Ветряк для загородного дома: излишество или необходимость

Самое простое в изготовлении устройство ветрогенератора, это лопастной горизонтальный ветряк. Однако многие любители «самоделок» отдают предпочтение более сложному, но и более компактному вертикальному расположению ветроколеса.

То, что из движения ветра и воды можно извлечь немалую пользу для ведения хозяйства, известно человеку давно. Впервые энергию этих потоков стали использовать в мельницах. Сейчас ветряки применяются для получения электрической энергии.

к содержанию ↑

Сила и слабость ветрогенератора

Простой ветряк с окрашенными винтамиХотя такой способ извлечения энергии из движения воздуха известен давно, конструкция механики ветряка постоянно совершенствуется, а преобразование механической энергии в электрическую модернизируется.

За применение ветряных электростанций говорит:

  • Многолетний опыт использования;
  • Неиссякаемый, легкодоступный источник, приводящий в движение генератор;
  • Безвредность для природы и человека;
  • Ветряк располагается на мачте, что не мешает размещению на поверхности других строений и растительности;
  • Простое техобслуживание.

Против них выступает:

  • Непредсказуемость силы и направления ветра;
  • Ветряк создает значительный шум;
  • Необходимость запасания избыточной энергии для дальнейшего потребления в периоды затишья;
к содержанию ↑

Принцип работы ветрогенератора

Ветряк улавливает движения ветра лопастями и передает крутящий момент на вал альтернатора.

Различия в механической конструкции относятся, прежде всего, к расположению оси ветряного колеса на мачте. Это может быть вертикальная ось вращения или горизонтальная. В каждом случае есть свои плюсы и минусы.

к содержанию ↑

Горизонтальный ветряк

Большой горизонтальный ветряк

  • Проще в расчетах и изготовлении, запускается от малейшего дуновения ветра;
  • Необходимо свободное ориентирование ветряного колеса к направлению ветра. Обычно это достигается добавлением хвостового устройства и свободным вращением ветрогенератора на мачте;
  • Громоздок, издает шум;
  • Простой ветряк с горизонтальной осью, проще и дешевле в изготовлении, имеет более высокую эффективность.
к содержанию ↑

Вертикальный ветряк

  • Нет потребности в ориентировании по направлению воздушных потоков;
  • Более сложные расчеты по мощности, зависят от конструкции ветряного колеса;
  • Принудительный запуск и значительно меньший КПД;
  • Простой, эстетичный вид, вписывающийся в любую местность;
к содержанию ↑

Сборка и установка простого ветряка в загородном доме

Самый простой ветрогенератор легкий в изготовлении, это лопастной горизонтальный ветряк. Однако многие любители самоделок отдают предпочтение более сложному, но и более компактному вертикальному расположению ветроколеса.

к содержанию ↑

Определение цели постройки и мощности устройства

Если дополнительный источник энергии нужен для поддержания работоспособности и снабжения электроэнергией достаточно мощного оборудования, то лучше приобрести готовый ветряк.

Чем менее мощная электроустановка, тем легче изготовить ее самостоятельно. Для этого понадобится невысокая мачта, которую проще укрепить растяжками и диаметр ветроколеса будет меньше.

Ветряной установки до 0,3 кВт, достаточно для работы маломощных устройств и зарядки аккумуляторов.

к содержанию ↑

Основные элементы ветряка

  • Прежде всего, сам ротор-ветряк. Элемент, воспринимающий силу движения ветра и преобразующий ее во вращающий момент. Диаметр колеса рассчитывается в зависимости от средней силы ветра на местности и необходимой мощности. Для получения мощности 200-300 Вт при ветре не менее 8 м/с будет достаточно диаметра 1,2 м для трехлопастного колеса и 2,0 м для 6-лопастного;
  • Лопасти — прежде всего, обращают внимание на их форму и количество. Максимальные коэффициенты использования ветровой нагрузки и полезного действия, имеют лопасти крыльчатого типа. Их легче всего изготовить из дюралюминия, обработав крыльчатки наждачной бумагой и придав аэродинамическую форму. Двух- и трехлопастные установки могут представлять опасность при ненадлежащей эксплуатации. Высокие обороты таких ветряков приводят к возникновению гироскопических и центробежных сил, при их работе появляется значительное трение лопастей о воздух. Для загородного участка безопаснее будет изготовить 6-лопастное колесо;
  • Простой горизонтальный ветряк на фоне синего неба

  • Редуктор, для передачи и преобразования крутящего момента. Необходимо точно рассчитать передаточное число редуктора, чтобы вал генератора вращался свободно и не увеличивал трение;
  • Генератор> в качестве электропривода. Лучше всего подойдет двигатель постоянного тока промышленного производства. За счет обратимости устройств, двигатель переходит в генератор и, соответственно, вырабатывает постоянный ток;
  • Крепежная мачта с растяжками, элемент поддержки ветряного колеса и крепления кабелей, проводящих выработанный ток от генератора. Предлагаемый вариант изготовления ветрогенератора достаточно массивный, поэтому для мачты лучше всего подготовить бетонное основание. Для обслуживания установки, неплохо оборудовать мачту механизмом опускания и поднятия ветрового колеса. Ветряк на мачте не должен загораживаться от ветрового напора деревьями и строениями, лучше расположить его повыше их на 2-3 м;
  • Хвостовик, используется для улавливания направления воздушных потоков. Делается из листового металла или крепкого пластика. Возможно, жесткое крепление сразу на трубу в разрез. Но, лучше выполнить гибкое крепление и флюгер будет складываться, снижая воздействие напора ветровых потоков на мачту;
  • Диодный мост, необходим для предотвращения перехода электропривода из режима генератора в режим двигателя;
  • Инвертор, преобразует постоянный ток в переменный для передачи конечному потребителю;
  • >Аккумуляторный отсек, накапливает излишки энергии для дальнейшего использования.
к содержанию ↑

Простой ветрогенератор: сборка

  • Подготовленные лопасти крепятся к диску (хабу). Можно взять старый диск от электропилы либо прочную втулку. Каждый лепесток крепится минимум двумя болтами, лучше 3-мя, треугольником — 2 болта ближе к оси и один на вершине;
  • На платформу, подойдет квадратная труба со сторонами по 25 мм, устанавливается генератор, закрывается пластиковым кожухом. Подсоединяется диодный мост и редуктор к электроприводу;
  • Монтируется хвостовик и поворотный шарнир, на вал редуктора крепится ветряной ротор. Обязательно проводится балансировка собранной конструкции и отмечается точка равновесия. В этой точке располагают крепление к поворотному шарниру для соединения с мачтой;
  • Для защиты от ураганного ветра, если имеется такая опасность, лучше смонтировать боковой стабилизатор в виде лопаты. Тот же флюгер, меньшей площади и жестко закрепленный;
  • Тщательно покрасить атмосферостойкой краской все открытые детали.;
  • Завершающий момент работы, установка мачты с растяжками и присоединение собранного ветряка.
к содержанию ↑

Уход за ветряком

Профилактическая проверка надежности креплений, выполняется раз в год при отсутствии сильного ветра.
Покраска открытых металлических деталей при истирании ветром, по необходимости.
Смазка подшипников поворотных узлов, не реже 2 раз в год.
При соблюдении мер по технике безопасности и регулярного ухода за устройством, ветряк прослужит немало времени.




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

    Я всегда с восхищением смотрела на ветрогенераторы, даже не потому, что они необходимы для мощности, а еще и потому, что это симпатично смотрится. И уход за ветрогенераторами не особо то и нужен, наверно только смазывать изредка подшипники, да красить по необходимости. Можно и без этого обойтись, зато сколько пользы! Это ж надо так было кому то умному придумать такую красоту!

  2. Александр Ответить

    Живу в пригородном поселке в Алтайском крае. ветра бывают часто и довольно сильные — в этом году вырвало беседку из креплений — разорвало металл. Перебои с электроэнергией бывают — опять же из-за ветра и снегопадов, рвет линию. Давно зреет мысль об установке электрогенератора. Нашел много полезной информации. Думаю, что вскоре первый ветряк появится на крыше моего дома.

  3. Никита Ответить

    Живу на открытой местности, где ветра частое явление. Редко бывает безветренная погода, но бывает. Отсюда вопрос: Что происходит при отсутствии нагрузки и неполном заряде аккумуляторов?

  4. Наталья Ответить

    Честно говоря, всегда с мужем хотели такой симпатичный ветрогенератор к себе на дачу, но смущает пара моментов — а именно: 1. дороговатая цена 2. аэродинамические шумы, которые создает ветряк — у нас очень вредные соседи и точно будут против 3. где проводить последующее техническое обслуживание ветряка? Если бы не эти моменты, а некоторые из них очень и очень существенные, от покупки ветрогенератора мы бы точно так долго не воздерживались.

  5. Василий Ответить

    У меня возникает только один вопрос: способен ли ветрогенератор обеспечить дом и приборы, которые в нём находятся электричеством сполна?

  6. Анна Ответить

    Справится ли с обслуживание пожилые люди (за 70), или же нужно будет вызывать специалистов?

Добавление комментария