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. 14-8-2015, 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. 19-8-2015, 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. 23-8-2015, 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. 5-9-2015, 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. 9-9-2015, Василий Ответить

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

  6. 23-9-2015, Анна Ответить

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

Добавление комментария