Преимущества и способы создания роторного ветрогенератора

Использование роторного ветрогенератора поможет обеспечить ваш дом чистой энергией и хотя бы частично решить бытовые нужды: освещение в теплице, зарядка мелких приборов и аккумуляторов. Среди всего разнообразия моделей мы выделили самые простые по своему устройству и при этом эффективные.

к содержанию ↑

Деньги на ветер. Какова цена вопроса?

Роторный ветрогенераторМощный ветрогенератор промышленного типа (500 Вт) стоит немало — от 1 тыс. у.е. Такие ветрогенераторы обладают преимуществом — их КПД выше, чем у роторных ветряков. Но минусом промышленных является то, что для их качественной работы требуется высокая скорость ветра — от 10-12 м/с.

Вы можете сэкономить и создать роторный ветрогенератор своими руками. Не понадобится дорогостоящее оборудование или запчасти от транспортных средств — пропеллерные или винтовые двигатели, лопасти и прочие детали. При средней скорости 4-5 м/с можно получить постоянный ток напряжением 12 В. Создавая роторный ветряк своими силами, вполне можно уложиться в сумму до 20 тыс. руб.

к содержанию ↑

Преимущества

При порывистом ветре у роторных ветряков отмечается большая стабильность в работе, чем у винтовых.
Отличительные особенности:

  • бесшумность или тихоходность;
  • легкость конструкции;
  • простота монтажа;
  • работа при невысокой скорости и в любом направлении ветра;
  • дешевизна.
к содержанию ↑

Основные виды

Объект нашего внимания — роторный ветряк на вертикальном валу. Его главные преимущества — бесшумность и работа вне зависимости от того, куда дует ветер. Возможно именно по этой причине подобные ветрогенераторы установлены на многих фермах в США. Использование альтернативных источников энергии давно экономит им тысячи долларов семейного бюджета.

К самым популярным моделям ветряков относят:

  1. Тихоходное колесо роторного типа с четырьмя лопастями (КПД до 15%);
  2. Колесо роторного типа, состоящее из двух лопастей (КПД до 19%);
  3. Ветрогенератор Савониуса (КПД до 15-20%);
  4. Ветряки с колесом карусельного типа (КПД до 10%).
к содержанию ↑

Устройство

Составляющие ветряков:

  • ротор или лопасти: элементы, от вращения которых вырабатывается энергия;
  • генератор: задача которого — преобразование механической энергии в электрическую;
  • электронные устройства и компоненты: инвертор, выпрямители, а также контроллер заряда;
  • аккумулятор: приобретите аккумулятор, который вписывается в понятие альтернативная энергетика;
  • вышка или мачта: чем выше, тем лучше. Вышка обеспечит стабильную работу устройства необходимым природным источником энергии — ветром. Высота стойки может быть разнообразной. При ее выборе учитывайте, что на более высоком уровне потребуется лучшая балансировка.

Роторный ветрогенератор фото снизуОстановимся на том, как своими руками создать ветрогенератор третьего типа, но немного модифицированный. Роторный ветряк этой категории самый тихий, а для его изготовления не требуется особых умений. В России модель известна как ветрогенератор Угринского. Люди, создавшие по этому прототипу такой ветрогенератор, отмечают более высокий КПД. По разным оценкам он находится в пределах 40-60%.

к содержанию ↑

Процесс изготовления

Для лопастей можно выбрать тонкий металлический лист дюраля. Достаточно толщины в 0,5 мм. Чем легче конструкция вашего устройства, тем проще ему будет вращаться. На многочисленных форумах по созданию таких устройств, где своими навыками и знаниями делятся опытные мастера, можно почитать подробнее, чем плох, например, оцинкованный лист. Коротко: он слишком тяжелый.

Такой роторный генератор предусматривает использование сплошных кругов по торцам. Для этого возьмите фанеру толщиной не менее 10 мм. Средний вес такого круга — около 3,5 кг. Нужно три штуки. На вырезанных заготовках обозначьте профиль крыла. Его нужно углубить на 3 мм. Для создания паза или канавки, в который будет вставляться крыло, используйте фрезу.

Чтобы эксплуатация была надежной, предварительно обработайте эти аэродинамические шайбы олифой или другим влагозащитным средством. Лопасти размещаются на 90 градусов по отношению друг к другу. Используемые листы дюраля можно закрепить посредством алюминиевых или стальных уголков на небольшие болты.

Каждую часть (половину), из которых вы собираете ветрогенератор, следует прикрепить к фанерным блокам. Используйте по две шпильки с гайками d6 мм. По оси собранная конструкция будет пронизана осевая шпилька d16 мм. Ее нужно присоединить к каждому кругу из фанеры с обеих сторон при помощи пары гаек. Это и есть центральная ось, которая отвечает за вращение конструкции.

Для скрепления элементов применяются гайки с гровер-шайбами. Диаметр нашего ветряка — 0,75 м, высота — 1,6 м. Вес конструкции около 16 кг. Стоимость — в районе 4 тыс. рублей.
Схема роторного ветрогенератора с редуктором

к содержанию ↑

Выбор: что следует знать

Далее конструкцию следует объединить с генератором — источником переменного тока. Вы можете пойти по простому пути и выбрать генератор, к примеру, китайского производства. С доставкой такое удовольствие обойдется около 300-400 у.е.

Как вариант, можно применять автомобильный генератор переменного тока. Из него получится установка, способная вырабатывать от 0,3 до 1-2 кВт. Вариант хорош тем, что выпрямитель уже встроен. Такая установка способна держать выходное напряжение 11,6-14,7 В при достаточно широком диапазоне скоростей. И для этого не нужен внешний электронный стабилизатор.

Можно собрать генератор и своими руками. Самый простой способ — с неодимовыми магнитами. Для этого вам предстоит изучить внимательно массу блогов и форумов. Ведь нельзя просто так взять и изготовить генератор. Вы должны быть уверены, что создаете безопасное устройство, которое перед допуском к работе предстоит испытать.

Помните, что более мощный генератор требует и большего напряжения. Самая большая сложность в том, что для высокой мощности вам понадобится увеличить диаметр всей установки. Так, например, при расчете мощности в 2,6 кВт (для электрического чайника, пылесоса, обогревателя) потребуется диаметр не менее 6 м. Только представьте, сколько проблем и задач появится при установке такой махины.

Ее нужно надежно закрепить, чтобы она не каталась по соседским огородам в случае сильного ветра и не представляла угрозу жизни и имуществу окружающих.

к содержанию ↑

Электроника и меры безопасности

За основу электронной схемы опытные мастера рекомендуют брать тракторную или автомобильную. При ручной сборке схемы следует использовать только качественные комплектующие повышенной прочности. Роторные ветрогенераторы, построенные с учетом требований техники безопасности, служат не один десяток лет.

Для схемы используются выпрямители напряжения, конденсаторы. С их помощью преобразованная энергия направляется к аккумулятору. Выберите качественное оборудование. При создании устройства на коленке откажитесь от использования дорогих и часто опасных запчастей наподобие аккумулятора от КамАЗа. Позаботьтесь о своей безопасности и здоровье, купив недорогую батарею для роторного ветряка в Интернет-магазине.

Для надежной работы ветряка вам понадобится инвертор. Без него никак не обойтись, ведь это оборудование выполняет важную функцию — преобразует постоянный ток, накопленный в батареях, в переменный, который нужен для бытовых электроприборов.

Ни в коем случае нельзя пренебрегать защитой от атмосферных явлений — осадков в виде дождя, снега и града. Громоотвод следует крепить на стойку ветрогенератора. Сама же мачта должна быть устойчивой.
Роторный ветрогенератор на высокой мачте
Ветрогенератор следует устанавливать на открытой местности, не возле стены дома. Если размещение ваших построек на территории участка не дает возможности обеспечить достаточную степень открытости, постройте для роторного ветряка стойку повыше. Ее высота должна быть достаточной для обеспечения свободного доступа ветра к вашему ветряку со всех сторон.

Если вы решили выбрать такой альтернативный источник электроэнергии, вам нужно знать о некоторых недостатках. Их немного.

к содержанию ↑

Недостатки

  1. Малый КПД;
  2. Невысокая скорость оборотов;
  3. Высокая степень зависимости от сезона. Зимой такой ветрогенератор малоэффективен.

Но если вы не планируете постоянно проводить на даче время в холодное время года, ветряк — это хороший способ решить задачу обеспечения электроэнергией вашего домика или бытовки. Вы наверняка уже сталкивались с процедурой подключения света на дачу, когда надо получить массу документов (ТУ, проект электроснабжения). Так зачем платить больше и обходить массу инстанций, когда вы можете от них не зависеть и быть автономны.





Оцените статью:
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars
Загрузка...
Поделитесь с друзьями:
Добавление комментария