зарядить мобильный телефон.
Тем не менее, система вполне работоспособна.
Неплохие лопасти получаются из алюминиевых листов. Материал доступен, его несложно отформовать, пропеллер получается достаточно легким.
Если вы создаете роторный пропеллер для вертикального генератора, можно воспользоваться жестяными банкам, разрезанными вдоль. Для мощных систем применяются половинки стальных бочек (вплоть до объема 200 литров).
Разумеется, придется с особой тщательностью подойти к вопросу надежности. Мощный каркас, вал на подшипниках.
Генератор
Как говорилось выше, можно использовать готовый автомобильный, или электродвигатель от промышленных электроустановок (бытовой техники). В качестве примера: ветрогенератор из шуруповерта. Используется вся конструкция: двигатель, редуктор, патрон для крепления лопастей.
Компактный генератор получается из шагового двигателя принтера. Опять же, мощности хватает лишь на питание светодиодного светильника или зарядного устройства смартфона. На природе — незаменимая вещь.
Если вы с паяльником «на ты», и неплохо разбираетесь в радиотехнике — генератор можно собрать самостоятельно. Популярная схема: ветрогенератор на неодимовых магнитах. Преимущества конструкции — можно самостоятельно рассчитать мощность под ветровую нагрузку в вашей местности. Почему неодимовые магниты? Компактность при высокой мощности.
Можно переделать ротор имеющегося генератора.
Либо создать собственную конструкцию, с изготовлением обмоток.
Эффективность такого ветряка на порядок выше, чем при использовании схемы с электродвигателем. Еще одно неоспоримое преимущество — компактность. Неодимовый генератор плоский, и его можно разместить непосредственно в центральной муфте пропеллера.
Мачта
Изготовление этого элемента не требует познаний в электронике, но от его прочности зависит жизнеспособность всего ветрогенератора.
Например, мачта высотой 10–15 метров требует грамотно рассчитанных растяжек и противовесов. Иначе сильный порыв ветра может завалить конструкцию.
Если мощность генератора не превышает 1 кВт, вес конструкции не такой большой, и вопросы прочности мачты отходят на второй план.
Самодельный ветрогенератор — не такая сложная конструкция, как может показаться на первый взгляд. С учетом высокой стоимости заводских изделий, можно изрядно сэкономить, изготовив домашнюю ветряную электростанцию и вполне доступных материалов. С учетом небольших затрат на создание ветряка, окупится он достаточно быстро.
Видео по теме
Сложно не заметить, насколько стабильность поставок электроэнергии загородным объектам отличается от обеспечения городских зданий и предприятий электроэнергией. Признайтесь, что вы как владелец частного дома или дачи не раз сталкивались с перебоями, связанными с ними неудобствами и порчей техники.
Перечисленные негативные ситуации вместе с последствиями перестанут осложнять жизнь любителей природных просторов. Причем с минимальными трудовыми и финансовыми затратами. Для этого нужно всего лишь сделать ветряной генератор электроэнергии, о чем мы детально рассказываем в статье.
Мы подробно описали варианты изготовления полезной в хозяйстве системы, избавляющей от энергетической зависимости. Согласно нашим советам соорудить ветрогенератор своими руками сможет неопытный домашний мастер. Практичное устройство поможет существенно сократить ежедневные расходы.
Законность установки ветрогенератора
Альтернативные источники энергии – мечта любого дачника или домовладельца, участок которого находится вдали от центральных сетей. Впрочем, получая счета за электроэнергию, израсходованную в городской квартире, и глядя на возросшие тарифы, мы осознаём, что ветрогенератор, созданный для бытовых нужд, нам бы не помешал.
Прочитав эту статью, возможно, вы воплотите свою мечту в реальность.
Чтобы не потратить зря деньги, силы и время, давайте определимся: есть ли какие-либо внешние обстоятельства, которые создадут нам препятствия в процессе эксплуатации ветрогенератора?
Для обеспечения электроэнергией дачи или небольшого коттеджа достаточно малой ветроэнергетической установки, мощность которой не превысит 1 кВт. Такие устройства в России приравнены к бытовым изделиям. Их установка не требует сертификатов, разрешений или каких-либо дополнительных согласований.
Никакого налогообложения производства электроэнергии, которая расходуется на обеспечение собственных бытовых нужд, не предусмотрено. Поэтому маломощный ветряк можно смело устанавливать, вырабатывать с его помощью бесплатную электроэнергию, не уплачивая при этом государству никаких налогов.
Впрочем, на всякий случай следует поинтересоваться, нет ли каких-либо местных нормативных актов, касающиеся индивидуального энергоснабжения, которые могли бы создать препятствия в установке и эксплуатации этого устройства.
Претензии могут возникнуть у ваших соседей, если они будут испытывать неудобства, связанные с эксплуатацией ветряка. Не забывайте, что наши права заканчиваются там, где начинаются права других людей.
Поэтому при покупке или самостоятельном изготовлении ветрогенератора для дома нужно обратить серьёзное внимание на следующие параметры:
- Высота мачты. При сборке ветрогенератора нужно учитывать ограничения на высоту индивидуальных построек, которые существуют в ряде стран мира, а также местонахождение собственного участка. Знайте, что поблизости от мостов, аэропортов и тоннелей строения, высота которых превышает 15 метров, запрещены.
- Шум от редуктора и лопастей. Параметры создаваемого шума можно установить при помощи специального прибора, после чего зафиксировать результаты замеров документально. Важно, чтобы они не превышали установленные шумовые нормы.
- Эфирные помехи. В идеале при создании ветряка должна быть предусмотрена защита от создания телепомех там, где ваше устройство может такие неприятности обеспечить.
- Претензии экологических служб. Эта организация может препятствовать вам в эксплуатации установки только в том случае, если она мешает миграции перелетных птиц. Но это маловероятно.
При самостоятельном создании и монтаже устройства учите эти моменты, а при покупке готового изделия обратите внимание на параметры, которые стоят в его паспорте. Лучше заранее обезопасит себя, чем впоследствии расстраиваться.
С каждым годом люди ведут поиски альтернативных источников. Самодельная электростанция из старого автомобильного генератора будет кстати в отдалённых участках, где нет подключения к общей сети. Она сможет свободно заряжать аккумуляторные батареи, а также обеспечит работу нескольких бытовых приборов и освещения. Куда использовать энергию, что будет вырабатываться решаете вы, а также собрать его своими руками или приобрести 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 ветро-электростанции. Под быстрым ветровым потоком активируется ротор и винты, после в движение приходит основной вал, вращающий редуктор, а потом происходит генерация. На выходе мы получаем электричество. Следовательно, чем выше скорость вращения механизма, тем больше производительности. Соответственно, при расположении конструкций учитывайте местность, рельеф, знать участки территорий, где большая скорость вихря.
Инструкция сборки из автомобильного генератораДля этого вам потребуется заранее приготовить всё комплектующие. Самым важным элементом является генератор. Лучше всего брать тракторный или автобусный, он способен выработать намного больше энергии. Но если такой возможности нет, то вероятнее стоит обойтись и более слабыми агрегатами. Для сборки аппарата вам понадобится:
• вольтметр
• реле аккумуляторной зарядки
• сталь для изготовления лопастей
• 12 вольтовый аккумулятор
• коробка для проводов
• 4 болта с гайками и шайбами
• хомуты для крепления
Сборка устройства для дома на 220в
Когда все потребное готово переходите к сборке. Каждый из вариантов может иметь дополнительные детали, но они чётко оговариваются непосредственно в руководстве.
Первым делом соберите ветряное колесо — главный элемент конструкции, ведь именно эта деталь будет преображать энергию ветра в механическую. Лучше всего, чтобы у него было 4 лопасти. Запомните, что чем меньше их количество, тем больше механической вибрации и тем сложней будет его сбалансировать. Делают их из листовой стали или железной бочки. Форму они должны носить не такую, как вы видели в старых мельницах, а напоминающие крыльчатый тип. У них аэродинамическое сопротивление намного ниже, а эффективность выше. После того как вы с помощью болгарки, вырежете ветряк с лопастями диаметром 1.2-1.8 метра, его вместе с ротором требуется прикрепить с осью генератора, просверлив отверстия и соединив болтами.
Сборка электрической схемы
Закрепляем провода и подключаем их непосредственно к аккумулятору и преобразователю напряжения. Требуется использовать все, что в школе на уроках физики вас учили мастерить при сборке электрической схемы. Перед началом разработки подумайте, какие кВт вам нужны. Важно отметить, что без последующей переделки и перемотки статора вовсе не пригодны, рабочие обороты составляют 1,2 тыс-6 тыс. об/м, а этого недостаточно для производства энергии. Именно по этой причине требуется избавится от катушки возбуждения. Чтобы поднять уровень напряжения, перемотайте статор тонким проводом. Как правило, в результате мощность будет при 10 м/с 150-300 ватт. После сборки ротор хорошо будет магнитить, будто к нему подключили питание.
Роторные самодельные ветрогенераторы очень надёжны в работе и экономично выгодны, единственным их несовершенством является страх сильных порывов ветра. Принцип работы имеет простой — вихрь через лопасти заставляет механизм крутиться. В процессе этих интенсивных вращений вырабатывается энергия, необходимого вам напряжения. Такая электростанция – это очень удачный способ обеспечить электричеством небольшой дом, конечно, чтобы выкачивать воду из скважины его мощности будет недостаточно, но посмотреть телевизор или включить свет во всех помещениях с его помощью возможно.
Из домашнего вентилятораСам вентилятор может быть в нерабочем состоянии, но из него требуется всего несколько деталей — это стойка и сам винт. Для конструкции понадобиться небольшой шаговый двигатель спаянный диодным мостиком для того, чтобы он выдавал постоянное напряжение, бутылочка от шампуня, пластиковая водопроводная трубка длиной примерно 50 см, заглушка для неё и крышка от пластикового ведра.
На станке делают втулку и фиксируют в разъёме от крыльев разобранного вентилятора. В эту втулку будет крепиться генератор. После закрепления, нужно заняться изготовлением корпуса. Срезают с помощью станка или в ручном режиме дно от бутылки шампуня. Во время отрезания, требуется также оставить отверстие на 10, чтобы в него вставить ось, выточенную из алюминиевого прута. Прикрепляют её с помощью болта и гайки к бутылочке. После того как была выполнена припайка всех проводов, в корпусе бутылочки проделывают ещё одно отверстие для вывода этих самых проводов. Протягиваем их и закрепляем в бутылочке сверху на генераторе. По форме они должны совпадать и корпус бутылки должен надёжно скрывать все его части.
Хвостовик для нашего устройства
Чтобы в будущем он улавливал потоки ветра с разных сторон, соберите хвостовик, использовав заранее подготовленную трубку. Хвостовая часть будет крепиться с помощью откручиваемой крышки от шампуня. В ней тоже делают отверстие и, предварительно надев на один конец трубки заглушку, протягивают её и закрепляют к основному корпусу бутылочки. С другой стороны, трубку пропиливают ножовкой и вырезают ножницами из крышки пластикового ведра крыло хвостовика, оно должно иметь круглую форму. Все что вам нужно, это попросту обрезать края ведра, которыми оно прикреплялось к основной ёмкости.
На заднюю панель подставки прикрепляем USB выход и складываем все полученные детали в одну. Крепить радио или подзаряжать телефон можно будет через этот вмонтированный USB порт. Конечно, сильной мощностью он от бытового вентилятора не обладает, но все же освещение одной лампочки может обеспечить.
Ветрогенератор своими руками из шагового двигателяУстройство из шагового двигателя даже при небольшой скорости вращения вырабатывает около 3 Вт. Напряжение может подниматься выше 12 В, а это позволяет заряжать небольшой аккумулятор. В качестве генератора можно вставить шаговый двигатель от принтера. В таком режиме у шагового двигателя вырабатывается переменный ток, а его без труда преобразовать в постоянный, используя несколько диодных мостов и конденсаторы. Схему вы можете собрать собственноручно. Стабилизатор устанавливают за мостами, в следствии получим постоянное выходное напряжение. Чтобы контролировать зрительно напряжение, можно установить светодиод. С целью уменьшения потери 220 В, для его выпрямления, применяются диоды Шоттки.
Лопасти будут из трубы ПВХ. Заготовку рисуют на трубе, а затем вырезают отрезным диском. Размах винта должен составлять около 50 см, а ширина — 10 см. Нужно выточить втулку с фланцем под размер вала ШД. Она насаживается на вал двигателя и крепится с помощью винтов, непосредственно к фланцам будут крепиться пластиковые “винты”. Также проведите балансировку – от концов крыльев отрезаются кусочки пластика, угол наклона изменить посредством нагрева и изгиба. В само устройство вставляют кусок трубы, к которому его тоже прикрепляют болтами. Что касается электрической платы, то её лучше разместить внизу, а к ней вывести питание. С шагового двигателя выходят до 6 проводов, которые соответствуют двум катушкам. Для них потребуются токосъёмные кольца для передачи электроэнергии от подвижной части. Соединив все детали между собой переходим к тестированию конструкции, которая будет начинать обороты при 1 м/с.
Ветряк из мотор-колесо и магнитов
Не каждый знает, что ветрогенератор из мотор-колеса можно собрать своими руками за короткое время, главное заранее запастись нужными материалами. Для него лучше всего подходит ротор Савониуса, его можно приобрести готовый или же самостоятельно. Он состоит из двух полуцилиндрических лопастей и перекрытия, из которых и получаются оси вращения ротора. Материал для их изделия выбирайте самостоятельно: дерево, стеклоткань или пвх-трубу, что является самым простым и оптимальным вариантом. Изготовляем место соединения деталей, на котором нужно проделать отверстия для крепления в соответствии с количеством лопастей. Потребуется стальной поворотный механизм, чтобы устройство могло выдерживать любую погоду.
Из ферритовых магнитов
Ветрогенератор на магнитах будет сложно освоить малоопытным мастерам, но все же можно попробовать. Итак, должны быть четыре полюса, в каждом будет находиться по два ферритовых магнита. Покрывать их будут накладки из металла толщиной чуть меньше миллиметра для распределения более равномерного потока. Основных катушек должно быть 6 штук, перемотаны толстым проводом и должны находиться через каждый магнит, занимая пространство, соответствующее длине поля. Крепление схем обмотки может быть на ступице от болгарки, в середину которой установлен заранее выточенный болт.
Регулируется поток подачи энергии высотой закрепления статора над ротором, чем он выше, тем меньше залипаний, соответственно мощность понижается. Для ветряка нужно сварить опору-стойку, а на диске статора закрепить 4 больших лопасти, которые вы можете вырезать из старой металлической бочки или крышки от пластикового ведра. При средней скорости вращения выдаёт примерно до 20 ватт.
Конструкция ветряка на неодимовых магнитах
Если вы хотите узнать о создании, нужно сделать основой ступицу автомобиля с дисками тормоза, такой выбор вполне оправдан, ведь она мощная, надёжная и хорошо сбалансированная. После того как вы отчистите ступицу от краски и грязи, переходите к расстановке неодимовых магнитов. Их потребуется по 20 штук на диске, размер должен составлять 25х8 миллиметров.
Магниты нужно размещать, учитывая чередование полюсов, перед склейкой лучше создать бумажный шаблон либо прочертить линии, делящие диск на сектора, чтобы не перепутать полюса. Очень важно, чтобы они, стоящие друг напротив друга, были с разными полюсами, то есть притягивались. Клеят их супер-клеем. Поднимите бордюрчики по краям дисков, и в центре намотайте скотч или залепите пластилином для недопущения растекания. Чтобы изделие работало с максимальной отдачей, катушки статора следует рассчитать правильно. Увеличение количества полюсов приводит к росту частоты тока в катушках, благодаря этому, устройство даже при низкой частоте оборота даёт большую мощность. Намотка катушек осуществляется более толстыми проводами, с целью снижения сопротивления в них.
Когда основная часть готова, изготовляют лопасти, как в предыдущем случае и закрепляют их к мачте, что может быть изготовлена из обыкновенной пластиковой трубы с диаметром— 160 мм. В конце концов наш генератор, работающий на принципе магнитной левитации, с диаметром в полтора метра и шестью крыльями, в 8м/с, способен обеспечить до 300 Вт.
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!Строительство ветряного генератора на заднем дворе
Для многих энтузиастов окружающей среды ветряные турбины с горизонтальной осью (HAWT), похожие на ветряные мельницы, медленно вращающиеся вдалеке, являются довольно привычным зрелищем. К сожалению, есть немало предостережений, из-за которых их труднее принять, несмотря на то, что использование возобновляемых источников энергии более устойчиво, чем использование природного газа и топлива, которые могут быть исчерпаны. Поскольку они обращены к одной оси, они должны иметь возможность отслеживать ветер, или же иметь возможность получить максимальную отдачу энергии.Также в турбулентных и порывистых условиях HAWT сталкиваются с повышенной утомляемостью при уборке урожая.
Разработка ветряной турбины с вертикальной осью (VAWT) решает несколько из этих проблем. Кроме того, турбины обычно расположены ближе к земле, а замена коробки передач проще и эффективнее. Техническое обслуживание более доступно из-за размера турбин, поэтому для доступа к важным компонентам на месте обычно не требуется тяжелая техника. Кроме того, редуктор по характеру своей работы снижает утомляемость и способен работать в условиях турбулентного ветра, что снижает вероятность отказов.
Для простой версии VAWT, которую вы можете построить самостоятельно, [BlueFlower] опубликовал несколько механических чертежей, которые подробно описывают схему конструкции. В ветроэнергетическом генераторе используются 24 магнита, медный провод, скрученный в катушки, и металлическая пластина для основного генератора. Катушки расположены в форме круга на неподвижной пластине, в то время как магниты равномерно расположены на движущейся круглой пластине. Когда магниты проходят по катушкам, поток индуцирует ток, который увеличивается по мере ускорения вращения пластин.
Лопасти генератора изготовлены из синей пены с металлической планкой, проходящей через нее для создания структуры. Три лезвия прикреплены треугольными стержнями к центральному стержню, который также удерживает вращающуюся магнитную пластину.
В первоначальных испытаниях [BlueFlower] с использованием VAWT для зарядки аккумулятора они смогли выработать максимальную мощность 15 Вт в режиме ускорения и 30-70 Вт при зарядке в режиме ШИМ. Неплохо для самодельного ветрогенератора!
Однако в дизайне есть не только плюсы.Хотя VAWT могут быть дешевле, более мобильными и более устойчивыми к износу, есть некоторые конструктивные особенности, которые препятствуют работе генераторов, а также HAWT при сборе энергии. Лезвия не создают крутящий момент одновременно, некоторые из них просто толкаются. Это увеличивает сопротивление лопастей при их вращении, ограничивая эффективность всей системы. Кроме того, более высокие скорости ветра обычно наблюдаются на больших высотах, поэтому VAWT будут работать лучше, если будут установлены на возвышающейся конструкции.Силы вибрации вблизи земли также могут привести к износу подшипников, что приведет к увеличению затрат на техническое обслуживание и увеличению затрат.
Home Energy Magazine - Блог :: Самодельная ветряная турбина за 5 простых шагов
Узнайте, как построить ветряк на заднем дворе за 5 простых шагов.
Итак, вы хотите построить ветряк на заднем дворе и ежегодно экономить сотни? Что ж, вы пришли в нужное место.В этом посте вы узнаете, как построить ветряк на заднем дворе с нуля. Промышленные ветряные турбины аналогичного размера обойдутся вам в пару сотен долларов, но, приложив немного усилий, вы можете сэкономить такие деньги, и, поскольку вы построили их самостоятельно, вы поймете внутреннюю работу ветряной турбины в процессе. Посетите нашу страницу Методы использования возобновляемых источников энергии , чтобы загрузить электронную версию этого сообщения. Плюс загружает больше бесплатных ресурсов на сайт!
Этот пост сократит проект до пяти систем.Если атаковать по одному, проект не покажется слишком сложным. В этом руководстве описано, как вы можете собрать и собрать лопасти, генератор, концентратор и башню, контроллер заряда и системы аккумуляторных батарей. Объясняется техническая подготовка каждой системы, а затем объясняется, как вы можете создать свою собственную.
1. Лезвия
Что вы в первую очередь замечаете, когда смотрите на ветряную турбину? Лезвия, да? Что ж, именно с этого мы и начнем. Мы должны учитывать ряд различных ориентаций ветряных турбин, поэтому давайте обсудим их, прежде чем сузить круг вопросов до того, какой дизайн лучше всего подходит для того, что вам нужно.
Сначала поговорим об оси. Существует два типа конструкций ветряных турбин: ветряная турбина с горизонтальной осью (HAWT) и ветряная турбина с вертикальной осью (VAWT). Ветряк с горизонтальной осью означает, что главная ось турбины удерживается в воздухе параллельно земле, а лопасти вращаются перпендикулярно земле, как показано на рисунке ниже. Эта трехлопастная веерная конструкция, которую мы все знаем и любим, доминирует в отрасли ветряных турбин и ее можно увидеть во всем мире на ветряных электростанциях.Многие эксперты считают, что это лучший выбор конструкции, так как он может производить больше электроэнергии при заданном количестве ветра.
Это очень много значит для крупномасштабных операций, где постоянное производство энергии имеет решающее значение, поэтому легко понять, почему они доминируют в отрасли ветроэнергетики. Однако в небольших приложениях, таких как ветряные турбины на заднем дворе, ветряк с вертикальной осью может оказаться более эффективным.
Дизайн VAWT может быть хорошим вариантом для небольшого проекта. У него есть несколько преимуществ по сравнению с более распространенной конструкцией: это более прочный вариант в условиях турбулентного ветра, он может генерировать энергию от ветра с радиусом охвата 360 градусов, а не в любом направлении, в котором смотрит турбина, это заставляет многих экспертов считают, что VAWT в целом является более эффективной конструкцией, поскольку он может генерировать больше электроэнергии в условиях переменного ветра, когда ветер дует не постоянно.
Эту конструкцию крыла можно легко создать из листа твердой древесины или легкой стали, если у вас есть доступ к мастерской и подходящие режущие инструменты. Однако для тех из нас, кто не знает простого трюка, является использование трубы из ПВХ. Это труба, которая, как вы можете видеть, обычно используется для подземных водопроводов и канализации. Вы можете легко пойти в местный хозяйственный магазин и купить несколько метровых отрезков труб этого типа, и если вам повезет, они не будут платить вам потраченное время, так что это будет бесплатно! Теперь все, что вам нужно сделать, это разрезать трубу пополам, а затем на четверти с помощью ручной пилы, и у вас есть идеальные легкие, прочные и долговечные лезвия с аэродинамическим профилем.
2. Генератор
Генератор - одна из важнейших частей ветряной турбины. Это компонент, который преобразует ветер в полезную электроэнергию. Итак, как это работает? Разберем его на несколько простых компонентов. Итак, для запуска генератор состоит из нескольких витков медной проволоки, вращающихся вокруг сильного магнита. Магнитное поле, создаваемое магнитами, заставляет электроны в медной проволоке двигаться, а затем начинает течь. Следовательно, у нас есть электрический ток в проводах, и это в основном то, что есть электричество, поток электронов через проводник (здесь это медный провод).Как вращать медные катушки? Ну вот тут и появляется ветер.
Теперь вы можете создать свой собственный простой генератор или купить его на одном из многочисленных интернет-сайтов, где они продаются дешево (eBay, Amazon, Alibaba). Чтобы построить свой собственный, вам понадобится пара отрезков медной проволоки, которую вы можете купить в местном хозяйственном магазине, и несколько сильных магнитов. Установите магниты на цилиндрическую трубку. Это может быть простая пластиковая бутылка, но из соображений прочности и долговечности лучше подумать о стальной или деревянной посуде.Медную проволоку следует наматывать на стержень или диск с валом на конце, на котором может быть установлена ступица турбинной лопатки. Убедитесь, что ваша конструкция включает способ крепления ступицы лопаток турбин к валу катушек проводов, чтобы ее можно было вращать ветром.
И это довольно много, если вы только что создали электрогенератор. После того, как катушки с проволокой и магниты будут установлены в выбранной вами ориентации, простой поворот смонтированных проводов будет генерировать для вас чистую возобновляемую электроэнергию.Выходное напряжение вашей конструкции можно измерить с помощью мультиметра, чтобы убедиться, что она работает правильно.
Если вы решите купить его в Интернете, вам следует знать несколько вещей в первую очередь. Двигатели постоянного тока с постоянными магнитами работают как генераторы, однако они не были предназначены для работы в качестве генераторов, поэтому они не очень хороши в качестве генераторов. При использовании двигателя в качестве генератора, двигатель должен работать намного быстрее, чем их номинальная скорость, чтобы обеспечить напряжение, близкое к их номинальному. Это максимальное напряжение, которое может выдавать генератор.Вы хотите, чтобы ваша турбина работала в пределах этого значения или около него, чтобы она работала эффективно. Вам нужен двигатель, рассчитанный на высокое постоянное напряжение, низкие обороты в минуту (об / мин) и большой ток. Старайтесь держаться подальше от двигателей низкого напряжения и высоких оборотов. Вам нужен двигатель, который будет выдавать более 12 Вольт на низких оборотах и полезный уровень тока, чтобы он мог легко питать батарею 24 Вольт. Можно ожидать, что двигатель, рассчитанный на 300 об / мин при 30 В при использовании в качестве генератора, будет вырабатывать 12 В или выше при некоторых достаточно низких оборотах.С другой стороны, двигатель, рассчитанный на пару тысяч оборотов в минуту и вырабатывающий 24 В, не будет производить 12 В в качестве генератора, пока он не будет вращать многие тысячи оборотов в минуту, что слишком быстро для ветряной турбины и может вызвать повреждение. это, его окружение или даже вы. Итак, попробуйте купить моторы, используя информацию выше.
3. Узел и башня
Ступица требуется только для ветряной турбины с вертикальной осью. Если вы выберете ветряную турбину с горизонтальной осью, то достаточно просто установить лопасти на ступицу генератора.Ступица (или основная подставка) вашей ветряной турбины будет самой простой частью сборки. Хотя это не значит, что это не критический компонент. Вы захотите сделать это правильно ради структурной целостности вашей ветряной турбины. Он может быть таким же простым, как деревянная доска, но вы должны убедиться, что это древесина твердых пород, обработанная надлежащим образом, чтобы она могла выживать на открытом воздухе при ветре и дожде в течение нескольких лет. Ваш концентратор должен содержать 3 основных компонента; генератор (к которому на этом этапе должны быть прикреплены лопасти), хвостовой стабилизатор и противовес.Удерживать генератор очевидно, но что делают хвостовой стабилизатор и противовес? Ребро, установленное на конце ступицы, противоположном генератору, гарантирует, что турбина всегда направляет лопасти по направлению ветра. Противовес не даст вашим лопастям опрокинуть турбину и гарантирует, что ступица турбины останется в вертикальном положении. Подсчитанный вес в идеале должен быть установлен под ребром, но его также можно установить с любой стороны от ребра, что может быть проще.
Корпус ступицы представляет собой простой деревянный блок с тонким листом фанеры, прикрепленным к ступице в качестве ребра.Противовес представляет собой пластиковую бутылку, наполненную песком и привязанную стяжками к основному блоку ступицы. Это не идеальная конструкция, но она проста, экономична и легко устанавливается, поэтому стоит задуматься о ней. Вы можете легко улучшить эту конструкцию, купив несколько свинцовых противовесов и прикрутив их к пузырю. Или создайте ступицу из стали и, если у вас есть доступ к одному, приварите тяжелую сталь к задней части. Опять же, окончательный дизайн вашей ветряной турбины зависит от вас, и то, что показано здесь, является лишь схемой.
Теперь вашу турбину нужно поднять в воздух над деревьями или зданиями, которые могут блокировать ее от прямого ветра. Для этого вам понадобится башня, чтобы поднять турбину в воздух и эффективно использовать энергию ветра. Ваш горожанин должен находиться на высоте около 9 футов или около 3 метров, чтобы очистить большинство небольших зданий и окружающих деревьев. Еще один совет - выставить турбину на открытом воздухе подальше от деревьев и зданий, чтобы полностью избежать этой проблемы. Башня должна быть сделана из стали, потому что, если этот компонент выйдет из строя, это может вызвать повреждение турбины или окружающей среды, поэтому вы должны избегать этого.Вы можете построить таунер из стального стержня или трубы, которые легко найти в вашем местном хозяйственном магазине, и вам следует снова попробовать бесплатный обрезанный наконечник, чтобы снизить стоимость вашей турбины. В противном случае вы можете дешево купить в магазине пару отрезков с несколькими сварными соединениями, так что вы сможете сделать стержни достаточно длинными для башни. Опять же, если у вас нет доступа к сварщику, нескольких просверленных отверстий и нескольких болтов будет достаточно, чтобы соединить стержни друг с другом на нужную длину. Еще один совет, как поднять башню на желаемую высоту без сварки или болтов, - это использовать стальной стержень некоторой длины с кнопочными вставками.Вы знаете те, в которых стержень узкий на одном конце и более широкий на другом, поэтому они могут легко входить друг в друга и быть реализованы с помощью кнопки. Их можно легко собрать и создать отличную башню для башни ветряной турбины.
Наконец, ваш хаб должен быть прикреплен к башне, и башня должна быть установлена. Ступица должна поворачиваться, чтобы плавник мог направлять лопасти в направлении ветра, как описано выше. Для достижения этой конструкции вы можете просто прикрепить болт, диаметр которого меньше диаметра стержня, чтобы он мог скользить прямо, как показано на рисунке 7.Убедитесь, что длина болта составляет около фута или 0,3 метра для прочной конструкции. Ступица теперь должна свободно поворачиваться на вершине башни. Чтобы ступица могла свободно вращаться, когда ветер меняет направление, нужно добавить немного масла в болт, чтобы энергия ветра не терялась на трение. Чтобы вышка держалась в вертикальном положении, к нижней штанге прикрепили широкое основание. Вы можете снова использовать метод болта или приварить его к металлической пластине. Затем просто прикрепите башню к земле с помощью проволоки или веревки и привяжите их к земле, и ваша ступица и башня должны быть в хорошем состоянии и достаточно прочными, чтобы выдержать самые дикие штормы.
4. Контроллер заряда
Собираете ли вы свой или покупаете его, вам понадобится какой-то контроллер для вашей ветряной турбины. Общий принцип, лежащий в основе контроллера, заключается в том, что он контролирует напряжение вашей аккумуляторной системы и либо отправляет энергию от турбины в батареи для их подзарядки, либо сбрасывает мощность от турбины на вторичную нагрузку, если батареи полностью заряжены. Это предотвращает чрезмерную зарядку и разрушение аккумуляторов.
Теперь, когда у вас построено большинство механических частей, вы можете взглянуть на электрические компоненты своей ветряной турбины.Система ветроэнергетики обычно состоит из следующих подсистем; ветряная турбина, батареи для хранения энергии, производимой турбиной, блокирующий диод для предотвращения потери энергии от батарей или непреднамеренного вращения генератора, фиктивная нагрузка для сброса мощности от турбины, когда батареи полностью заряжены, и контроллер заряда чтобы запустить все.
На Amazon и eBay доступно множество контроллеров заряда для систем солнечной и ветровой энергии, которые вы можете купить, если хотите избежать хлопот, связанных с построением довольно сложной электрической системы.Но если вам нравится решать сложные задачи, вы считаете себя бережливым и хотите сэкономить несколько долларов, ниже мы кратко рассмотрим, что нужно, чтобы создать свой собственный. Опять же, это общая схема, и быстрый поиск в Google обнаружит сотни схем, которым вы можете следовать, поэтому ваш дизайн всегда может действовать по-другому. Вы также можете посетить ряд веб-сайтов, на которых подробно рассказывается о разработке собственного контроллера заряда.
Контроллер заряда состоит из нескольких компонентов, которые можно установить на кусок фанеры, и вы можете использовать схему на Рисунке 8 в качестве справочной.Вам понадобится радиатор с блокирующими диодами. Это позволяет току течь только в одном направлении, поэтому энергия от батарей не запускает питание генератора. Диоды подключаются к фиктивным нагрузкам, которые рассеивают любое избыточное электричество, чтобы избежать повреждения аккумуляторов из-за перезарядки после их полной зарядки. Эквивалентные нагрузки могут состоять из резисторов высокого напряжения. Вы также можете перенаправить избыточную мощность от турбины на что-нибудь более полезное, например, водонагреватель или второй аккумуляторный блок.Главный предохранитель ветряной турбины, состоящий из автомобильного реле на 40 А, соединяет все вместе, а также передает мощность, вырабатываемую вашей турбиной, либо на батареи, либо на фиктивную нагрузку.
Ваша ветряная турбина подключена к контроллеру линиями, идущими от генератора, а затем идущими от контроллера к аккумуляторной системе, о чем мы поговорим позже. Эти линии должны быть изолированы медным проводом, и вы можете использовать старый удлинительный кабель для прокладки провода от положительной и отрицательной клемм генератора к клеммам контроллера заряда.
По соображениям безопасности сначала подключите аккумулятор, а затем ветряную турбину. Если вы сначала подключите ветряную турбину, резкие колебания напряжения, исходящие от турбины, не будут сглажены нагрузкой на батарею и могут повредить систему. Поэтому всегда сначала подключайтесь к батарее, а затем подключайте ветряную турбину. Кроме того, не забудьте сначала отключить ветряную турбину при разборке системы. Отсоединяйте батареи в последнюю очередь.
5. Аккумулятор
Последняя система, которую мы рассмотрим, - это система батарей.Это система, которая будет хранить всю вашу чистую энергию, произведенную ветряной турбиной, и преобразовывать ее в полезную электроэнергию, которую вы можете использовать. Создать систему довольно просто: все, что вам нужно сделать, это установить нужные батареи и подключить их друг к другу, подключить один конец к контроллеру заряда, а на другом - к инвертору мощности, чтобы преобразовать накопленную энергию в полезную электроэнергию, а затем у тебя есть это. Этот раздел поможет вам с более сложной частью, например, какой тип батареи использовать, какое напряжение и емкость использовать и в какой ориентации их расположить.
Давайте начнем с того, какой тип батареи вам следует использовать. Вы можете рассмотреть различные типы хранения химической энергии: свинцово-кислотные, литий-ионные, водородные и проточные. Вот краткий обзор каждой из различных технологий /
Литий-ионный
Литий-ионные аккумуляторысегодня являются одними из самых популярных вариантов накопления энергии, и они все чаще используются в мобильных электронных устройствах и электромобилях. Они имеют высокий КПД в оба конца около 99%, плотность энергии в диапазоне 250 Втч / кг и способны выдерживать чуть менее 2000 циклов до замирания.Однако популярность литий-ионных аккумуляторов привела к технологическим достижениям, благодаря которым теперь они превосходят другие типы аккумуляторов по плотности энергии, мощности и эффективности приема-передачи.
Однако литий-ионные батареиявляются одними из самых дорогих типов батарей, поскольку они почти в шесть раз дороже свинцовых, поэтому, если вы выберете этот вариант, ваши инвестиционные затраты будут большими. Более высокие затраты связаны с используемыми материалами, производственным процессом и вспомогательными системами, необходимыми для их работы.Есть также опасения по поводу утилизации использованных литиевых батарей, что может привести к выделению токсичных материалов, поэтому, если вы пытаетесь быть экологически сознательными в своем проекте, это нужно учитывать.
Свинцово-кислотный
Свинцово-кислотная батарея - это старейшая, дешевая и наиболее зрелая форма хранения химической энергии. Свинцово-кислотные батареи глубокого цикла идеально подходят для приложений по интеграции возобновляемых источников энергии с малым циклом; эти батареи могут многократно разряжаться до 80% своей емкости и, следовательно, подходят для подключенных к сети систем, где пользователи продают электроэнергию обратно в сеть через чистые измерения.В сочетании с низкими инвестиционными затратами и относительно низкими эксплуатационными расходами батареи они могут стать одними из наиболее подходящих батарей для небольших проектов в области ветроэнергетики.
Ограниченный срок службы и низкая производительность при низких и высоких температурах окружающей среды - это подводные камни этой технологии. Но это самый дешевый и широко доступный аккумулятор, который можно купить в местном магазине моторных факторов. Как и в случае с литий-ионными батареями, опасения по поводу свинцовых кислот, вредных для окружающей среды и токсичных материалов, делают его опасным продуктом, который нужно утилизировать, когда он израсходован.
Накопитель водородной энергии
Водородный топливный элемент использует процесс электролиза воды для производства водорода и кислорода. Избыточное электричество от источника энергии поступает в электролизер (обратный топливный элемент), разделяя воду на h3 и O2. Затем h3 можно хранить в сжатом газе или в жидкой форме. Когда требуется электричество, h3 подается в топливный элемент, который преобразует водород и кислород обратно в электричество и воду или непосредственно в генератор или газовую турбину в качестве горючего топлива.
Водородным системам хранения энергии сегодня уделяется все больше внимания, особенно в связи с их интеграцией с возобновляемыми источниками энергии. Водородные топливные элементы имеют несколько преимуществ, в том числе высокую плотность энергии, большую емкость хранения, тот факт, что избыточный отходящий водородный газ может использоваться для удовлетворения потребностей транспорта в энергии, и являются экологически безопасными. Это по-прежнему дорогостоящий метод накопления энергии, он имеет один из самых низких диапазонов эффективности в оба конца, составляющий 20-50%, и его трудно найти для маломасштабной системы накопления энергии, но его можно рассмотреть и использовать. если вы можете их найти.
Проточные батареи
БатареиFlow можно охарактеризовать как «нечто среднее между батареей и топливным элементом». Эта технология накопления энергии может иметь КПД в оба конца до 80% и срок службы до 25 лет. Их способность полностью цикл и оставаться на уровне 0% заряда (SOC) делает их подходящими для приложений хранения энергии ветра, где аккумулятор должен каждый день запускаться пустым и наполняться в зависимости от нагрузки и погоды. Этот тип батареи состоит из двух резервуаров с электролитом, из которых электролиты циркулируют (с помощью насосов) через электрохимический элемент, состоящий из катода, анода и мембранного сепаратора.При протекании двух электролитов в электрохимической ячейке химическая энергия преобразуется в электричество. Оба электролита хранятся отдельно в больших резервуарах для хранения вне электрохимической ячейки.
БатареиFlow отличаются высокой мощностью, длительным сроком службы, номинальной мощностью и разделением по энергопотреблению, электролиты могут быть легко заменены, быстро откликаются и могут переходить из режима заряда в режим разряда менее чем за 1 секунду. Тем не менее, низкая эффективность и высокая стоимость делают эту технологию более подходящей для крупномасштабных проектов, и достижения в этой области широко направлены на замену традиционных свинцово-кислотных аккумуляторов.Если вы можете найти дешевый аккумулятор, это, безусловно, аккумулятор, на который стоит обратить внимание.
После того, как вы определились с технологией аккумуляторов, вам нужно сразу обратить внимание на то, какое напряжение и силу тока получить. Наиболее простые размеры батарей - 12 В и 24 В, которые идеально подходят для вашего проекта ветряной турбины на заднем дворе. Теперь давайте посмотрим на силу тока. Батареи могут иметь разную емкость, которая измеряется в ампер-часах. Скажем, если у вас есть аккумулятор на 12 вольт и емкостью 10 ампер-часов, вы, вероятно, захотите подключить 10 вместе параллельно, чтобы увеличить емкость хранения до 100 ампер-часов, что идеально подходит для вашего небольшого размера. проект.Очевидно, что чем выше емкость вашей системы, тем больше энергии вы будете иметь под рукой, поэтому на самом деле не должно быть ограничений на емкость хранения вашей системы.
Батареи должны быть соединены положительным полюсом и отрицательным полюсом с отрицательным с помощью соединительных кабелей, которые можно приобрести в Интернете или в хозяйственных магазинах. Последний положительный и отрицательный выходы в серии должны быть подключены к инвертору, чтобы преобразовать напряжение постоянного тока в полезную мощность переменного тока. Убедитесь, что вы используете инвертор с выходом адаптера, чтобы можно было проложить удлинительный кабель с адаптером с несколькими разъемами от системы туда, где вы хотите его использовать.Инверторы могут быть довольно дорогими и, скорее всего, будут самым дорогим элементом для этого проекта. Но вам нужен инвертор хорошего качества для безопасности себя и продуктов, в которых вы используете чистую энергию.
Стоимость
Итак, давайте примерно разберем стоимость самодельной ветряной турбины. Очевидно, это приблизительные оценки, и быстрый поиск в Google может предложить более дешевые товары, чем перечисленные здесь. Вы можете легко найти некоторые из этих предметов в своем доме, что поможет вам сэкономить несколько долларов здесь и там, например, использование старого автомобильного аккумулятора может сэкономить вам немного денег, если он не полностью разрядился.Металлолом и дерево также можно использовать для создания более экономичной самодельной ветряной турбины. В приведенной ниже таблице приведены приблизительные данные о затратах и источниках их получения.
Таблица 1: Таблица затрат на самодельную ветряную турбину
|
Часть |
Источник |
Стоимость |
|
Генератор |
Amazon |
20 долларов.00 |
|
Фитинги ступицы лезвия |
Домашний магазин |
15,00 |
|
Трубка для ножей |
Домашний магазин |
10,00 |
|
Разное. Оборудование |
Домашний магазин |
5 долларов США.00 |
|
Дерево и алюминий |
Домашний магазин |
50,00 |
|
Удлинительный и соединительный кабель |
Старый удлинитель плюс новые кабели |
30,00 |
|
Веревка и колышки |
Домашний магазин |
20 долларов.00 |
|
Контроллер заряда |
Amazon |
$ 20,00 |
|
Свинцово-кислотная батарея |
Факторы двигателя |
40,00 |
|
Инвертор |
Amazon |
70 долларов.00 |
|
Итого |
280,00 $ |
Стоимость небольшого проекта немного возрастает, но это неплохо, если сравнить его с коммерческой небольшой ветряной турбиной на заднем дворе с аналогичной выходной мощностью. Добавьте сюда коммерческий контроллер заряда и промышленную вышку, необходимую для выполнения работы, и это в сумме составит менее 750-1000 долларов.
Таким образом, вы можете сэкономить более 750 долларов, построив собственное здание, не говоря уже об экономии за счет сокращения счета за электроэнергию, который даже в течение одного года начнет накапливаться.
Заключение
Итак, теперь у вас есть все инструменты и знания, чтобы построить свою собственную самодельную ветряную турбину на заднем дворе и использовать всю бесплатную и чистую энергию, которую вы хотите. Теперь идите туда, спасите планету, сэкономьте немного денег и добро пожаловать в революцию чистой энергии! Не забудьте заглянуть в Renewable Energy Methods для загрузки электронной книги и других бесплатных ресурсов.
Ветряная турбина своими руками | 14 самых крутых генераторов для жизни вне сети
Ищете ветряную турбину своими руками? Вам понравятся эти электрические генераторы!
Научитесь делать ветряную турбину своими руками! Независимо от того, живете ли вы вне сети или просто хотите генерировать дополнительную энергию для дома, эти идеи ветряных турбин своими руками позволят вам в кратчайшие сроки вырабатывать собственное электричество.Продолжайте читать, чтобы узнать, как построить ветряные турбины всех форм и размеров. Все, от классической ветряной мельницы до турбины с вертикальной матрицей и даже турбины Tesla.
Специальное предложение: Вот как можно перестать тратить сотни долларов на батареи каждый год
Научитесь генерировать собственную энергию дома с помощью одних из самых крутых ветряных турбин своими руками! Здесь у нас есть 14 удивительных ветряных турбин, которые вы можете сделать дома с ограниченным бюджетом.
14 самых крутых генераторов, чтобы заработать себе на жизнь за пределами сети
1.Сделай сам Тесла Турбина
Турбина Тесла - это метод выработки энергии, которому уже 100 лет. Эта турбина Tesla своими руками - самая зеленая турбина в мире! Следуйте пошаговым инструкциям, чтобы создать свой собственный здесь, на Instructables.
2. Ветряная турбина своими руками | Выработайте 1000 Вт на заднем дворе
Эта ветряная турбина своими руками будет генерировать 1000 Вт, и ее достаточно просто собрать дома. Инструкции здесь
3. Ветряная турбина своими руками | Турбина с открытым исходным кодом будет построена всего за 30
долларовОзнакомьтесь с этим руководством по очень крутой, очень практичной и очень недорогой ветряной турбине.Инструкции здесь
4. Ветряная турбина своими руками | Создайте свою собственную турбину с вертикальной осью
Ветряк с вертикальной осью - отличный вариант для экономии места и денег! Инструкции здесь.
5. Ветряная турбина своими руками | Миниатюрная ветряная турбина
Эта миниатюра такая веселая, яркая и компактная - почти игрушка! … Идеи подарков ко Дню отца, кому-нибудь? Научитесь делать это здесь.
6. Ветряная турбина своими руками | Создайте свой генератор из генератора для грузовиков
Отличное применение для старого грузовика GM, ржавого на стене дома… Инструкции здесь.
7. Ветряная турбина своими руками | Сделано из старых деталей велосипеда
Стильно сокращайте повторное использование и переработку и генерируйте энергию для создания ветряного водяного насоса. Инструкции здесь.
8. Ветряная турбина своими руками | Построить ветряную турбину с потолочным вентилятором
Это превосходное использование бывшего в употреблении оборудования. Всегда полезно повторно использовать все, что можно, чтобы максимально использовать ресурсы Земли. Инструкции здесь.
9. Ветряная турбина своими руками | Построить ветряную турбину с диффузором сопла
Диффузор помогает направлять энергию на эту ветряную турбину для максимальной эффективности.Инструкции здесь
10. Ветряная турбина своими руками | Постройте удивительную турбину Tesla CD
Возьмите нашу старую коллекцию компакт-дисков и немного суперклея, этот урок поможет вам в мгновение ока раскрутить все виды новой энергии. Инструкции можно найти здесь.
11. Ветряная турбина своими руками | Построить турбину «Оса»
Завезли двоих вас двое учеников - будущих гениев. Инструкции здесь.
12. Ветряная турбина своими руками | Постройте картонную турбину Tesla
Эта турбина Tesla полностью сделана из картона, что делает ее дешевле и экономичнее.Бонусные баллы за красоту. Инструкции здесь.
13. Постройте больше ветряных турбин своими руками
Ищете другие отличные способы построить ветряную турбину? Мы нашли для вас этот сайт, который оказался отличным источником. Нажмите сюда, чтобы проверить это.
Эта последняя ветряная турбина, вероятно, слишком сложна для изготовления дома, но разве она не красива !?
Источник: pioneersettler
Лучшие домашние ветряные генераторы для небольших ветроэнергетических систем
Вы когда-нибудь думали об использовании ветра для питания вашего дома? Сегодня мир отходит от традиционных методов производства электроэнергии (а именно природного газа, угля и ядерной энергии) и использует системы возобновляемой энергии, такие как ветряные турбины.
Ветровые турбины не выделяют вредных газов в окружающую среду, что делает процесс использования энергии ветра чистым и безопасным для окружающей среды. Ветряные турбины состоят из двух частей:
- Ротор (включает ступицу и лопасти).
- Ветрогенератор
Обе эти части работают вместе. Кинетическая энергия ветра вращает лопасти турбины вокруг ротора, заставляя ротор вращать генератор для выработки электричества.
Вот почему в этой статье мы порекомендуем наши лучшие ветрогенераторы для небольших ветряных систем, учитывая конструкцию как генератора, так и лопастей ротора.
Как работают ветряные генераторы?
Прежде чем мы остановимся на остальном рынке, мы должны сначала объяснить, как работают генераторы ветряных турбин. Ветровые турбины использовались задолго до открытия электричества, когда энергия ветра использовалась для перекачивания воды и вращения шлифовальных кругов в мельницах (отсюда и термин «ветряные мельницы»). В этих обстоятельствах кинетическая (или механическая) энергия ветра используется в его механической форме, и когда лопасти турбины вращаются, то же самое происходит и с оборудованием, к которому она прикреплена.
Однако энергия ветра сама по себе недостаточно сильна для выработки электроэнергии без дополнительной помощи. Вот где на помощь приходят генераторы ветряных турбин (WTG). Короче говоря, генераторы ветряных турбин используют медленную кинетическую энергию, производимую, когда ветер заставляет лопасти турбины вращаться, и преобразует эту энергию в электрический заряд или напряжение, которое затем может использоваться для питания наших дома и электросеть.
Чтобы быть более конкретным, как только ветер начинает вращать лопасти турбины, вращающиеся лопасти вращают приводной вал внутри корпуса турбины.Этот приводной вал соединен с коробкой передач, которая - с помощью все более компактного набора шестерен - резко увеличивает крутящий момент, создаваемый турбиной (другими словами, несколько оборотов в минуту могут быть увеличены до сотен или тысяч оборотов в минуту). Наконец, редуктор передает свою механическую энергию в генератор ветряной турбины. Внутри WTG генерируемый крутящий момент заставляет магнит и электрическую катушку взаимодействовать, что (в соответствии с законом электромагнитной индукции Фарадея) производит переменное напряжение: тип электричества, который нам нужен для питания наших домов.
Лучшие домашние ветряные генераторы работают с постоянной медной катушкой, вокруг которой движется движущийся магнит. Поскольку этим двигателям не требуются щетки для перемещения катушки, они менее подвержены разрушению. Однако более доступной рыночной альтернативой является двигатель-генератор PMMC (или постоянный магнит , движущаяся катушка ). Для этого требуются щетки, чтобы толкать катушку вокруг магнита, а щетки нуждаются в довольно регулярном обслуживании.
Получайте уведомления о наших последних розыгрышах, скидках и руководствах.
Плюсы и минусы ветряных генераторов
Как и в случае с чем-либо столь сложным в механическом отношении, как ветряные турбогенераторы, у них есть свои взлеты и падения, плюсы и минусы:
Плюсы:
- Ветер - богатый ресурс.В зависимости от того, где вы живете, вы, скорее всего, обнаружите, что ветер является одним из самых надежных из экологически чистых возобновляемых источников энергии. В отличие от солнечной, питаемой от солнечного света, на который многие из нас в мире не имеют регулярного и надежного воздействия, энергия ветра почти постоянна.
- Ветряные турбогенераторы сконструированы так, чтобы максимально усилить даже малейший ветер. Самые лучшие генераторы ветряных турбин начинают вырабатывать электроэнергию при низких скоростях ветра благодаря тому факту, что генераторы умножают минимальный крутящий момент, создаваемый вращением лопастей, во много сотен раз, производя таким образом электричество.
- Они экономят ваши деньги. Производство собственной возобновляемой энергии может значительно сократить ваши годовые счета за электроэнергию. Кроме того, в зависимости от правительственных инициатив, действующих в вашей стране, штате или округе, подавая любую излишнюю электроэнергию, которую генерирует ваш WTG, обратно в сеть, вы можете даже заработать денег.
- Двигатели с постоянной катушкой и подвижным магнитом в WTG не требуют особого обслуживания и имеют впечатляюще долгий срок хранения. Это означает, что, хотя первоначальные вложения могут быть значительными, вам редко придется снова раскошелиться на техническое обслуживание, и, следовательно, вы быстрее окупите свои расходы.
- Они зеленые и с низким содержанием углерода. В мире, который все больше и больше страдает от последствий климатического кризиса, обеспечение вашего дома экологически чистой, низкоуглеродной энергией не только похвально с моральной точки зрения, но и является разумным вложением в будущее.
Минусы:
- Двигатели с постоянным магнитом и подвижной катушкой в WTG (по сравнению с их аналогами с постоянной катушкой) требуют использования щеток в своей работе. Эти щетки хрупкие и склонны к разрушению, а это означает, что вашему WTG может потребоваться регулярное (и потенциально дорогостоящее) обслуживание.Тем не менее, с учетом компенсации ваших счетов за электроэнергию и потенциальной окупаемости государственных схем, техническое обслуживание этих типов ГВЭ может по-прежнему не покрывать расходы на электроэнергию в обычных сетях.
- Шум. Генераторы ветряных турбин, как и любые другие генераторы, производят шум во время работы. К счастью, технологии далеко продвинулись и внесли много улучшений в эффективность WTG, и хотя они все еще издают небольшой шум , скорее всего, вы вряд ли заметите производимый шум.Однако если вы хотите идеальной тишины в своем саду, то ветряк, пожалуй, не лучший выбор.
- Они не подходят для каждого дома. Ветряным турбинам требуется достаточное количество непрерывного пространства для правильного функционирования, поэтому они настоятельно рекомендуются только тем, кто живет в сельских, ветреных районах с большим садом (или крышей), на котором они могут установить ветряную турбину.
- Стоимость. Генераторы ветряных турбин дороги. Конечно, хотя их стоимость со временем будет компенсирована за счет экономии, которую вы получите на счетах за электроэнергию, нельзя отрицать, что не у всех есть располагаемый доход, необходимый для установки домашнего ветряного генератора.
Ветряные генераторы с лучшими отзывами
Ниже представлены лучшие ветрогенераторы, представленные на рынке:
Комплект ветрогенераторов Pikasola мощностью 400 Вт, 12 В с 5 лопастями
- Торговая марка: Pikasola
- Начиная с 2,5 м / с при слабом ветре скорость
- Низкая вибрация во время работы
- Высокая эффективность использования энергии ветра
- Магнитный материал: неодим, железо, бор
Если вы хотите привести в действие свой дом, каюту, лодку или жилой дом, этот комплект ветрогенератора Pikasola мощностью 400 Вт 12 В является хорошим вариант рассмотреть.Его лопасти начинают вращаться со скоростью 2,5 м / с, а генератор минимально вибрирует во время работы.
Его устойчивые к коррозии ветровые лопасти имеют длину 23,8 дюйма, что позволяет им вырабатывать больше энергии, и у них есть хвостовой стабилизатор аэродинамического дизайна. Более того, 5 лопастей этого генератора делают его еще более мощным.
Этот ветрогенератор Pikasola компактен, а его 3-фазный двигатель делает его эффективным.
Кроме того, система регулировки рыскания позволяет этому ветрогенератору обнаруживать изменения ветра и автоматически менять направление.
Плюсы:
- Поставляется с гибридным контроллером
- У турбины 5 лопастей
- Длинные лопасти с хвостовым ребром
Минусы:
- Крепление нужно покупать отдельно
ECO-WORTHY 1400W Комплект турбины и солнечной энергии
- Бренд: Eco-Worthy
- Гибридный контроллер ветра и солнечной энергии
- Высокая эффективность преобразования модуля
- Углеродный волокнистый композит
Этот экологически чистый ветро-солнечный комплект генерирует энергию с помощью 3-лопастной Генератор ветряной турбины мощностью 400 Вт и 10 моно солнечных панелей мощностью 100 Вт, что в сумме дает 1400 Вт энергии.
С помощью этого набора вы можете генерировать 6 кВт / ч в день и заряжать аккумулятор 24 В в различных погодных условиях. Более того, он имеет прочную и долговечную конструкцию, что делает его идеальным при низких температурах от -22 ℉ и до 140 ℉.
Используйте его на суше или на море для питания всех электрических операций в вашем доме или на лодке.
Плюсы:
- Годовая гарантия
- Гибрид, такой надежный в любых погодных условиях
- Длинные 24-дюймовые лезвия
Минусы:
- Солнечным панелям требуется много места для установки
Pikasola Ветрогенератор 400 Вт 24 В
- Торговая марка: Pikasola
- Запуск с низкой скоростью
- Высокое использование энергии ветра
- Низкая вибрация при работе, высокий КПД
Разница между этим ветрогенератором и другими домашними ветряками Pikasola заключается в что это модель на 24в.Это делает его подходящим для больших домов или проектов, требующих высокого потребления электроэнергии.
Как и другие ветряные генераторы Pikasola, эта ветряная турбина изготовлена методом точного впрыска и имеет аэродинамическую конструкцию. Эта стандартная конструкция Pikasola обеспечивает эффективное использование ветра для увеличения выработки энергии.
В этой модели также используется запатентованный генератор переменного тока с магнитным ротором и конструкция статера, минимизирующая крутящий момент сопротивления.
Лезвия изготовлены из высококачественного углеродного волокна
Плюсы:
- Модель 24 В генерирует больше энергии
- Вы можете обеспечить электроэнергию для больших проектов или удовлетворить потребности большого дома
Минусы:
- Вам необходимо приобрести крепежные детали отдельно
Pikasola Ветрогенератор 12В 400Вт с гибридным контроллером заряда 30А.
- Торговая марка: Pikasola
- Запуск с низкой скоростью
- Высокая степень использования энергии ветра
- Низкая вибрация при работе, высокая эффективность
- Нейлоновый материал, водонепроницаемый, коррозионно-стойкий
Ветрогенератор Pikasola имеет мощные ветряные турбины из углерода волокно. Турбины длиной 23,4 дюйма генерируют дополнительную мощность, водонепроницаемы и устойчивы к коррозии, что делает этот генератор пригодным для различных погодных условий.
Ветрогенератор Pikasola имеет интеллектуальную систему регулировки, которая автоматически регулирует роторы в зависимости от положения ветра. Хвостовая часть роторов также имеет аэродинамический дизайн.
При покупке Pikasola вы получите гибридный контроллер заряда 30A, который можно использовать с солнечными панелями для дополнительных 100 Вт энергии. Однако солнечные панели в комплект не входят, поэтому вам придется покупать их отдельно
Плюсы:
- Прочные и прочные роторы из нейлонового волокна
- Интеллектуальная система регулировки ветра адаптируется к изменению направления ветра
YaeMarine 3 Blades, 12V 400W Wind Комплект электрогенератора с контроллером
- Бренд: YaeMarine
- Дизайн, дружественный к человеку
- Низкая скорость запуска
- Высокая степень использования энергии ветра
- Красивый внешний вид
- Низкая вибрация
Ветряная турбина YaeMarine проста в установке и аэродинамически спроектированный, прочный и красивый ветрогенератор.Благодаря номинальному напряжению постоянного тока 12 В и номинальной мощности 400 Вт он станет идеальным дополнением к вашей домашней ветроэнергетической системе.
Этот генератор имеет статор, специально разработанный для уменьшения момента сопротивления. Конструкция статора также обеспечивает лучшее согласование между генератором и турбинами, обеспечивая более надежную работу.
Конструкция лопастей YaeMarine имеет аэродинамический контур и структуру. Это обеспечивает высокое использование ветра для большей выработки энергии.
Кроме того, ветряные турбины YaeMarine имеют низкую пусковую скорость ветра, 2,0 м / с, и низкую вибрацию во время вращения.
Плюсы:
- Красивый дизайн
- Аэродинамический дизайн для лучшего использования ветра
- Низкие стартовые скорости
- 90-дневный период бесплатного возврата
Минусы:
- Более стабильная выработка энергии при более высоких скоростях ветра
- Легкий гаджет, поэтому вам необходимо более надежно закрепить его. эффективность
- Более высокая эффективность, чем у традиционных панелей
- Подходит для использования на открытом воздухе в суровую погоду
Самое замечательное в системе солнечной и ветровой энергии заключается в том, что в определенные дни или даже сезоны у вас может быть очень слабый ветер или солнце.С гибридной ветро-солнечной системой AUECOOR каждая энергосистема работает хорошо сама по себе. Это означает, что вы можете использовать только солнечную или ветровую энергию.
В отличие от большинства ветроэнергетических генераторов, ветроэнергетическая система AUECOOR имеет 5 лопастей. Солнечные панели предназначены для более высокой эффективности преобразования, что означает, что они могут работать лучше, чем обычные солнечные панели.
Суточная мощность AUECOOR составляет 4 кВт / ч и может использоваться для многих электроэнергетических приложений, даже когда он полностью отключен от сети.
Плюсы:
- Отлично подходит для автономного использования в качестве домашних ветряных турбин
- Гибридная система для стабильной выработки энергии в менее ветреные сезоны
- 6-летняя гарантия на материалы и качество изготовления
- 25-летняя гарантия на мощность
- Обслуживание клиентов 24/7
Минусы:
- Тяжелые и громоздкие солнечные панели
- Солнечные панели ограничивают установку на некоторые поверхности
Гибридная система солнечного ветра AUECOOR, ветряные турбины 400 Вт + гибкая монокристаллическая солнечная панель 120 Вт
- Марка : AUECOOR
- Высокая степень преобразования и водонепроницаемость
- Тонкий и легкий
- Сильный и мощный
Если вам нужна гибридная система солнечной и ветровой возобновляемой энергии, но вы не хотите иметь дело с 6 солнечными панелями, которые поставляются с Гибридный комплект солнечной панели и ветряной турбины AUECOOR мощностью 1000 Вт, попробуйте гибридную систему солнечного ветра AUECOOR с гибкой монокристаллической солнечной батареей мощностью 120 Вт Панель.
Ветровые турбины имеют скорость пуска ветра 2,5 м / с, чтобы гарантировать постоянное производство энергии ветра. Солнечная панель гибкая, поэтому ее легко хранить. Гибкость также означает, что вы можете установить его на неровных поверхностях. Солнечная панель весит всего 2 кг, поэтому ее легко транспортировать. Солнечная панель также проста в установке и имеет КПД преобразования энергии 20,5%.
Плюсы:
- Прочные и прочные лопатки турбины из углеродного волокна
- Могут использоваться вне сети
- 2.Скорость ветра 5 м / с для любого ветрового потока
- Гибкая и легкая солнечная панель
Малый ветрогенератор Marsrock с 3 лопастями, 12 В, 400 Вт, Экономичная ветряная мельница с контроллером MPPT для ветра и солнечной энергии
- Торговая марка: Marsrock
- Запуск вверх с низкой скоростью
- Высокая степень использования энергии ветра
- Красивый внешний вид
- Низкая вибрация
Marsrock - это небольшой ветрогенератор, который подходит для зарядки ваших внутренних и внешних коммунальных сетей.Несмотря на то, что он имеет низкую стартовую скорость 2 м / с, он может выдерживать ветер до 50 м / с.
Он имеет аэродинамическую конструкцию, что обеспечивает лучшее использование энергии ветра.
Он также имеет ротор с постоянными магнитами, который снижает сопротивление и облегчает вращение. Нейлоновое волокно придает ветряным турбинам Marsrock прочную конструкцию, которая может выдерживать диапазон рабочих температур от -40 ℃ ~ 80 ℃
Плюсы:
- Аэродинамическая конструкция
- Может выдерживать высокие скорости ветра
- Имеет расчетный срок службы 20 лет
- Поставляется с гибридным контроллером
Минусы:
- Для монтажа ветряной турбины необходимы некоторые знания в области сварки. ваш дом или офисное помещение.
Площадь захвата в квадратных футах
Диаметр ротора указывает на площадь, которую покрывают вращающиеся турбины. Чем больше покрыта площадь, тем больше энергии вы покрываете. Однако обратите внимание, что если ваша собственность недостаточно велика, чтобы обеспечить достаточный зазор для вращения лезвий, вам, вероятно, следует выбрать лезвия меньшего размера.
Гарантия
Чем выше гарантия, тем лучше. Однако большинство продавцов ветрогенераторов дают стандартную 5-летнюю гарантию. Обычно продукты, которые служат дольше, имеют специальные системы защиты, такие как УФ-защитное покрытие.
Сертификация
Ветроэнергетические установки проходят серию строгих испытаний. Убедитесь, что изготовителю вашей ветроэнергетической системы выданы сертификаты, подтверждающие, что они прошли такие испытания.
Выходная мощность в киловатт-часах
Чтобы определить, достаточно ли ветроэнергетическая система будет обеспечивать энергией ваш дом, сначала рассчитайте количество потребляемой вами энергии. Затем сравните выработку энергии различными ветроэнергетическими системами и выберите подходящую.
Другие факторы, которые следует учитывать при покупке ветряных турбин для дома, включают:
- Емкость аккумулятора
- Возможность подключения к электросети
- Система распределения энергии ветра
- Тормозная система турбины
- Мобильность. Если вам нужно перемещать устройства с места на место, возьмите легкий материал, такой как стекловолокно, или поищите комплект с лезвиями из углеродного волокна
- Условия производителя или установщика
- Отзывы о продукте
- Место или место, где вы хотите установите ветряные турбины
Также важно проверить количество элементов, которые входят в комплект продукта, поскольку последнее, что вам нужно, - это заказывать детали отдельно для комплектования ветряных турбин дома.
Ветроэнергетика! Проектирование ветряной турбины - мероприятие
(0 Рейтинги)Быстрый просмотр
Оценка Уровень: 4 (3-5)
Требуемое время: 1 час 45 минут
(можно разбить на два занятия по 50 минут)
Расходные материалы на группу: 4 доллара США.00
Размер группы: 2
Зависимость действий: Нет
Associated Sprinkle: Энергия ветра (для неформального обучения)
Тематические области: Измерения, Физические науки, Наука и Технологии
Ожидаемые характеристики NGSS:
-
Резюме
Студенты узнают, как инженеры преобразуют энергию ветра в электрическую, создавая свои собственные миниатюрные ветряные турбины и измеряя производимый ими электрический ток.Они исследуют, как дизайн и расположение влияют на производство электроэнергии. Эта инженерная программа соответствует научным стандартам нового поколения (NGSS).Инженерное соединение
Инженеры проектируют ветряные турбины, чтобы использовать ветер как чистый, возобновляемый и надежный источник выработки электроэнергии. Энергия ветра представляет собой жизнеспособную и экономичную альтернативу обычным электростанциям во многих районах страны. Концепция ветра может также производить энергию в других приложениях, таких как, например, турбокомпрессор, который представляет собой компрессор, используемый в автомобильных или реактивных двигателях внутреннего сгорания для увеличения выходной мощности.Компрессор увеличивает количество воздуха и топлива, поступающего в двигатель, потому что чем больше воздуха может всасывать и сжигать автомобиль, тем большую мощность он может выдать. Этот увеличенный воздушный поток (ветер) можно сравнить с ветряными генераторами. Фактически, турбонагнетатель включает в себя турбину, которая приводит в действие компрессор, используя энергию выхлопных газов.
Цели обучения
После этого занятия студенты должны уметь:
- Опишите преобразования энергии, которые происходят в ветряной турбине.
- Опишите, как инженеры конструируют ветряную турбину.
- Объясните, как конструкция и расположение ветряной турбины влияет на вырабатываемую ею электрическую энергию.
Образовательные стандарты
Каждый урок или задание TeachEngineering соотносится с одним или несколькими научными дисциплинами K-12, образовательные стандарты в области технологий, инженерии или математики (STEM).
Все 100000+ стандартов K-12 STEM, охватываемых TeachEngineering , собираются, обслуживаются и упаковываются сетью стандартов достижений (ASN) , проект D2L (www.achievementstandards.org).
В ASN стандарты иерархически структурированы: сначала по источникам; например , по штатам; внутри источника по типу; например , естественные науки или математика; внутри типа по подтипу, затем по классу, и т. д. .
NGSS: научные стандарты нового поколения - наука
Общие основные государственные стандарты - математика Международная ассоциация преподавателей технологий и инженерии - ТехнологияОжидаемые характеристики NGSS 4-ПС3-4.Примените научные идеи для разработки, тестирования и усовершенствования устройства, преобразующего энергию из одной формы в другую. (4 класс)
Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!
Нажмите, чтобы просмотреть другие учебные программы, соответствующие этим ожиданиям от результатов. В этом упражнении основное внимание уделяется следующим аспектам трехмерного обучения NGSS: Наука и инженерная практика Основные дисциплинарные идеи Пересекающиеся концепции Применяйте научные идеи для решения задач проектирования. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!
Энергия также может передаваться с места на место с помощью электрического тока, который затем может использоваться локально для создания движения, звука, тепла или света. С самого начала токи могли быть созданы путем преобразования энергии движения в электрическую. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!
Выражение «производить энергию» обычно относится к преобразованию накопленной энергии в желаемую форму для практического использования.Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!
Возможные решения проблемы ограничены доступными материалами и ресурсами (ограничениями). Успешность разработанного решения определяется с учетом желаемых характеристик решения (критериев). Различные предложения по решениям можно сравнивать на основе того, насколько хорошо каждое из них соответствует указанным критериям успеха или насколько хорошо каждое из них учитывает ограничения.Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!
Энергия может передаваться различными способами и между объектами. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!
Инженеры улучшают существующие технологии или разрабатывают новые.Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!
Большинство ученых и инженеров работают в группах.Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!
Наука влияет на повседневную жизнь.Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!
- Студенты разовьют понимание атрибутов дизайна.(Оценки К - 12) Подробнее
Посмотреть согласованную учебную программу
Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!
- Студенты разовьют понимание инженерного дизайна.(Оценки К - 12) Подробнее
Посмотреть согласованную учебную программу
Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!
- Студенты разовьют понимание отношений между технологиями и связи между технологиями и другими областями обучения.(Оценки К - 12) Подробнее
Посмотреть согласованную учебную программу
Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!
- Энергия бывает разных форм.(Оценки 3 - 5) Подробнее
Посмотреть согласованную учебную программу
Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!
- Инструменты, машины, продукты и системы используют энергию для работы.(Оценки 3 - 5) Подробнее
Посмотреть согласованную учебную программу
Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!
Какое альтернативное выравнивание вы предлагаете для этого контента?
Список материалов
Каждой группе необходимо:
- маленький игрушечный двигатель постоянного тока; доступно онлайн
- 2 куска тонкого электрического провода с зажимами из крокодиловой кожи, каждый длиной около 50 см или 20 дюймов
- резинка
- жесткая линейка
- пробка цилиндрической формы диаметром не менее 2 см или ¾ дюйма; альтернатива пробке: пенополистирол
- 4 скрепки
- скотч
- ножницы
- 4 штуки картона по 3 х 5 см
- (опционально) защитные очки или очки
- Рабочий лист ветряных турбин, по одному на команду
На долю всего класса:
Рабочие листы и приложения
Посетите [www.teachengineering.org/activities/view/cub_energy2_lesson07_activity2], чтобы распечатать или загрузить.Больше подобной программы
Тар она дует! Ветер как возобновляемый источник энергииСтуденты узнают о ветре как об источнике возобновляемой энергии и исследуют преимущества и недостатки ветряных турбин и ветряных электростанций. Они также узнают об эффективности ветряных турбин в различных погодных условиях и о том, как инженеры работают над созданием более дешевой, надежной и надежной ветровой энергии...
Возобновляемая энергия Проектирование: ветряные турбиныСтуденты знакомятся с реальным техническим инструментом навесного винта ветряной турбины. Это устройство, которое эффективно собирает энергию ветра, и в этом задании они построят собственное, используя ветряную турбину LEGO, вентилятор и счетчик энергии.
Вне сетиСтуденты изучают и обсуждают преимущества и недостатки возобновляемых и невозобновляемых источников энергии. Они также узнают об электросети нашей страны и о том, что значит быть «вне сети» для жилого дома.
Питание U.С.Этот урок дает студентам обзор электроэнергетической отрасли в Соединенных Штатах. Студенты также узнают о воздействии на окружающую среду, связанном с различными источниками энергии.
Введение / Мотивация
Вы когда-нибудь чувствовали сильный ветер? Каково это? Вы когда-нибудь чувствовали себя обдуваемыми ветром? Ветер может делать нам работу, перемещая предметы.Иногда мы не хотим, чтобы ветер двигал вещами, например, когда он развевает наши бумаги, и мы должны их подбирать. Но иногда мы хотим, чтобы ветер двигал за нас вещами. Например, когда ветер перемещает лопасти ветряной турбины (машина, которая преобразует движущуюся энергию ветра в механическую энергию и электрическую энергию ), турбина вырабатывает некоторую полезную энергию (в форме электричество).
Давайте поговорим о том, что происходит при получении электричества от ветра.Прежде всего, чтобы преобразовать энергию ветра в электричество, лопасти ротора вращают ступицу (в центре) турбины . Внутри турбины находится электрический генератор , который представляет собой вращающуюся машину, которая выдает электрический выход с напряжением и током. Вращающее действие ступицы поворачивает магнит внутри катушки с проволокой в генераторе, производя электричество.
Турбина - это в основном двигатель, подключенный в обратном направлении. Вместо того, чтобы подключать батарею к двигателю, чтобы заставить что-то двигаться, к двигателю подключается ветряная турбина, и ее движение вырабатывает электричество.Вы можете измерить, сколько электричества (напряжения) вырабатывается с помощью вольтметра .
Инженеры проектируют ветряные турбины, которые превращают кинетическую энергию ветра (движение ветра) в механическую или электрическую энергию.
Итак, когда лучше всего работает ветряная турбина? Мощность, производимая ветряной турбиной, зависит от высоты над уровнем моря, скорости ветра и температуры воздуха. Ветровым турбинам требуется скорость ветра не менее 15 километров (9 миль) в час для небольших ветряных турбин и 21 километр (14 миль) в час для турбин коммунального масштаба.Ветровые турбины лучше всего размещать в районах со скоростью ветра 26-32 км / ч (16-20 миль / ч) при высоте мельницы на высоте 50 метров (55 ярдов). Это довольно высоко. Чем больше скорость ветра, тем больше энергии вырабатывается. Подумайте об этом: когда ветер дует сильнее, эти бумаги перемещаются еще быстрее. Если скорость ветра увеличивается вдвое, мощность ветряной турбины увеличивается в восемь раз. Это означает, что мощность удваивается, удваивается и снова удваивается!
Сегодня мы собираемся действовать как инженеры и создавать небольшие ветряные турбины, которые преобразуют энергию ветра, подключенную к двигателю, в электрическую энергию (напряжение).Затем мы измерим, как скорость ветра влияет на наши маленькие ветряки. Это поможет нам понять, что нужно знать инженерам при проектировании и размещении ветряных турбин в лучших местах.
Процедура
Перед мероприятием
- Полезно заранее построить и протестировать ветряную турбину, чтобы использовать ее в качестве примера.
- Соберите материалы и сделайте копии рабочего листа ветряных турбин.
- Подсоедините провода к двигателям постоянного тока.
- Установите испытательную станцию с вольтметром и источником ветра (вентилятором или феном), где команды могут по очереди измерять мощность своих генераторов ветряных турбин.
- Проверьте правильность работы двигателей и вольтметров.
Со студентами
- Разделите класс на команды по два ученика в каждой. Обеспечьте каждую команду материалами и рабочим местом.
- Обратите внимание на меры безопасности. Учащиеся никогда не должны прикасаться к голому или оголенному металлу в цепи, вырабатывающей электричество.
- Попросите учащихся прикрепить электродвигатель к линейке с помощью резиновой ленты, при этом вал электродвигателя должен находиться на конце линейки (см. Рисунок 1). Линейка служит платформой для ветряной турбины.
Рис. 1. Схема действия: прототип ветряной турбины, подключенный к вольтметру. Авторское право
Copyright © 2005 Малинда Шефер Зарске, Программа ITL, Инженерный колледж, Университет Колорадо в Боулдере
- Выпрямите нижнюю часть каждой из четырех скрепок.
- Вырежьте четыре куска картона размером 3 x 5 см. Используйте скотч, чтобы плотно прикрепить кусочек картона к каждой скрепке.
- Приклейте выпрямленную часть каждой скрепки к изогнутым сторонам пробки, чтобы получить четыре лопасти турбины. Убедитесь, что лезвия равномерно распределены по пробке.
- Вставьте пробку в вал двигателя. Убедитесь, что стержень входит точно в центр пробки.
- Поверните лезвие в пробке так, чтобы оно находилось под углом 45º к плоской плоскости края линейки.Вы завершили свою ветряную турбину! Рисунок 2. Настройка действия. Авторское право
Copyright © 2007 Эшли Бейли, Программа ITL, Инженерный колледж, Университет Колорадо в Боулдере
- В командах попросите учащихся принести свои ветряные турбины на испытательную станцию.
- По одной команде, используйте зажимы типа «крокодил», чтобы прикрепить свободные концы проводов к вольтметру постоянного тока. В ожидании попросите другие команды поработать над листом.
- Начните с размещения ветряной турбины на расстоянии примерно 30 см (12 дюймов) от источника ветра (вентилятора или фена).Отрегулируйте расстояние в зависимости от силы источника ветра.
- Включите источник ветра и измерьте создаваемое напряжение. Запишите на листе.
- Повторите это действие с ветряной турбиной на разном расстоянии от источника ветра.
- Попросите членов группы поработать вместе, чтобы заполнить рабочий лист.
- После того, как все команды побывали на испытательной станции и заполнили свои рабочие листы, завершите обсуждение в классе. Опишите движение энергии в вашем генераторе, начиная с ветра и заканчивая вольтметром.Просмотрите результаты и наблюдения каждой команды. Создавала ли конструкция турбины какой-либо команды большее напряжение на том же расстоянии по сравнению с остальными? Кто-нибудь регулировал угол наклона лопастей? Что это сделало? Что произошло, когда вы переместили ветряную турбину ближе или дальше от источника ветра? Как вы можете изменить конструкцию или положение турбины, чтобы лучше улавливать ветер и производить большее напряжение? Какие факторы могут принять во внимание инженеры, решая, где разместить ветряк или ветряную электростанцию?
Словарь / Определения
электрическая энергия: электрическая энергия существует, когда заряженные частицы притягиваются или отталкиваются друг от друга.Телевизоры, компьютеры и холодильники используют электрическую энергию.
энергия: способность выполнять работу.
Генератор: устройство, преобразующее механическую энергию в электрическую.
ступица: центральная часть колеса, вентилятора или пропеллера.
кинетическая энергия: энергия движения. Например, волчок, падающий объект и катящийся шар обладают кинетической энергией. Движение, если ему противодействует сила, действительно работает.Ветер и вода обладают кинетической энергией.
механическая энергия: Механическая энергия - это энергия, которую можно использовать для выполнения работы. Это сумма кинетической и потенциальной энергии объекта.
потенциальная энергия: потенциальная энергия - это энергия, запасенная объектом в результате его положения. Американские горки на вершине холма обладают потенциальной энергией.
возобновляемая энергия: энергия, полученная из источников, которые можно регенерировать.Источники включают солнце, ветер, геотермальные источники, биомассу, океан и гидро (воду).
ротор: вращающаяся часть электрического или механического устройства.
турбина: машина, в которой кинетическая энергия движущейся жидкости преобразуется в механическую энергию, заставляя вращаться ряд лопаток, лопастей или лопастей на роторе.
вольтметр: прибор, измеряющий силу электромотора в единицах, называемых вольтами.
ветряная турбина: машина, которая преобразует движущуюся энергию ветра в механическую и / или электрическую энергию.
Оценка
Оценка перед началом деятельности
Мозговой штурм: Предложите учащимся провести открытое обсуждение, чтобы подумать о том, как ветер можно использовать в качестве источника энергии. Напомните им, что ни одна идея или предложение не являются «глупыми». Все идеи следует уважительно выслушивать. Напишите их идеи на классной доске.
Встроенная оценка деятельности
Рабочий лист: Попросите студенческие группы записать свои измерения и наблюдения в Рабочем листе ветряных турбин.Просмотрите их ответы, чтобы оценить их уровень владения предметом.
Оценка после деятельности
Вопрос / ответ: Задайте ученикам и обсудите в классе:
- Когда можно использовать энергию ветра? (Ответ: Ветер должен иметь достаточно высокую скорость.)
- Почему инженеры могут быть заинтересованы в развитии ветроэнергетики? (Ответ: Ветер - это возобновляемый источник энергии. Энергия ветра не производит парниковых газов и не загрязняет окружающую среду. Использование энергии ветра снижает потребление невозобновляемых ископаемых видов топлива.)
- Почему большие ветряные турбины часто располагаются на холмах? (Ответ: скорость ветра выше над землей.)
- Если мы снимем двигатель с ротора ветряной турбины, мы не сможем производить электричество, но мы все равно сможем работать с нашей ветряной мельницей. Какую работу мы могли бы сделать? (Ответ: Мы могли бы выполнять механическую работу, заставляя вращаться лопасти ветряной мельницы.)
Задание для инженера: Попросите учащихся подумать о следующей задаче инженерного проектирования.Предложите им обсудить свои ответы в группах и поделиться своими мыслями с классом.
- Домовладелец хочет использовать ветряную турбину для электроснабжения своего дома, но рядом с домом нет холмов. Где инженер мог разместить ветряную турбину? (Ответ: Как можно выше, например, на столбе над крышей или на отдельной конструкции, которая поднимает его очень высоко в воздух.)
Вопросы безопасности
- Обратите внимание на меры безопасности.Учащиеся никогда не должны прикасаться к голому или оголенному металлу в цепи, вырабатывающей электричество.
- Напомните ученикам, что нельзя класть ничего, в том числе руки, рядом с ветряной турбиной или вентилятором, когда он вращается.
Советы по поиску и устранению неисправностей
Перед началом работы проверьте двигатели и вольтметры, чтобы убедиться, что они работают правильно.
Если упражнение не помогает, попробуйте следующий вариант: прикрепите двигатель постоянного тока к колесу.Клейкая лента 2 Эскимо приклеивается к колесу, образуя прямую линию. Приклейте клейкой лентой прямоугольный кусок картона к каждой палочке для мороженого под таким углом, чтобы возникало вращение, когда ветер дует мимо нее. Прикрепите мотор лентой к линейке, которая будет служить ручкой.
Если время ограничено, ускорите работу, установив два вентилятора, чтобы получить две тестовые станции.
Расширения деятельности
Попросите учащихся разработать свои собственные наборы лезвий, различающихся по размеру, форме, материалу и количеству.Попросите учащихся прикрепить эти новые лопасти к двигателю и отрегулировать их под разными углами для получения максимального напряжения. Попросите их записать свои переменные и результаты в диаграмме данных, которую они создают во время упражнения. Попросите учащихся поделиться своими проектами и сравнить их, предоставив классу краткие инженерные отчеты.
Узнайте, как скорость ветра влияет на количество вырабатываемой электроэнергии при изменении скорости вращения вентилятора.
Изучите «Живую лабораторию возобновляемых источников энергии» для реальных измерений ветра, систем сбора энергии и реальных данных.См .: http://www.teachengineering.org/livinglabs/
Масштабирование активности
- Для более низких классов подготовьте двигатель. Просто попросите учащихся создать лезвия на скрепках и вдавить их в пробку. Помогите студентам измерить напряжение, генерируемое их ветряными турбинами.
- Для старших классов попросите учащихся построить график зависимости производимого напряжения от расстояния между вентиляторами. Попросите учащихся решить проблемы с электроэнергией в ветроэнергетике! Математический лист.
использованная литература
Примите участие в борьбе с глобальным потеплением! Планета Чистого Воздуха . По состоянию на 20 октября 2005 г. (Хорошие фотографии первой крупной ветряной турбины промышленного масштаба, установленной в индейской резервации Роузбад-Сиу) http://www.cleanair-coolplanet.org/action/windbuilders.php
Планы уроков по возобновляемым источникам энергии . Бесконечная мощность, Управление энергосбережения штата Техас. Доступ 19 октября 2005 г.http://www.infinitepower.org/lessonplans.htm
Как работают ветряные турбины . Обновлено 3 октября 2005 г. Программа ветроэнергетических и гидроэнергетических технологий, энергоэффективность и возобновляемые источники энергии, Министерство энергетики США. Проверено 19 октября 20015 г. (Великолепная анимация ветряной турбины, вырабатывающей электричество) http://www1.eere.energy.gov/wind/wind_animation.html
авторское право
© 2005 Регенты Университета КолорадоАвторы
Ксочитл Замора-Томпсон; Сабер Дурен; Натали Мах; Малинда Шефер Зарске; Дениз В.КарлсонПрограмма поддержки
Комплексная программа преподавания и обучения, Инженерный колледж, Университет Колорадо в БоулдереБлагодарности
Содержание этой учебной программы по цифровой библиотеке было разработано за счет грантов Фонда улучшения послесреднего образования (FIPSE), Министерства образования США и Национального научного фонда (грант GK-12 № 0338326). Однако это содержание не обязательно отражает политику Министерства образования или Национального научного фонда, и вам не следует предполагать, что оно одобрено федеральным правительством.
Последнее изменение: 5 августа 2021 г.
(PDF) Ветряная турбина с низкой скоростью ветра в версии «сделай сам»
Ветряная турбина низкой скорости ветра в версии «сделай сам»
Alex van den Bossche
Лаборатория электрической энергии EELAB
Гентский университет
Гент Бельгия
Аннотация - энергия ветра все еще имеет место, поскольку она может генерировать
энергии зимой, когда доступно меньше солнца и когда скорость ветра
выше.В данной статье предлагается решение для недорогих лопастей
из полиэтиленовой трубы (ПЭ) и недорогого электровелосипедного генератора
, которое можно реализовать своими руками (DIY)
человека. Он предназначен для использования в качестве ветряной турбины с низкой скоростью ветра (LWWT).
Конструкция скорее оптимизирована в сторону низкой стоимости / площади захвата,
, а не стоимости / номинальной мощности. Он использует вариант принципа закрутки хвоста
на HAWT, чтобы избежать пружин или активного контроля рыскания
.
Ключевые слова: возобновляемые источники энергии; слабый ветер; ветряная турбина; прямой привод
; постоянный магнит, удвоитель напряжения
I. ВВЕДЕНИЕ
Небольшие ветряные турбины обычно проектируются для прибрежных районов
, где средняя скорость ветра составляет, например, Доступны 6 м / с, при
максимальных точках мощности даже 12 м / с, это обеспечивает высокое число оборотов
и, следовательно, большую мощность для того же номинального крутящего момента генератора
. Предлагаемая конструкция
предназначена для использования в домашних условиях
и для
внутренних участков, чтобы иметь возможность
собирать мощность при более слабом ветре
со скоростями от 2 м / с до 6-
8 м / с.Скорость сокращения составляет около
2,5 м / с, и он продолжает вращаться со скоростью 2 м / с
. В турбине «сделай сам»
(рис. 1) были использованы материалы и
техники
, которые подойдут для не слишком опытного любителя
. Для экземпляра
сварка не требуется.
Рис. 1. Ветряк, рядом с небольшим
ателье
II. КОНСТРУКЦИЯ ЛЕЗВИЯ
Маленькие лопасти и низкая скорость ветра, как правило, требуют выпуклого или
даже изогнутого поперечного сечения лопастей.Однако в обычной обработке
это непросто. Например, в более крупных ветряных турбинах используются лопатки, армированные волокном
, с намоткой из нити, где вогнутые поперечные сечения
трудно реализовать или требуют дорогостоящих технологий литья под давлением из смолы
[1]. Также в деревянных лопастях на
сложнее реализовать вогнутые поперечные сечения [2].
В коммерческих небольших ветряных турбинах вогнутые формы лопастей
снова возможны, поскольку они используют технологию литья под давлением.
Однако, начиная с полимерных труб, легко создать несколько лопастей
с изгибом или вогнутостью. При малых скоростях ветра и малой ширине лопастей
число Рейнольдса ниже, чем для больших ветряных турбин
. так что вогнутые лезвия могут работать лучше, или допускается не менее
.
Dv
Re
Для v = 60 м / с, D = 50 мм, = 1,2 кг / м3, µ = 18,6 10-6 Пас,
Re = 200000. Так что это число скорее максимальное, так как имеет место
иболее низких скоростей ветра.Если исходить из пластиковых труб
, то наиболее доступным материалом является ПВХ. Первая попытка
была сделана ранее для лезвия длиной 0,8 м.
метра, сделанного из 80-миллиметровой водосточной трубы из ПВХ. Полоса из нового пластика
была протестирована перед выдержкой в морозильной камере при -18 °, и
была разбита об угол деревянного бруска, она отлично выдержала
, также ее можно согнуть в радиусе 2 см. без взлома
.Однако через 6 месяцев на небольшой испытательной турбине
лопасти сломались близко к основанию, но не у крепежных винтов.
Те же испытания при низкой температуре были проведены после испытания, и
ПВХ действительно вел себя как новые. После поиска в литературе
можно выяснить, что ПВХ чувствителен к механической усталости ПВХ
при 40% деформации текучести [3]. Таким образом,
не следует использовать этот материал в конструкции ветряных турбин
.Тот же небольшой тест ветряной турбины
был проведен с лопастями
, сделанными из старого полиэтилена PE диаметром 80 мм
, трубы возрастом 40
лет, что дает уже 4 года
«второй жизни» в ненагруженном
ветрогенератор (есть только
закрутка хвостовой защиты).
Рис. 2. Испытание малогабаритного полиэтилена без генератора
диаметром 1,6 м из трубки
диаметром 80 мм.
Полиэтиленовые лопасти отлично противостоят усталости и солнцу,
они, кажется, даже не выходят из строя при касании пилона, когда соединительный стержень
сломан.Есть еще один странный эффект сильно изогнутых лопастей
: они почти не вращаются, когда ветер 180 °
в неправильном направлении. Это упрощает конструкцию защиты. Недостатком
является то, что полиэтилен имеет более низкий Е-модуль, чем
ПВХ или армированный волокном пластик. Таким образом, необходимо использовать несколько более толстый материал
, а внешняя часть лезвия должна иметь форму
, предназначенную для правки под действием центробежных сил. PE также подвергается предварительному напряжению
во время изготовления, даже если продукт отжигается при
в конце производственного процесса.Итак, при резке трубы
Восьмая международная конференция и выставка 2013 года по экологическим автомобилям и возобновляемым источникам энергии (EVER)
978-1-4673-5271-0 / 13 / $ 31.00 © 2013 IEEE
Home DIY Wind Generator Kit Hurricane Vector 2.0 Ветряная турбина 1000 Вт 110 В
Описание продукта
Ветряная турбина Hurricane Vector ™
Включает:
- Ветрогенератор White Lightning 110 В
- Stealth Storm 40-дюймовый комплект лопастей ветряной турбины (5 лопастей)
- Ступица и носовой обтекатель
- Vector 2.0 корпус ветряной турбины с хвостовыми плавниками
- Крепеж для крепления генератора и хвостовых плавников к корпусу
- Стопорный хомут
- Подшипник рыскания
- Скользящее кольцо, 6 проводов
Приветствую вас, Тони из ветряной электростанции ураганов. Позвольте мне начать с того, что мы много поработали над нашей новой ветряной турбиной. Мы гордимся его достижениями и надеемся на множество счастливых клиентов.
Почему мы должны покупать у Hurricane?
Ответ прост.Перед тем, как купить ветряную турбину со скидкой, слишком много обещаний и минимально по существу, ознакомьтесь с фактами.
Большая часть данных и диаграмм, которые вы просматриваете по многим продуктам на e-bay и других торговых точках, являются сфабрикованными. Как инсайдер отрасли, я знаю, что это на самом деле
Почему я должен покупать ветряную турбину, стоимость которой составляет половину более дешевого продукта? Ответ прост: номинальная мощность 1000 Вт, которую мы разместили для ветряной турбины Vector от Hurricane Wind Power, основана на 24-м стандарте НАЦИОНАЛЬНОЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ.Скорость ветра 6 миль в час или 11 метров в секунду.
Эта турбина и генератор состоят из генератора и лопастей, соответствующих стандарту CE, были протестированы в аэродинамической трубе и одобрены сторонними инженерами.
В конечном итоге вы получаете то, за что платите. Эта турбина обладает многими характеристиками и производительностью, которая превосходит, а во многих случаях в два или три раза превосходит конкурентов, которые рассчитывают турбины на выработку 2 кВт и более!
В конце концов, если вы посмотрите на диаметр лопастей, ветряная турбина может производить только ту мощность, которая доступна ветру при данной скорости ветра.
Математически это можно выразить формулой:Теоретически доступная мощность ветра может быть выражена как
P = 1/2 ρ A v 3 (1)
где
P = мощность (Вт)
ρ = плотность воздуха (кг / м 3 )
A = площадь ветра, проходящего перпендикулярно ветру (м 2 )
v = скорость ветра (м / с)
Если диаметр лопасти недостаточен для выработки энергии при заданной скорости ветра, то вы можете быть уверены, что реклама ложный.
Hurricane Vector имеет 5 40-дюймовых лопастей с эффективной воздушной пленкой большего диаметра и большей рабочей площади, производящей крутящий момент и электричество, чем турбины наших конкурентов того же класса- Тяжелая сталь с цинковым порошковым покрытием рама для превосходной защиты от коррозии и долгой красоты.