Ветрогенератор из вентилятора

Изготовить ветрогенератор, взяв за основу вентилятор, казалось бы, чего проще? Однако на пути такого технического перевоплощения встанут несколько препятствий. Как их преодолеть, для чего может быть применена ветроэлектростанция, изготовленная из вентилятора, и расскажет эта статья.

к содержанию ↑

Сфера применения

Изготовить ветрогенератор, взяв за основу вентилятор, казалось бы, чего проще? Однако на пути такого технического перевоплощения встанут несколько препятствий. Как их преодолеть, для чего может быть применена ветроэлектростанция, изготовленная из вентилятора, и расскажет эта статья.
Ветрогенератор из вентилятора компьютера
Сразу стоит оговориться, рассчитывать, что плодом трудов станет агрегат, которым можно заряжать промышленные аккумуляторы или отапливать здания не стоит. Зарядка мобильного телефона, или работа небольшого осветителя на светодиодах — примерно такие задачи сможет решать ветрогенератор, явившийся, если можно так выразиться, продуктом глубокой переработки вентилятора.

Отчего же внешне такие похожие устройства для перевоплощения друг в друга требуют усилий? Этому есть технические объяснения, которые нелишним будет рассмотреть.

к содержанию ↑

Различия

к содержанию ↑

Особенности конструкции электродвигателей и генераторов

Движение электронов, электрический ток, происходит в проводнике под воздействием изменяющегося внешнего магнитного поля. Аналогично устроены и электрические двигатели, только в обратной последовательности — на движущиеся заряженные частицы в магнитном поле действует сила, которая и заставляет проводник менять свое положение в пространстве, т.е. приводит к движению ротора.


Как в генераторах, так и в двигателях это самое магнитное поле создается в статоре, или в роторе, в зависимости от модели, постоянными магнитами или электромагнитами (обмотками возбуждения). Если мотор притягивает железные предметы — он на постоянных магнитах. Этот вариант с точки зрения использования его в качестве генератора оптимален, так как не требует никакой модернизации.

«Применение же для получения электроэнергии двигателя с обмотками возбуждения окажется сложнее, ведь придется обеспечить питание этих самых обмоток. А это заметно усложнит конструкцию».

Так на самом деле работает автомобильный генератор. На ротор через «таблетку», щетки и контактные кольца подается 12В. Вместе с ротором вращается созданное им магнитное поле. Оно-то и создает электрический ток в обмотке статора (конечно же, вырабатывается тока больше чем тратится, иначе зачем нужен генератор).

Когда АКБ полностью заряжена, а мощные потребители выключены, ток на ротор почти не подается и генератор вращается вхолостую. А используя автогенератор в качестве ветроэлектростанции, этот ток придется подавать и контролировать его параметры.


Иногда предлагают для такого случая удалять обмотки с ротора и вместо проволоки вклеивать ниодимовые постоянные магниты (в этом случае ток не нужен), но это тема для отдельной статьи.

к содержанию ↑

Особенности геометрии лопастей

Так как конструкция вентилятора отвечает цели — толкать массу воздуха, а лопасти ветрогенератора, наоборот, приводятся в движение течениями воздушных масс, то и геометрия будет незначительно отличаться. Угол атаки кончиков лопастей обоих типов мало различается.
Ветрогенератор из вентилятора рис1
Чем ближе перемещаться к центру — наблюдаются различия.

Винт ветроэлектростанции:
Ветрогенератор из вентилятора рис2
Участок лопасти у центра практически не участвует в выработке энергии, так как движется во много раз медленнее, чем вся лопасть, поэтому его делают с углом атаки равным нулю, чтобы воздушные массы могли спокойно проходить, не создавая заторов в виде завихрений. У неподвижного вентилятора потребности в изменении угла атаки лопасти нет.

Так как в целом геометрия схожа, то пропеллер вентилятора будет работать и как ветрогенератор.

к содержанию ↑

Скорость вращения

Вряд ли хотя бы один вентилятор под воздействием ветра выдаст такие же обороты, как будучи включенным в сеть. Поэтому не стоит надеяться, что ветрогенератор, мощностью 100 Ватт, сделанный из вентилятора 12в, такое же напряжение выдаст и обеспечит работу потребителей в 100 Ватт.

к содержанию ↑

Примеры изготовления

к содержанию ↑

Из детского игрушечного вентилятора на батарейках

Такой ветрогенератор изготовить проще простого. В игрушке используется электромотор чаще всего на 1,5 или 4,5 вольта с независимым возбуждением от постоянных магнитов. Имеется готовый винт. Необходимо достать батарейки, к контактам + и − подсоединить провода, поместить вентилятор в поток воздуха, включить, и можно замерять на контактах характеристики вырабатываемого тока.

Чтобы такой ветрогенератор работал лучше, лопастям винта не помешает добавить мощности, например, накладками, вырезанными из пластиковой трубы в форме лепестков. Ну и придется снабдить агрегат некоторыми другими обязательными для электроветряка элементами.
Ветрогенератор из вентилятора рис3

Вентилятор придется защитить от осадков специальным кожухом и закрепить на подвижной раме. Подвижное крепление рамы к мачте, должно включать в себя контактно-щеточный механизм (без него ток вниз не передашь). Противоположный конец рамы снабжают стабилизатором, его задача — разворачивать ветрогенератор навстречу воздушным потокам.

То, на что можно рассчитывать, если двигатель 4,5В, это 2,5…3В максимум, не хватает даже для зарядки телефона (как правило 5В). Но питание светодиодов, которыми, к примеру, можно обозначить границы въездных ворот, или осветить границы садовой дорожки, такое устройство при достаточном ветре вполне способно обеспечить.

к содержанию ↑

Из вентилятора охладителя процессора (кулера)

Этот вентилятор имеет чаще всего двигатель 12в, как и в предыдущем примере на постоянных магнитах и превращение его в ветрогенератор происходит в таком же порядке.

Отличия состоят в том, что:

  • лопасти кулера изначально никуда не годятся — пропеллер нужен новый;
  • вырабатываемого тока при определенной скорости ветра вполне хватает для зарядки андроида или планшета 5в (использования контроллера в этом случае не избежать и как нельзя лучше подойдет обычное автомобильное зарядное устройство).
к содержанию ↑

Из вентилятора охлаждения радиатора двигателя автомобиля

Вариант посложнее, но если предыдущие варианты изначально рассматривались как игрушки, то от этой конструкции может быть вполне осязаемая отдача. Рассматриваемый ветрогенератор может служить, к примеру, для зарядки аккумулятора 12в. Запасенную в АКБ электроэнергию, пропустив через преобразователь 12/220, можно использовать в качестве домашней сети.

В конструкции применяется двигатель от вентилятора 24в. Лопасти укорачивают, оставляя лишь фрагменты, необходимые для крепления новых — вырезанных из трубы ПВХ (использовать для этих целей бутылки ПВХ не получится — из-за малой жесткости их будет попросту загибать ветром).

Вырезаются лопасти примерно по такому шаблону, как на фото.
Ветрогенератор из вентилятора рис4
Количество лопастей может быть любым, чаще всего используются варианты 3, 4 или 6.

Компонуется ветрогенератор по классической схеме (Рис. 3). Напряжение, им вырабатываемое при умеренном 4…7 м/с, будет больше 12в, что позволит заряжать АКБ. В электрическую цепь должен быть добавлен диод, чтобы в случае отсутствия ветра электростанция не превратилась в вентилятор на мачте.

Не помешает и контроллер зарядки АКБ, регулирующий зарядный ток и размыкающий цепь по окончании зарядки. Можно обойтись и без него, но тогда придется постоянно следить за процессом зарядки и регулировать его вручную.


Оцените статью:
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars
Загрузка...
Поделитесь с друзьями:
Комментарии посетителей
  1. Андрей Ответить

    Хм, довольно интересная тема. Я сам хотел попробовать сделать несколько моделей, дабы сравнить в полезности. Интересовался соорудить маленький ветряк из обычного домашнего вентилятора. У него довольно массивные лопасти (на даче такие стоят для красоты, но крутят хорошо). Сомневаюсь в движке, какое электричество будет вырабатывать. Схема стандартная, предложенная в статье. Но нужно его цеплять в том месте, где ветер дует, практически, постоянно, тогда обороты будут постоянными.

  2. Дмитрий Ответить

    В свои годы тоже думал о таких забавах. Толку от них мало, но все таки хоть какую то часть энергии можно получить на халяву. Из множества конструкций я сделал несколько, но больше всего понравилось и пригодился генератор из куллера автомобиля ВАЗ 21099 и инвертора в 220 вольт.

  3. Анастасия Ответить

    Соглашусь с предыдущими ораторами, тема действительно очень интересная. Но, на мой взгляд, не стоит потраченного времени эта штуковина. В 90% с первого раза не получится такая вещь, испортите вентилятор и зря время потратите. Но для людей, любящих «покопаться» это может стать замечательным хобби. Главное — иметь усидчивость и желание, тогда все получится) В принципе,в быту не самая бесполезная штучка))

  4. Владислав Ответить

    Интересно. Несколько лет назад экспериментировал, сделал пару ветряков из велосипедной динамо. Толку мало. Чтобы добро зря не пропадало запитал светодиодную подсветку на фасаде дома и бассейн.

  5. Игорь Ответить

    Мне понравилось первое видео, там кулер вращается не с помощью ветра, а от поднесенного к нему магнита. На лопастях вентилятора, тоже закреплены магнитики, они начинают отталкиваться от внешнего магнита, и происходит вращение генератора. Что для такой конструкции, вообще не нужен ветер? И как долго магнит сможет питать такой генератор?

  6. Олег Ответить

    Собираюсь сделать ветряк для коттеджа, но это — процесс долгий. А пока с сыном сделаю ветряк из кулера — старых рабочих системников много. Отличная идея для учения с увлечением Ему на зарядку смартфона хватит, а радости сколько будет. В игре и принцип действия поймет и будет понятно, для чего большой ветряк ставить собираемся. Главное выбрать материал и форму для лопастей. Будем экспериментировать.

  7. Игорь Ответить

    Думаю для такого агрегата лучше поискать вентилятор старого советского образца. Современные китайские вентиляторы точно не сгодятся. Или уже кто-то делал из современного? как результат?

  8. Андрей Ответить

    идея хороша, но, по-моему, несопоставимость затрат (времени, сил и денег) и полученного результата. Ради литра молока покупать корову.

  9. Сергей Ответить

    Идея не плохая, но использовать такие вентиляторы не эффективно, так как на то чтобы их раскрутить нужно потратить больше энергии чем они могут выработать! В общем эту идею ещё нужно усовершенствовать!!

Добавление комментария