Ветрогенераторы для дома своими руками. Ветрогенератор для дома


Ветрогенераторы для дома своими руками

Мощности самодельного ветрогенератора будет достаточно для зарядки аккумуляторных батарей разнообразной техники, обеспечения освещения и в целом работы бытовых электроприборов. Установив ветрогенератор, вы избавите себя от расходов на электроэнергию. При желании рассматриваемый агрегат можно собрать своими руками. Нужно лишь определиться с основными параметрами ветрогенератора и сделать все в соответствии с инструкцией.

Ветрогенераторы для дома своими рукамиВетрогенераторы для дома своими руками

Ветрогенераторы для дома своими руками

Как работает ветрогенератор?

Конструкция ветрогенератора включает в себя несколько лопастей, вращающихся под воздействием ветряных потоков. В результате такого воздействия создается энергия вращения. Образовавшаяся энергия посредством ротора поступает на мультипликатор, который в свою очередь передает энергию на электрогенератор.

Как работает ветрогенераторКак работает ветрогенератор

Как работает ветрогенератор

Также существуют конструкции ветрогенераторов без мультипликаторов. Отсутствие мультипликатора позволяет существенно повысить производительность установки.

Принцип работы ветрогенератораПринцип работы ветрогенератора

Принцип работы ветрогенератора

Ветрогенераторы можно устанавливать как по отдельности, так и группами, объединенными в ветропарк. Также ветродвигатели можно комбинировать с дизельными генераторами, что позволит экономить топливо и обеспечить максимально эффективную работу системы электрообеспечения дома.

Такие системы называются инверторными (или аккумуляторными) системами бесперебойного питания Такие системы называются инверторными (или аккумуляторными) системами бесперебойного питания

Такие системы называются инверторными (или аккумуляторными) системами бесперебойного питания

Что нужно знать до начала сборки ветрогенератора?

Перед началом сборки ветрогенератора вам нужно определиться с рядом основных моментов.

Первый шаг. Выберите подходящий тип конструкции ветродвигателя. Установка может быть вертикальной и горизонтальной. В случае самостоятельной сборки лучше отдавать выбор в пользу именно вертикальных моделей, т.к. они более просты в изготовлении и балансировке.

Второй шаг. Определите подходящую мощность. В этом моменте все индивидуально – ориентируйтесь на собственные потребности. Для получения большей мощности нужно увеличивать диаметр и массу рабочего колеса.

Увеличение этих характеристик приведет к возникновению определенных сложностей на этапе закрепления и балансировки колеса ветрогенератора. Учитывайте данный момент и объективно оценивайте свои возможности. Если вы новичок, рассмотрите вариант с установкой нескольких ветрогенераторов средней мощности вместо одного очень производительного агрегата.

Третий шаг. Подумайте, сможете ли вы самостоятельно изготовить все элементы ветрогенератора. Каждая деталь должна быть точно просчитана и сделана в полном соответствии с заводскими аналогами. При отсутствии необходимых навыков лучше купите готовые элементы.

Четвертый шаг. Выберите подходящие аккумуляторные батареи. От автомобильных аккумуляторов лучше отказаться, т.к. они недолговечны, взрывоопасны и требовательны в уходе и обслуживании.

Более предпочтительным вариантом являются герметичные аккумуляторы. Они стоят в пару раз дороже, зато служат в несколько раз дольше и в целом отличаются более высокими характеристиками.

Рекомендации по выбору количества лопастей

Отдельное внимание уделите выбору подходящего количества лопастей. Самыми популярными являются ветрогенераторы с 2-мя и 3-мя лопастями. Однако у подобных установок есть ряд недостатков.

При работе генератора с 2-мя или 3-мя лопастями имеют место мощные центробежные и гироскопические силы. Под воздействием упомянутых сил существенно возрастает нагрузка на основные элементы ветрогенератора. При этом в некоторых моментах силы действуют в противовес друг другу.

Чтобы нивелировать поступающие нагрузки и сохранить конструкцию ветрогенератора в целостности, нужно выполнить грамотный аэродинамический расчет лопастей и изготовить их в точном соответствии с расчетными данными. Даже минимальные погрешности в несколько раз уменьшают КПД установки и повышают вероятность скорой поломки ветрогенератора.

При пользовании данными аэродинамических справочников необходимо производить соответствующую корректировку При пользовании данными аэродинамических справочников необходимо производить соответствующую корректировку

При пользовании данными аэродинамических справочников необходимо производить соответствующую корректировку

Новичкам настоятельно рекомендуется отдавать выбор в пользу тихоходных винтов. Они более просты в изготовлении и не требуют такой точности, как быстроходные модели.

При работе быстроходных ветродвигателей создается много шума, в особенности, если идет речь о самодельных установках.Чем больший размер будут иметь лопасти, тем сильнее будет шум. Этот момент накладывает ряд ограничений. К примеру, установить настолько шумную конструкцию на крыше дома уже не получится, если, конечно, владельцу не нравится ощущение жизни в условиях аэродрома.

Учитывайте, что с увеличением количества лопастей будет повышаться уровень вибрации, образующейся во время работы ветрогенератора. Двухлопастные установки более сложны в балансировке, особенно для неопытного пользователя. Следовательно, шума и вибрации от ветряков с двумя лопастями будет очень много.

Отдайте выбор в пользу ветрогенератора на 5-6 лопастей. Практика показывает, что такие модели являются наиболее оптимальными для самостоятельного изготовления и использования в домашних условиях.

Винт рекомендуется делать диаметром порядка 2 м. С работой по его сборке и балансировке справится практически любой желающий. Набравшись опыта, можете попробовать собрать и установить колесо с 12-ю лопастями. Сборка такого агрегата потребует больше усилий. Расход материалов и временные затраты тоже увеличатся. Однако 12 лопастей позволят даже при несильном ветре в 6-8 м/с получать мощность на уровне 450-500 Вт.

Учитывайте, что при 12 лопастях колесо будет довольно тихоходным, а это может привести к различным проблемам. К примеру, вам придется собрать специальный редуктор, более сложный и дорогой в изготовлении.

Таким образом, лучшим вариантом для начинающего домашнего мастера является ветрогенератор с колесом диаметром 200 см, оснащенным лопастями средней длины в количестве 6 штук.

Комплектующие и инструменты для сборки

Сборка ветряка потребует наличия множества различных комплектующих и дополнительных приспособлений. Соберите и купите все необходимое заранее, чтобы вам не пришлось отвлекаться на это в будущем.

Ветрогенератор СавониусаВетрогенератор Савониуса

Ветрогенератор Савониуса

Набор для сборки ветрогенератора

  1. Генератор. Бытовую установку лучше всего собирать на основе генератора на 12 В.
  2. Ротор. В рассматриваемой установке будет использовать ротор 1,5 м. При желании вы можете вносить свои коррективы в рекомендуемые параметры, но помните о том, что многие из них напрямую связаны друг с другом.
  3. Аккумулятор. Лучше всего использовать специальный альтернативный (герметичный) аккумулятор. В крайнем случае, подойдет автомобильная батарея. Используйте аккумулятор на 12 В.
  4. Бочка из алюминия либо нержавеющей стали.
  5. Реле для подзарядки батареи.
  6. Полугерметичный выключатель.
  7. Вольтметр.
  8. Реле лампы заряда.
  9. Большая наружная доза. Этот элемент представляет собой распределительную коробку, посредством которой осуществляется присоединение проводов. Также благодаря дозе будет обеспечиваться удобный доступ к соединениям.
  10. Мачта для установки колеса. В домашних условиях не рекомендуется использовать мачты высотой более 10 м.
  11. Провода.
  12. Болты М6.
  13. Хомуты для крепления основного элемента ветрогенератора к опорной мачте. Также для крепления можно использовать нержавеющую проволоку.
  14. Кусачки.
  15. Электродрель.
  16. Шуруповерт.
  17. Гаечные ключи.
  18. Отвертки.
  19. Ножовка.
  20. Уровень.
  21. Рулетка. Набор для сборки ветрогенератораНабор для сборки ветрогенератора

    Набор для сборки ветрогенератора

В зависимости от условий конкретной ситуации перечень необходимых инструментов может немного меняться. В этом моменте вы самостоятельно сориентируетесь по ходу выполнения работы.

Вертикальный ветрогенераторВертикальный ветрогенератор

Вертикальный ветрогенератор

Пошаговое руководство по сборке ветрогенератора

Сборка и установка самодельного ветрогенератора выполняется в несколько этапов.

Бытовые ветрогенераторыБытовые ветрогенераторы

Бытовые ветрогенераторы

Первый этап. Подготовьте трехточечное бетонное основание. Глубину и в целом мощность фундамента определяйте в соответствии с типом грунта и климатическими условиями в месте строительства. Дайте бетону набрать прочность в течение 1-2 недель и установите мачту. Для этого заройте опорную мачту в землю примерно на 50-60 см и зафиксируйте с помощью растяжек.

Подъем мачты ветрогенератора тракторомПодъем мачты ветрогенератора трактором

Подъем мачты ветрогенератора трактором

Второй этап. Подготовьте ротор и шкив. Шкив представляет собой фрикционное колесо. По окружности такого колеса расположена канавка либо обод. При выборе диаметра ротора нужно ориентироваться на среднегодовое значение скорости ветра. Так, при средней скорости в 6-8 м/с ротор диаметром 5 м будет более эффективен, чем ротор на 4 м.

Третий этап. Изготовьте лопасти будущего ветрогенератора. Для этого возьмите бочку и разделите ее на несколько одинаковых частей в соответствии с выбранным количеством лопастей. Разметьте лопасти при помощи маркера, а затем вырежьте элементы. Для резки прекрасно подойдет болгарка, также можно использовать ножницы по металлу.

Как сделать ветрогенератор Как сделать ветрогенератор

Как сделать ветрогенератор

Как сделать ветрогенератор Как сделать ветрогенератор

Как сделать ветрогенератор

Четвертый этап. Скрепите днище бочки со шкивом генератора. Для крепления используйте болты. После этого вам нужно отогнуть лопасти на бочке. Не переборщите, иначе готовая установка будет работать нестабильно. Установите подходящую скорость вращения ветрогенератора путем изменения изгибов лопастей.

Зависимость диаметра колеса от потребной мощностиЗависимость диаметра колеса от потребной мощности

Зависимость диаметра колеса от потребной мощности

Пятый этап. Подключите провода к генератору и соберите их в цепь в дозе. Закрепите генератор на мачте. Провода подключите к генератору и мачте. Соберите генератор в цепь. Также подключите к цепи аккумулятор. Учитывайте тот факт, что максимально допустимая длина проводов в случае с такой установкой составляет 100 см. Подключите нагрузку при помощи проводов.

Сборка ветрогенератораСборка ветрогенератора

Сборка ветрогенератора

На сборку одного генератора уходит в среднем 3-6 часов, в зависимости от имеющихся навыков и в целом работоспособности мастера.

Рекомендации по уходу и обслуживанию

Ветрогенератор требует регулярного ухода и обслуживания.

  1. Через 2-3 недели после установки нового генератора нужно демонтировать прибор и убедиться в надежности имеющихся креплений. В целях собственной безопасности проверяйте крепления исключительно при слабом ветре.
  2. Смазывайте подшипники как минимум 1 раз в 6 месяцев. При появлении первых признаков нарушения балансировки колеса сразу же снимите его и устраните имеющиеся неисправности. Самым частым признаком разбалансировки является нехарактерное дрожание лопастей.
  3. Не менее чем раз в 6 месяцев проверяйте щетки токоприемника. Каждые 2-6 лет красьте металлические элементы установки. Регулярная покраска защитит металл от разрушения под воздействием коррозии.
  4. Следите за состоянием генератора. Регулярно проверяйте, не перегревается ли генератор во время работы. Если поверхность установки нагревается до такого состояния, что на ней становится очень трудно держать руку, отнесите генератор в мастерскую.
  5. Контролируйте состояние коллектора. Любые загрязнения нужно в кратчайшие сроки удалять с контактов, т.к. они существенно снижают эффективность работы установки. Следите и за механическим состоянием контактов. Перегрев агрегата, сгоревшие обмотки и прочие подобные дефекты – все это должно сразу же устраняться.

Таким образом, в сборке ветрогенератора нет ничего сложного. Достаточно лишь подготовить все необходимые элементы, собрать установку по инструкции и подключить готовый агрегат к электросети. Правильно собранный ветрогенератор для дома станет надежным источником бесплатной электроэнергии. Следуйте полученному руководству и все получится.

Удачной работы!

Видео – Ветрогенераторы для дома своими руками

tolkostroyka.ru

Как выбрать ветрогенератор для дома?

Методы получения электричества за счет ветра создают альтернативу традиционным способам энергоснабжения. Людей привлекает возможность обладания автономной электростанцией с бесплатными источниками энергии. В большинстве конструкций ветряных генераторов для населения применяются принципы:

• преобразования кинетической энергии потоков воздуха во вращение вала ветряного двигателя;

• передача вращения ротору генератора;

• выработка генератором постоянного электрического тока для подзаряда комплекта аккумуляторов;

• использование энергии аккумуляторов специальными устройствами – инверторами, которые из 12 вольт постоянного напряжения создают переменный синусоидальный ток с напряжением 220 вольт для питания бытовых электроприборов.

Исследованиями и созданием ветряных двигателей человечество занимается уже много столетий, создав конструкции с:

• расположением оси вращения ветряного колеса в горизонтальной или вертикальной плоскости;

• формами лопаток вентилятора в виде прямой плоскости, паруса, вогнутой и выпуклой криволинейной поверхности и их комбинаций из различных материалов;

• различным количеством лопастей для вентиляторов с расположением их под разными углами.

Подбирать конструкцию ветрогенератора для дома следует с учетом местной среднегодовой скорости ветров, а также требуемой мощности источника тока. Точный учет потребностей месячной электроэнергии в киловатт-часах всем известен по результатам ежемесячных платежей. Использование энергосберегающих технологий поможет его снизить.

Среднегодовую величину скорости ветра в конкретном месте установки конструкции могут приблизительно указать сотрудники ближайшей метеостанции (или же воспользуйтесь справочными данными для вашего региона). А сведения о направлении (розе) ветров не потребуются: современный ветрогенератор способен поворачиваться в нужном направлении.

Монтировать ветряную электрическую установку (ВЭУ) лучше на открытой площадке или на вершине холма. Наличие строений, деревьев и расположение рядом с домом требуют подъема вентилятора на высоту. Чем выше, тем больше прирост энергии. Установка оборудования на высоте требует создания надежной мачты на прочном фундаменте, способной противостоять ветровым нагрузкам и раскачиванию без падений. Использование растяжек повышает устойчивость, но подвижность грунтов требует периодической регулировки их натяжения.

Монтаж ветряков на крыше дома, как и крепление мачты к стене здания возможно, но не желательно из-за увеличения уровня шумов в помещениях и возникновения раскачивающих конструкцию нагрузок. Наибольшим кпд обладают вентиляторы с криволинейными поверхностями лопастей, расположенных под острым углом в направлении обдуваемого потока воздуха. Они, как и у летательных аппаратов, создают подъемную силу.

У вертикальных осевых конструкций эффективность ниже, чем у устройств с горизонтально расположенной осью. Способность ветряков вырабатывать электричество сильно зависит от обдуваемой потоком площади лопастей. Для нормального электроснабжения одноквартирного дома требуются лопасти, описывающие круг с минимальным диаметром в 2,5 метра. Конструкции с меньшими габаритами по элементарным законам физики просто не способны вырабатывать требуемую мощность, хотя отдельные продавцы их рекламируют.

Ветры до 3 м/с обладают малой энергией. ВЭУ не способны воспринимать ее эффективно. Поэтому рекламные утверждения о конструкциях, работающих на малых оборотах не обоснованны. Подбирая ветрогенератор, стоит понимать, что потребители запитываются от аккумуляторов через инвертор, мощность которого удовлетворяет потребности подключенных приборов.

Генератор только обеспечивает подзаряд АКБ. Обычно мощности генератора в 1кВт достаточно для зарядки аккумуляторов, питающих бытовые приборы через инвертор мощностью около 4-х кВт.

Использовать ветряк для основного обогрева жилища не выгодно, а в широтах средней полосы — бесполезно, из-за больших токов нагрузок нагревателей.

Для областей со слабыми ветрами рекомендуются конструкции с максимальной выработкой электроэнергии, использующие лопасти винтов увеличенных размеров. Применение лопастей с диаметром в 4 м вместо 2,5 для генератора в 1кВт повышает выработку электричества для условий центральной России более чем в два раза.

Большие скорости ветров на основной территории России дуют редко, не чаще 1 дня в месяц, ориентироваться на них при выборе модели не стоит.

Количество лопастей вентилятора влияет на скорость его вращения, однолопастные конструкции с противовесом наиболее быстроходны и лучше. Сложная конструкция передачи электричества от вращающегося вокруг оси мачты генератора не требуется. Обычного запаса по длине гибкого кабеля в 20 оборотов вокруг мачты вполне достаточно. Без ветра генератор бездействует, и для дома потребуются дополнительные источники энергии.

Источник

___________________________________________________________

 

Читайте также:

www.ekopower.ru

Ветрогенератор для частного дома: мощность, особенности конструкции

Все чаще люди стали задумываться об экономии электроэнергии, о монтировании у себя дома такого устройства, как ветрогенератор. Для частного дома — это очень заманчивая перспектива. Но для большинства людей это дело мало знакомо, потому попытаемся разобраться: какие устройства лучше именно для частных домов?

Что лучше: купить ветрогенератор для своего дома или сделать самому?

Попытаемся ответить на данный вопрос.

vetrogenerator-dlya-chastnogo-doma.jpg

Ветрогенератор для частного дома — отличный способ сэкономить

Выбор правильного решения будет зависеть от нескольких факторов.

  1. Есть ли в наличии определенная сумма, которой хватит на покупку заводской установки?
  2. Есть ли возможность, желание и определенный опыт для создания данного устройства своими руками?

В тех случаях, когда у человека имеется необходимая денежная сумма, можно смело сделать покупку заводских ветрогенераторов для частных домов. Этим действием производится вкладывание средств в свое будущее. Оборудование окупит себя с лихвой в ближайшие пару лет.

Когда не имеется денег на приобретение заводских видов ветрогенераторов, но имеется возможность сделать их самостоятельно, своими руками, имеются необходимые для данного устройства запчасти — смело делайте свое самодельное устройство для вырабатывания электричества: экономия в данном случае может достигать одной трети всей энергии в частных домах.

По рекомендациям специалистов, лучшим вариантом, все-таки, будет покупка более дорогих установок ветряного характера, которые, благодаря своему качеству, быстрее оправдают затраченные деньги (по сравнению с самодельными устройствами).

Мощности ветряков для частного дома

Ветрогенератор для частного дома может быть двух разновидностей: горизонтального и вертикального расположения.

moshhnosti-vetryakov-dlya-chastnogo-doma.jpg

Ветровые электростанции для дома

Для ветрогенераторов горизонтального расположения характерен повышенный КПД: примерно пятьдесят процентов — но, при этом, данные виды оборудования являются более шумными, производят больше вибрации.

У ветрогенераторов вертикального расположения эффективность гораздо ниже. Но монтирование производится легче, запуск таких устройств может происходить от довольно слабых ветров: в отличие от горизонтальных ветряков.

Существуют ветрогенераторы самых разнообразных мощностей. Для добавления параметров мощности к ветрогенератору крепится лопасть (на конце). Кроме того, в более мощных устройствах ставят специальные электромоторы для автоматического поворачивания.

Мощность ветрогенератора напрямую будет зависеть и от нескольких дополнительных параметров:

  • застроенности окружающего пространства вокруг генератора: от этого зависит сила ветра;
  • местных климатических условий.

В некоторых случаях, для значительного повышения мощности, в дополнение к ветряку ставят солнечные батареи.

Ветрогенератор для дома на 220 В: особенности, оправдана ли цена?

По своим принципам работы, ветряные станции довольно просты. Производится процесс вращения лопастей роторного устройства, которое устанавливается на валу генератора: здесь происходит создание переменных токов.

Производится процесс запасания энергией, которая будет храниться в аккумуляторных устройствах, а дальше происходит само расходование энергии на работу бытовых агрегатов.

vetrogenerator-dlya-doma-na-220v.jpg

Виды ветрогенераторов (ветряков)

Это упрощенный вариант домашнего ветряка: но к нему следует добавить устройство для преобразований тока. В данной схеме, после генератора, идет специальный контроллер для процесса преобразования переменных токов в постоянные, данный контроллер передает энергию в аккумуляторы.

После аккумуляторных систем ставится инверторное устройство — это устройство преобразует постоянное напряжение в бытовое переменное (для бытовых аппаратов 220В).

Выбирая генераторы ветряного характера, следует большее внимание уделять российским аналогам: так как у данных устройств намного выше качество производства. Кроме того, отечественные ветряки намного дешевле импортных, европейских. К тому же, можно остановить выбор на китайских производителях: среди их продукции также много качественных установок подобного назначения.

Покупка заводских вариантов ветряных станций для частного использования является оправданной, так как заводские установки гораздо мощнее самодельных.

Какой ветряк нужен для частного дома?

Так какой же ветряк устанавливать около дома? Здесь многое будет зависеть от самых разнообразных факторов.

vetryak-dlya-chastnogo-doma.jpg

Ветряк для частного дома поможет при частых отключениях электроэнергии

В местности, где отсутствуют источники электроэнергии, несомненно, следует заниматься монтированием ветряных установок более мощного типа, чтобы полностью покрыть потребности в энергии.

В такой местности, где преобладает прибрежная полоса (либо на возвышенности) будет оправдана покупка дорогостоящих установок заводского типа: здесь практически постоянно дуют ветра, их сила является постоянной — и окупится такая установка в течение пары лет.

Для средних климатических зон следует при монтировании ветрогенераторов, в значительной мере, учитывать открытость местности, то, как застроено окружающее пространство: есть ли вокруг леса или холмы, которые препятствуют сильным ветрам.

Обратите внимание!

stroika-1.ru