Ветряки своими руками: типы, этапы изготовления, практические советы

Подписаться

Содержание:

 

Сегодня все большим спросом пользуются источники получения альтернативной энергии. Не секрет, что в Голландии большая часть вырабатываемой электрической энергии производится именно ветряками. Сложно ли сделать подобную установку самостоятельно? Нет, если иметь под рукой готовую схему и материал для ее создания.

Чаще всего можно встретить ВЭУ, которое выполнено в горизонтальной плоскости и имеет очень высокое КПД. Сама конструкция состоит из одного-двух-трех и больше лопастей.

Если говорить о вертикальном исполнении, тогда это чаще всего ортогональные и карусельные конструкции по типу роторов Дарье и Савониуса.

 

Некоторые советы при создании ВЭУ:

  • не нужно делать упор на выработке качественного электричества. Для достижения этой цели необходимы большие финансовые траты;
  • для первого опыта лучше всего выбрать простую схему, которая даст возможность создать ветряк для поддержания работы электросети и тепла в доме.

 

Самодельное ВЭУ вертикально-осевого типа

Используя ротор Санониуса можно сделать бытовой, недорогой и эффективный ветрогенератор. Его мощность не будет превышать 20 Вт и ее вполне хватит для работы некоторых домашних электроприборов, у которых рабочее напряжение 12 вольт.

Рис.1 Подобный ВЭУ мы и будем строить

 

Для конструкции необходимы:

  • алюминиевый лист – 1 шт., толщина 1,5-2 мм;
  • 2 трубы: алюминиевая диаметром 32 мм и длиной 0,5 м и пластиковая диаметром 125 мм и длиной 3 м;
  • двигатель, который будет вырабатывать постоянный ток с характеристиками – 360 - 450 об/мин, 30-60В. Чаще всего в быту используют малооборотные электродвигатели. Они очень просты и не требуют дополнительной модернизации. Напряжение на выходе у них 60-100 вольт. Использование более мощного двигателя требует дополнительных элементов;
  • контроллер напряжения;
  • батарея-аккумулятор.

 

Алгоритм изготовления:

Первый шаг – мы собираем ротор Савониуса. Для этого из листа вырезаем три кругадиаметром 28,5 см и в центре каждого делаем отверстие. Оно будет 32 мм, т.к. получившиеся диски будут устанавливаться на трубу из алюминия.  От пластиковой трубки отрезаются два отрезка длиной 150 мм. Затем их необходимо разрезать вдоль напополам. В итоге у вас должно получиться две пары лопастей размерами 150х125 мм.

Рис.2 Конструкция блина

 

На алюминиевую трубу надеваются полученные диски. Для их закрепления в строго горизонтальной плоскости необходимо от верхнего конца отмерить 320, 170 и 20 мм. В результате получаются два яруса. Затем, в пространстве между дисками под углом 900друг к другу устанавливаем лопасти, полученные из пластиковой трубы. Вот у вас и вышел ротор Савониуса с четырьмя лопастями. Для закрепления элементов на алюминиевой трубе можно использовать саморезы, заклепки, болты и т.д.

 

Второй шаг–соединения ротора и двигателя. У вала нашего двигателя диаметр 10-12 мм. Для соединения его с трубой ветрогенератора используется латунная втулка. Ее запрессовывают в алюминиевую трубу. После необходимо просверлить отверстие и в трубе, и во втулке. В него мы будем вкручивать стопорный винт. Теперь вал двигателя входит во втулку с трубой и жестко фиксируется винтом.

 

Третий шаг -  установка мачты. У нас осталось больше 2.5 м пластиковой трубы – это наша мачта. Собранный генератор Савонуиса просто монтируем на ее верхушке. Для этого одну трубу вставляем в другую до упора.  Для изготовления стопора используем дисковую крышку. Ее диаметр должен быть чуть-чуть больше диаметра трубы. Закрепить крышку нужно на переднем торце мотора. Для закрепления растяжек по ее краям необходимо просверлить несколько отверстий. С их помощью мы будем закреплять растяжки. Визуально видно, что диаметр корпуса используемого электродвигателя меньше, чем внутренний диаметр трубы. Поэтому для равновесия генератора иизбегания перекосовстрого по центру можно использовать либо прокладки, либо упоры. Идущий от генератора кабель мы пропускаем внутри трубы и выводим через отверстие внизу. Обязательно в ходе монтажа нужно позаботиться о защите генератора от влаги. Сделать это можно, используя герметизирующие прокладки. Для предотвращения попадания на конструкцию осадков используется зонт-колпак. Крепиться он в месте соединения ветродвигателя и вала генератора.

 

Четвертый шаг – установка собранной конструкции. Полученное ВЭУ следует монтировать на площадке, где она будет хорошо обдуваться ветром. Для закрепления мачты нужно выкопать яму глубиной до 0,5 метра. После того, как ее нижняя часть опущена вниз, производится выравнивание с использованием растяжек. В завершении яма заливается раствором бетона.

 

Полученное таким образом напряжение не будет превышать 12 вольт. Чтобы зарядить аккумулятор этот показатель должен быть от 13,5 до 15 вольт. Исправить положение поможет простой импульсный преобразователь напряжения. Сделать его можно на основе регулятора LM2577ADJ. С его помощью полученные 5 вольт превращаются в 12-15. Этого напряжения вполне достаточно, чтобы зарядить аккумулятор от автомобиля.

При необходимости данную конструкцию можно в дальнейшем усовершенствовать, изменяя мощность турбины, высоту мачты и т.д.

Рис.3 Схема ветряка

 

Самодельная ВЭУ горизонтально-осевого типа

Для изготовления этой установки нам потребуются следующие детали:

  • генератор или электродвигатель постоянного тока с характеристиками 30-60В и 300-470 об/мин;
  • труба из пластика диаметром 150 мм;
  • алюминиевый лист толщиной 1,5-2,5 мм;
  • брусок из дерева размерами 80х40 и длиной в 1 м;
  • сантехнические элементы: 3 фланца, 2 уголка и 1 тройник;
  • колесо-шкив диаметром 130-150 мм из алюминия, латуни, текстолита или др. материала для двигателя;
  • стальные трубы – 2 шт. размерами 25 мм в диаметре и 35 мм в длину, и 32 мм в диаметре и 3 м в длину;
  • модуль для зарядки аккумуляторов;
  • аккумуляторные батареи;
  • преобразователь напряжения с параметрами 12-120 В.

 

Алгоритм изготовления:

Первый шаг – конструирование ветряка. Берем  60 см пластиковой трубы, разрезаем ее вдоль на четыре одинаковые части. Для будущего ветряка нужно три лопасти. Мы изготавливаем их из имеющихся частей, срезая лишнее. Делать это необходимо от нижнего угла к верхнему, предварительно сделав небольшое отступление. Не режьте точного от одного угла к другому. Теперь на каждой из трех деталей нужно сформировать крепежный лепесток. Для этого на одном краю вырезаем квадрат размерами 50х50 мм.  

 

Шаг второй – закрепление лепестков. Теперь берем колесо-шкив и закрепляем на нем получившиеся лопасти нашего электродвигателя. Для этого можно воспользоваться болтами. Теперь шкив устанавливаем на вал электродвигателя-генератора. Для получения шасси возьмем заготовленный деревянный брусок размерами 80х40 мм и длиной в 1 м. На одном краю мы установим генератор, а на другом – «хвост». Для изготовления «хвоста» используется лист алюминия.

 

Шаг третий – закрепление на мачте. Берем металлическую трубу с диаметром 25 мм и закрепляем ее внизу деревянного бруска. Она будет играть роль вала поворотного механизма. Для мачты воспользуемся другой металлической трубой с диаметром 32 мм и длиной 3 мм. В ее верхнюю часть мы вставляем трубу электродвигателя. Для опоры нашей мачты берем лист фанеры и вырезаем из него диск диаметром 600 мм. Для закрепления используем сантехнические элементы. Такой подход позволит полученный ВЭУ легко поднимать или опускать. При необходимости его можно будет быстро демонтировать или смонтировать заново.

При закреплении мачты на диске обязательно воспользуйтесь растяжками. Они помогут установить ВЭУ ровно.

 

Шаг четвертый – электроника. Ее собирают отдельным модулем. В ее интерфейс входит модуль для заряда аккумуляторов и преобразователь напряжения.

Рис.4 Вот такой ветряк у нас получится в конце

 

К сборке горизонтально-осевого ВЭУ можно приступать в том случае, если у вас уже есть опыт создания ветряков более простого типа.

 

Электрическая схема

После того, как вы собрали ветряк и установили его, необходимо правильно смонтировать электрическую схему, чтобы получилось, как на рисунке, приведенном ниже.

Рис.5
 

Электрическая схема самого простого ветряка выглядит вот так:

Рис.6

Монтировать данную схему лучше на доске из покрашенного дерева, шифера, пластмассы и т.д. Она будет играть роль распределительного щитка. Для соединения деталей между собой используется изолированный провод с медными жилами диаметром от 2 мм.

От генератора через стойку идет  гибкий многожильный провод сети. Перед монтажом обязательно убедитесь, что он не мешает крутиться ВЭУ. Обязательным требованием к проводу является хорошая изоляция и диаметр от 2,5 мм. Верхние концы закрепляем с выводом и генератором. Таким образом, получаем (+) и (-). На нижние концы провода устанавливаем трехзубую вилку. Ее мы будет включать в розетку, ведущую к щитку линии соединения. Заземляющий провод играет роль определителя (-) и (+) на схеме и генераторе. Поэтому он никуда не подсоединяется.

Обязательно нужно установить заземление. Для этого используется толстый медный прут без изоляционной обмотки. Его необходимо припаять к стойке и проводу электрической линии, идущему от корпуса генератора.

Предохранители берем из расчета, что напряжение в 6 вольт дает ток 15-20 А. Если напряжение будет 12 В, тогда выбираем 10 амперные.

Как сделать ветряк своими руками: 

ВложениеРазмер
1.jpg6.29 КБ
2.gif8.07 КБ
3.jpg42.93 КБ
4.jpg10.94 КБ
5.jpg43.1 КБ
6.jpg19.96 КБ
+
2
-
8 Января 2015, 15:31