Как сделать ветрогенератор своими руками: инструкция по сборке и монтажу. Ветрогенератора установка
Ветряк для частного дома — оправдана ли его установка?
Неисчерпаемая энергия, которую несут с собой воздушные массы, всегда привлекала внимание людей. Наши прадеды научились запрягать ветер в паруса и колеса ветряных мельниц, после чего он два столетия бесцельно носился по необозримым просторам Земли.
Сегодня для него вновь нашлась полезная работа. Ветрогенератор для частного дома из разряда технических новинок становится реальным фактором нашего быта.
Оправдана ли цена ветряка для частного дома?
На сегодняшний день, цены на электроэнергию выросли в несколько раз. Ветряная электростанция для дома является примером альтернативной энергетики. Это оптимальное решение для объекта, на котором отсутствует централизованная подача электроэнергии, а провести линии электропередач к дому слишком дорого.
Ветряк средних размеров в состоянии обеспечить электричеством жилой дом
Станция повышенной мощности позволяет полностью удовлетворить все энергетические потребности. Установка данного устройства, в зависимости от мощности, позволяет значительно сэкономить расходы покупаемой электроэнергии — или полностью позволяет перейти на свою собственную, производимую ветрогенераторами.
Конечно, цена на такие устройства является немаленькой, но, в свою очередь, если установить даже ветряк небольшой мощности — то можно значительно сэкономить.
Следует изначально проанализировать весь рынок продукции, рассчитать все затраты, а также произвести примерный расчет производимой энергии и того количества денег, которые ветряная установка позволит сэкономить.
Что лучше: сделать ветряк для дома своими руками или купить?
Сейчас существует огромный выбор самых всевозможных производителей ветряных установок: да и самих видов таких ветряков достаточно. Так что же лучше — сделать ветряную установку самому, или воспользоваться уже готовыми заводскими генераторами?
Если сделать мачту ветряка очень высокую, то при сильном ветре ветрогенератор будет сильно раскачивать в стороны
Рассмотрим преимущества заводских ветрогенераторов:
- уже готовые установки: можно даже заказать сам процесс монтажа;
- довольно богатый выбор фирм производителей;
- всевозможные типы генераторов ветра;
- гарантия качества;
- в некоторых случаях возможен выезд ремонтника при поломках.
На сегодняшний день на рынке представлен огромный ассортимент ветряных электростанций. Однако выделяют несколько наиболее популярных вариантов: американская станция «Windtronics» от компании «Honeywell Wind Turbine»; генератор «Eddy».
Теперь преимущества самодельных ветряных устройств:
- Экономия бюджета.
- Детали из подручного материала.
- Конструктор самодельного ветряка будет знать его до последнего болтика.
Но следует отметить, что цены на заводские модели достаточно высоки, хотя качество их производства гораздо выше самодельных установок. К тому же, мощности заводских ветряков бывают самые разнообразные. Для самоделок характерны более частые поломки, меньшая стоимость, богатый выбор подручного материала для изготовления ветряков.
Специалисты не советуют устанавливать чисто ветряную систему, поэтому в большинстве случаев станция состоит из ветрогенератора с солнечными панелями, инвертора и контроллера заряда, а также аккумулятора.
Мачта для ветрогенератора — важнейшие нюансы при установке
При выборе типа мачты, следует ориентироваться на то, какой ветрогенератор будет установлен. Для каждого типа ветрогенератора характерна своя конструкция мачты. При этом также следует учитывать ландшафт местностей, где будет происходить монтирование ветряных генераторов, предусмотреть последующие ремонтные операции.
Мачта для ветрогенератора — важный элемент конструкции
Следует учитывать, что важным фактором для установки мачты является минимальная высота. Специалисты рекомендуют производить монтирование на высоте не менее десяти метров от крыш домов, деревьев — это оптимальная высота, на которой наблюдается ветер достаточной силы.
Бывает несколько типов мачт для ветрогенераторов:
- растяжные;
- конические;
- сварные;
- гидравлические.
Для вертикальных ветряных установок не требуются большие и длинные основы: для таких генераторов будет достаточно легкой и разборной металлоконструкции, высота которой не превышает шести метров.
Мачта для вертикального ветрогенератора представляет собой легкую разборную металлическую конструкцию высотой 3,5-6 м, которая может быть установлена на крыше любого здания.
Преимущества использования ветрогенератора
Основным преимущество ветрогенератора, как источника энергии, является бесплатное электричество (если не брать во внимание изначальные инвестиции). Заплатив однажды определенную сумму денег — решаете для себя проблему энергонезависимости на десятки лет.
Ветрогенераторы выступают альтернативным источником энергии и страхуют от потерь электроэнергии
Сами по себе установки ветрогенераторов надежны, экологически безопасны и практически не производят шума. Кроме того, в большинстве случаев, ветрогенератор позволяет получать дармовую энергию именно тогда, когда в ней есть повышенная потребность: а именно, в холодное время года. В конце осени и в начале зимы, наступают холода и расходуется электроэнергия на обогрев дома — и в это же время наиболее сильны ветра, поэтому ветрогенератор работает с полной отдачей.
Важно то, что ветрогенератор хорошо, в техническом смысле, сочетается с другими источниками энергии и может работают в паре с дизельными генераторами, солнечными батареями или другими источниками энергии: создавая единый замкнутый цикл.
В СНГ существует вторичный рынок генераторов: и есть возможность недорого приобрести ветряк, бывший в употреблении.
Обратите внимание!
stroika-1.ru
Нужно ли разрешение на установку ветрогенератора, надо ли платить налог
Дата публикации: 3 декабря 2013
У вас есть разрешение пользоваться электрочайником?
Вопрос с подвохом и нескрываемой иронией. В нашем русском характере (под словом «русском» имеется в виду всё или подавляющее большинство населения России и бывшего СССР) есть давно замеченная особенность: мы или любим до слёз, или бьём до смерти. То же самое относится и к любым законам, указам и постановлениям правительства: или боимся их безумно, или полностью игнорируем. Вопросу «Нужно ли разрешение на пользование ветряком?» или мало кто придаёт значение, или вообще не пытается на него ответить. А напрасно. Есть маленькие секреты больших неприятностей.
Допустим, вы живёте в 12-этажном доме на 11-ом этаже и решили на крыше установить индивидуальный ветрогенератор мощностью не более 75 квт. Надумали, купили и установили?
Нет, на самом деле, в жизни всё обстоит не так, как нам хотелось бы. Надо учитывать психологию соседей, руководителей ЖЭКа или домового комитета. Государство ещё до таких мелочей, скажем прямо, не дошло, налог на ветер не придумало, а мнение окружающих людей надо учитывать. И неплохо бы зафиксировать их согласие на бумаге. Знаете, для чего? Сегодня он согласится, а завтра может раздумать и напрочь отказаться от своего вчерашнего согласия.
На сегодняшний день официально признано, что использование ветряка равноценно эксплуатации бытовых приборов, вплоть до электрочайника. То есть, никакой налог за это не взимается. И если какой-то важный монтёр горэлектросети пожелает содрать с вас мзду за установку ветряка без его разрешения – вежливо, не повышая голоса, спросите, дорожит ли он своим рабочим местом. Или поинтересуйтесь: «Может, вам показать разрешение на пользование электрочайником?». Подписанное согласие соседей и руководителя домового комитета на установку ветрогенератора на крыше дома дороже всяких электриков в законе.
Вы подчиняетесь не только закону ветра
Пока нет никаких запрещающих документов на установку индивидуального ветряка. И не взимается налог за его эксплуатацию. А что не запрещено, то разрешено. Официальное разрешение может потребоваться только в том случае, когда вы запланировали поставить ветрогенератор большой мощности. Потому, что это связано с оборудованием бетонного фундамента для мачты, ограждением, занятием определённого участка земли. В данном случае надо иметь разрешение на капитальное строение. На территории усадьбы своего загородного дома можно без всяких препятствий со стороны властей установить ветрогенератор мощностью не выше 75 квт. Это, кстати, общепринятая норма во всех нормативных документах об использовании ветровой энергии.
В остальных случаях вы подчиняетесь только «закону ветра». Именно он диктует вам, на какую высоту поднимать мачту, чтобы ветрогенератор работал на «полную катушку», надо ли усиливать мощность параллельными источниками питания — солнечными батареями, или сетевой энергией.
И, тем не менее, чтобы окончательно оградить себя от серьёзных неприятностей, перед покупкой ветрогенератора и его установкой совсем нелишне утрясти следующие нюансы. Прежде всего, ознакомьтесь с местными постановлениями, которые касаются индивидуального электроснабжения. Есть ли какие-то ограничения на использование ветрогенератора, существует ли нормативный местный закон, регламентирующий налог на установку и эксплуатацию ветрогенератора. Эта информация оградит вас от лишних финансовых расходов и неприятностей.
Если вы надумали монтаж ветрогенератора осуществить в посёлке коттеджного типа, непременно надо взять письменное согласие в компании, которая предоставляет посёлку коммунальные услуги и запастись разрешением на установку ветросистемы.
И получается, что государственных документов, запрещающих использование ветрогенератора не существует, зато много создано подводных камней в потоке нашей жизни. Таков наш российский менталитет и от этого никуда не денешься.
Четыре основных барьера
На пути получения разрешения на возведение ветрогенератора существует четыре непредвиденных препятствия, о которых надо знать задолго до покупки ветроагрегата и начала работ по его монтажу. Перечислим их.
- Мачта. Её высота. В некоторых странах ограничивается высота индивидуальных строений, с чем обязательно надо ознакомиться. Или вблизи аэропортов, мостов, тоннелей запрещается возведение любых строений выше 15 метров и должны быть обеспечены светоотражающей сигнализацией. Поэтому без уточнения этих нюансов нельзя приниматься за сборку ветрогенератора.
- Шумовые эффекты от лопастей и редуктора. В инструкции по эксплуатации должен быть указан максимальный уровень издаваемого шума при самых больших оборотах ротора. Можно с помощью прибора по измерению уровня звука определить самостоятельно шумовые параметры и зафиксировать это документально. В конце следующего раздела данной статьи приведены шумовые нормы международных нормативных документов.
- Эфирные помехи для телекоммуникаций. Снабжён ли ветряк защитой от создания телепомех. Если эту проблему не устранить преждевременно, то потом придётся демонтировать установку и нести большие финансовые затраты.
- Ещё препятствием для монтажа ветрогенератора, возможно, может оказаться экологическая служба, объясняя запрет или ограничение установки тем, что, дескать, здесь проходит путь миграции перелетных птиц, что маловероятно.
Заблаговременное устранение этих барьеров поможет избежать неприятностей после монтажа ветрогенератора. Следовательно, чтобы не подвергнуть себя разочарованию и пустым немалым затратам денег, надо покупать агрегаты у тех производителей, которые имеют лицензии на выпуск данной продукции.
Документы и вымыслы о разрешении
А сейчас внимание на монитор! Следующая информация требует особого подхода. Именно с неё надо начинать последующее изучение характеристики ветрогенераторов. Чтобы она хорошо запомнилась, оформляем её подачу в пунктуальном формате.
- Малые ветроэнергетические установки мощностью до 1 квт приравниваются к бытовым изделиям, поэтому никаких справок и документов на установку не требуют. С учётом вышеизложенных в других разделах данной статьи замечаний, их можно смело устанавливать, получать бесплатную электроэнергию и не платить налог государству. Ветер и солнце пока принадлежат народу.
- Есть Постановление Кабинета Министров России «О векторе государственной политики в области нетрадиционных источников энергии», в котором чётко зафиксировано, что ветроустановки мощностью до 75 квт не подлежат сертификации. Такое положение распространяется и на все импортные товары данной категории. Документ не обязывает производить экспертизу тем агрегатам, у которых энергоёмкость менее 75 квт.
- В Распоряжении Правительства Российской Федерации от 8 января 2009 года подробно изложены основные направления госполитики по использованию ветрогенераторов вплоть до 2020 года. То есть, никаких препятствий не должно быть на пути инициативы отдельных граждан по установке ветровых электростанций.
- Перед покупкой и монтажом ветроустановки неплохо познакомиться с нормативными документами местной власти по интересующему вас вопросу. Например, в Ленинградской области в числе законодательных актов есть такой документ «Принцип обустройства дачных посёлков», принятый 24 мая 2000 года. Во втором пункте прямо сказано: «без всякого препятствия со стороны всех коммунальных служб области разрешается использовать ветрогенераторы на садовых участках».
А теперь о вымыслах. Досужие языки молотят всякую чушь по поводу того, что, дескать, изобретён «налог на ветер», что ветровая электроэнергетика вошла в разряд налогоплательщиков России. Бытовая, не коммерческая ветровая энергия никакими налогами не облагается. Установил по всем правилам соседства ветрогенератор – пользуйся на благо своей семьи. Ветер и солнце не являются государственной принадлежностью.
Некоторые сомневаются в том, что в органах госнадзорохрантруда, энергонадзора надо или не надо получать разрешение на электрооборудование с потребляемой мощностью выше 5 квт. Не будем подменять понятия. Речь в официальных документах идёт о приборах–потребителях энергии, а не производителей. Поэтому никуда не надо ходить и не искать ненужных приключений.
На Украине, например, в статье 8 налогового кодекса каждый налог разделяется на местный и государственный, а в следующих двух статьях обнародован список всех установленных обязательных платежей. И среди перечисленных платы за пользование ветряной энергии в списке нет.
А теперь о шуме. Ветрогенератор мощностью 10 квт издаёт шум в пределах 40 децибел, если стоять прямо под установкой. А допустимая шумовая норма всех нормативных документов Европы и России – 80 децибел. Так что, с недовольными соседями, которые не испытывая никаких неудобств, пытаются вас шантажировать, можно разговаривать с помощью веских доказательств.
Задумали пользоваться ветровой энергией – зелёный вам свет к претворению в жизнь вашей мечты. Мелкие неурядицы, о которых мы здесь рассказали, можно спокойно уладить, а со стороны государства никаких препятствий не существует.
В.Ильин
В Германии жители уже протестуют против установки ветрогенераторов:
altenergiya.ru
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 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 ветрогенератор
Также существуют конструкции ветрогенераторов без мультипликаторов. Отсутствие мультипликатора позволяет существенно повысить производительность установки.
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
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
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 Савониуса
Набор для сборки ветрогенератора
- Генератор. Бытовую установку лучше всего собирать на основе генератора на 12 В.
- 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.
- Аккумулятор. Лучше всего использовать специальный альтернативный (герметичный) аккумулятор. В крайнем случае, подойдет автомобильная батарея. Используйте аккумулятор на 12 В.
- Бочка из алюминия либо нержавеющей стали.
- Реле для подзарядки батареи.
- Полугерметичный выключатель.
- Вольтметр.
- Реле лампы заряда.
- Большая наружная доза. Этот элемент представляет собой распределительную коробку, посредством которой осуществляется присоединение проводов. Также благодаря дозе будет обеспечиваться удобный доступ к соединениям.
- Мачта для установки колеса. В домашних условиях не рекомендуется использовать мачты высотой более 10 м.
- Провода.
- Болты М6.
- Хомуты для крепления основного элемента ветрогенератора к опорной мачте. Также для крепления можно использовать нержавеющую проволоку.
- Кусачки.
- Электродрель.
- Шуруповерт.
- Гаечные ключи.
- Отвертки.
- Ножовка.
- Уровень.
- Рулетка.
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 ветрогенератор
Пошаговое руководство по сборке ветрогенератора
Сборка и установка самодельного ветрогенератора выполняется в несколько этапов.
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 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
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 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 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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
виды ветряков, обслуживание, выбор лопастей и генератора, мощные модели и парусники
уже прочитали: 348
Возрастание потребностей населения в электроэнергии вынуждает изыскивать дополнительные возможности. Действующие электростанции обеспечивают потребителей только в пределах доступности, жители отдаленных и труднодоступных регионов зачастую лишены возможности подключения к сетевым ресурсам.
Решением проблемы становятся местные генераторы, действующие на бензине или дизельном топливе. Они требуют постоянных расходов, запаса топлива, запчастей. Альтернативой становятся , имеющие массу преимуществ перед традиционными источниками энергии.
Законность установки ветрогенератора
мощностью до 1 кВт приравниваются к бытовым электроустановкам, поэтому каких-либо разрешений или документов на право использования не требуется. Однако, возможны сложности другого порядка. Например, установка, создающая шум, способна доставлять неприятные ощущения для соседей.
Возможны различные местные нормативы на использование , о которых следует узнать заранее, чтобы не оказаться в неприятной ситуации. Например, существуют ограничения по высоте (до 15 м) или иные требования.
Какой нужен генератор?
— основное устройство комплекса, непосредственно вырабатывающее электроток. Его мощность определяет параметры всей установки. Выбор генератора производится путем подсчета мощности всех потребителей в доме или на участке. Суммарная мощность увеличивается на 15-20 %, а иногда и больше. Это необходимо на случай возникновения непредвиденных обстоятельств, появления в доме новых устройств.
Выбор по ветру
Ветер — источник энергии. Он достается бесплатно, но не всегда имеется в наличии. Прежде, чем приобретать или строить ветряк, следует подробно ознакомиться с метеорологической ситуацией в регионе. Важно выяснить направления, преобладающие скорости ветра, частоту и силу шквальных порывов, ураганных проявлений. Эти знания позволят определиться с типом ветряка, условиями работы оборудования и потребностями в защите.
Мнение эксперта
Эксперт Energo.House Фомин О. А.
Горный инженер, строитель.
Россия имеет преимущественно слабые и средние ветра в большинстве регионов, но для отдаленных или труднодоступных районов нередки более мощные атмосферные проявления, требующие от пользователя обладания полной информацией по силе и направлению потоков.
О безопасности
Вопрос безопасности использования ветрогенератора непрост. Лопасти ветряка при высоких скоростях и больших размерах способны причинить серьезные травмы, вплоть до летального исхода. Кроме того, высокие мачты опасны при возникновении сильного ветра, поскольку могут опрокинуться на жилые дома, людей, оказавшихся поблизости, причинить вред имуществу или постройкам.
При этом, большинство противников ветроэнергетики находят проблемы не там, где они есть. Существует масса утверждений о вреде устройств:
- наличие шума
- вибрация
- мерцающая тень, способствующая нервно-психическим расстройствам
- магнитный фон
- помехи радио- и телевизионным приемникам
- непереносимость установок животными, опасность для птиц
Большинство из этих утверждений — следствие надуманных противниками автономных источников питания аргументов. Они имеют место, но величина проблем настолько не соответствует действительности, что эти проблемы попросту не заслуживают времени на обсуждение. Если ветрогенераторы и представляют опасность, то лишь для представителей ресурсоснабжающих компаний, не желающих терять клиентов.
Тем не менее, мощные промышленные установки, использующиеся в составе крупных электростанций, способны создавать неудобства для жителей, что доказано в американском суде. Ветряки продуцировали инфразвук, вызывавший расстройства здоровья у индейцев, живших в резервации на расстоянии 200 км. Однако, учитывая размеры и мощность частного ветряка, говорить о вреде от него незачем.
Вертикалки
Ветряки с вертикальной осью вращения являются наиболее подходящей для самостоятельного изготовления группой устройств. Они имеют простую, понятную конструкцию. Не нуждаются в большом количестве узлов вращения, нетребовательны к направлению ветра. Возможности этой группы породили большое количество вариантов конструкции, некоторые из которых следует рассмотреть подробнее.
ВС
Ветрогенератор Савониуса — одна из наиболее старых разработок, увидевших свет в 20-х годах прошлого столетия. Устройство состоит из двух лопастей достаточно большой площади, изогнутых в продольном направлении. В поперечном сечении они напоминают латинскую букву S. При этом, они слегка сдвинуты друг к другу, несколько перекрывая рабочие стороны.
При воздействии потока ветра одна из лопастей получает усилие на рабочую часть, а вторая — на обратную сторону. Форма лопасти способствует рассечению потока, часть которого уходит в сторону, а другая часть соскальзывает на рабочую поверхность второй лопасти, увеличивая вращающий момент.
Мнение эксперта
Эксперт Energo.House Фомин О. А.
Горный инженер, строитель.
На основе конструкции Савониуса разработано множество моделей ветряков с увеличенным количеством лопастей, большей эффективностью и чувствительностью к слабым ветрам.
Дарье
Конструкция Дарье была предложена почти одновременно с ротором Савониуса. Ее основа — лопасти, имеющие форму крыла самолета и расположенные вертикально по касательной к окружности вращения. Требуется нечетное число лопастей, иначе возникнет чрезмерно высокое уравновешивающее усилие. Подъемная сила лопастей способствует возникновению высокой скорости вращения, превышающей этот показатель в 3-4 раза по сравнению с ротором Савониуса.
Математического описания работы устройства до сих пор не имеется, но разработки, выполненные на основе конструкции, существуют и постоянно пополняются. Существует большое количество моделей частных ветрогенераторов с мощностью, достаточной для обеспечения небольшого дома.
Ортогонал
Ортогональные конструкции являются наиболее эффективными из всех базовых моделей вертикальных ветряков. Они обладают высокими скоростями, чувствительностью, производительностью. Конструкция состоит из нескольких лопастей (обычно три и больше), расположенных на некотором расстоянии от оси параллельно ей. Рассмотренный выше ротор Дарье — один из представителей ортогональных устройств. К недостаткам можно отнести высокие нагрузки на узел вращения, способствующие быстрому выходу из строя движущихся деталей.
Геликоид
Геликоидные конструкции созданы на основе базовой модели ортогонального типа, но со значительными изменениями геометрии лопастей. Они изогнуты по окружности вращения, получив форму, приближенную к спиральной. В результате достигается значительная стабилизация вращения, снижается износ движущихся элементов, конструкция в целом приобретает долговечность, прочность и надежность.
Более плавный режим вращения обеспечивает равномерную выработку электрического тока, что позволяет использовать устройства для прямого питания некоторых потребителей (осветительных устройств, насосов и т.д.). Для самостоятельного изготовления конструкция представляет достаточно трудную задачу из-за сложной геометрической формы лопастей.
Бочка-загребушка
Это — «народное» название многолопастного карусельного (вертикального) ветрогенератора. Устройство имеет хороший баланс, эффективно захватывает поток ветра, низкий уровень шума. Для желающих попробовать силы в изготовлении ветряк своими руками этот вариант конструкции рекомендуется как один из базовых типов конструкции. Лопасти делаются из листовой оцинкованной стали, разрезанных вдоль бочек или иного подручного материала.
Каркас — сваривается из металлического профиля — уголка, трубы и т.п. Особенность устройства в его неуязвимости для сильных порывов ветра — вокруг крыльчатки при усилении потока образуется вихревой кокон, препятствующий проникновению ветра внутрь крыльчатки. Поток просто обтекает устройство, как трубу.
Ветрогенератор Ленца
Особенность конструкции Ленца состоит в использовании вместо подшипников сильных неодимовых магнитов. Они удерживают узел вращения в «подвешенном» состоянии, что обеспечивает легкость вращения. Отсутствие трения способствует высокой долговечности оборудования. Показатели весьма впечатляющие — старт вращения происходит при скорости ветра от 0,17 м/с, а на номинальную производительность ветряк выходит уже при 3,4 м/с.
Ротор Бирюкова
Изобретение Бирюкова появилось в 60-х годах прошлого века. Особенностью конструкции является устройство ротора, имеющего два «этажа» с разным строение лопастей. КПД ветряка, заявленный изобретателем, составляет 46 %, что для подобных устройств вертикального типа весьма привлекательно.
Ротор стартует как обычное устройство Савониуса, но при наборе скорости образуется воздушная подушка из завихрений, изменяющая профиль крыльчатки на более выгодный при данном режиме вращения. Усиление ветра способствует образованию вихревого кокона, который заставляет поток обтекать его словно монолитную преграду.
Лопастники
Ветряки с горизонтальной осью вращения имеют большую эффективность, так как энергия потока ветра используется только на рабочих поверхностях, не контактируя с обратными сторонами лопастей. При этом, критически важно наличие устройства, автоматически устанавливающего для ветряка направление по ветру. Обычный вариант — свободно вращающийся вокруг вертикальной оси ветряк и хвостовой стабилизатор как у самолета.
Лопасти
Лопасти горизонтального ветряка являются основным элементом крыльчатки, принимающим поток и преобразующим его во вращательное движение. Эффективность работы обусловлена конструкцией и размерами.
Аэродинамика лопастей зависит от угла наклона, конфигурации, площади соприкосновения с потоком. Чем выше площадь контакта, тем большую энергию принимает поверхность, что имеет положительные и отрицательные стороны. Возрастание получаемой энергии способствует повышению фронтального давления на ветряк, способствующего разрушению конструкции.
Генератор
Генератор — устройство, преобразующее энергию вращения в электрический ток. Наряду с ротором, генератор для ветряка является основным узлом, который обслуживается всеми остальными элементами установки. Используются готовые конструкции, входящие в состав комплекта поставки или приобретенные отдельно, а также самодельные образцы, зачастую работающие лучше заводских.
Аварийный флюгер
Так среди специалистов принято называть устройство увода крыльчатки от чрезмерно сильного ветрового потока. Вращение, имеющее скорость, превышающую расчетную, создает ток большей силы и напряжения, чем это рассчитано и не нужен для оборудования.
Для исключения таких ситуаций существуют устройства торможения, одно из которых работает на принципе авторегулирования. Перпендикулярно направлению оси устанавливается специальная лопатка, жестко соединенная с ротором.
Хвостовой стабилизатор крепится к ротору через шарнир с пружиной. Когда ветер достигает слишком высокой скорости, усилие на тормозной лопатке превышает силу пружины, ротор отворачивается от ветра и прекращает вращаться со слишком высокой скоростью.
Токосъемник
Устройство подвода или, в нашем случае, съема электроэнергии — коллектор — достаточно капризный узел, требующий регулярного ухода, смазки, замены щеток и т.д. Процедура не самая простая, так как ветряк расположен на мачте, до аппаратуры надо еще добраться, что непросто. Необходимо иметь достаточно надежный и безопасный механизм опускания мачты, иначе аппаратура долго не продержится.
Лопастной ветрогенератор + солнечная панель для электроснабжения дачи
Идея совмещать солнечные батареи с ветрогенераторами возникла практически с первых дней появления этих конструкций. Привлекают абсолютно дармовая энергия ветра и солнца, которые нуждаются только в оборудовании для захвата и преобразования. Оба комплекса вполне могут работать в связке, дополняя друг друга.
Мнение эксперта
Эксперт Energo.House Фомин О. А.
Горный инженер, строитель.
Нет ветра — используются солнечные батареи, зашло солнце — энергию дает ветряк. Для дачного домика, загородного коттеджа подобные комплексы способны обеспечить если не полноценное, то весьма обильное дополнительное электропитание, помогающее сэкономить на электроэнергии немалые суммы.
Своими руками
Приобретение готового ветрогенератора не по карману большинству пользователей. Кроме того, стремление мастерить разные механизмы и приспособления неискоренимы в народе, а если появляется еще и насущная необходимость — решение вопроса однозначно. Рассмотрим, как сделать ветрогенератор своими руками.
Простейший ветрогенератор для освещения дачи
Самые простые конструкции используются для освещения участка или питания насоса, подающего воду. В процессе участвуют, как правило приборы потребления, не боящиеся скачков напряжения. Ветряк вращает генератор, напрямую подключенный к потребителям, без промежуточного комплекта, стабилизирующего напряжение.
Ветряк своими руками из автомобильного генератора
Генератор от автомобиля является оптимальным вариантом при создании самодельного ветряка. Он нуждается в минимальной реконструкции, в основном — перемотке катушки более тонким проводом с большим числом витков. Модификация минимальна, а полученный эффект позволяет использовать ветряк для обеспечения дома. Понадобится достаточно скоростной и мощный ротор, способный вращать устройства с большим сопротивлением.
Ветрогенератор из стиральной машины
Электродвигатель от стиральной машины часто используют для создания генератора. Оптимальным вариантом является установка на ротор сильных неодимовых магнитов, обеспечивающих возбуждение обмоток. Для этого необходимо просверлить в роторе углубления, диаметром равные размеру магнитов.
Затем они устанавливаются в гнезда с чередованием полярности и заливаются эпоксидкой. Готовый генератор устанавливается на вращающуюся вокруг вертикальной оси площадку, на вал насаживается крыльчатка с обтекателем. Сзади к площадке крепится хвостовой стабилизатор, обеспечивающий наведение устройства.
Мощные модели
Самостоятельное изготовление мощных моделей ветрогенераторов требует больших усилий и теоретической подготовки. Прежде всего, требуется создание мощного генератора, требующего расчетов, правильной сборки, использования качественных материалов. Кроме того, надо сделать ротор, действующий при слабых ветрах, но способный создавать достаточное усилие для генератора. Также потребуются соответствующие устройства обработки электротока, каркас, мачта и прочие элементы конструкции и электроники.
Ветрогенератор мощностью более 1 киловатта
Ветряки подобной мощности имеются в продаже. Покупка установки позволяет получить готовое устройство с заранее известными параметрами, изготовленное из соответствующих материалов. Цены на такое оборудование начинаются от 30000 руб, что доступно не каждому пользователю.
Кроме того, потребуется сопутствующая электроника, аккумуляторы и прочая аппаратура, что увеличит расходы примерно вдвое. Дороговизна установок является основной причиной распространения моделей ветряков, сделанных своими руками.
Вертикальный ветряк своими руками (5 квт)
Существует несколько вариантов изготовления устройство такой мощности:
- роторная конструкция
- цепочка парусных крыльчаток, установленных последовательно
- использование аксиального генератора на неодимовых магнитах
Выбор наиболее удобного варианта зависит от степени подготовки и технической базы пользователя. Рекомендуются вертикальные конструкции, независимые от направления ветра и не нуждающиеся в установке на высокие мачты.
Наиболее удачно отвечают требованиям карусельные многолопастные конструкции на основе ротора Савониуса. Существуют и промышленные установки такого класса, приобретение которых ускорит решение вопроса и позволит получить профессионально изготовленный комплекс с гарантированными параметрами.
Парусники
Парусные ветряки существуют с незапамятных времен. Они представляют собой устройства с большой площадью контакта лопастей и потока ветра, но с малой массой крыльчатки. Это дает существенное уменьшение инерции покоя, позволяющие стартовать при слабых ветрах.
Промышленные ветряки, качающие воду, известны уже более 100 лет. Они имели парусные лопасти с жестким заполнением, обладавшие низким КПД. Со временем были разработаны конструкции с мягким парусом, представляющие собой жесткую рамку с натянутой плотной тканью, одна сторона которой свободна и образует естественным образом специфический профиль. В результате получается крыльчатка с большой площадью, малым весом, простая в изготовлении и удобная в эксплуатации. Парусные конструкции успешно используются в разных условиях и обеспечивают энергией различные типы потребителей.
Самодельный генератор
Изготовление самодельного генератора — часто встречающаяся задача, возникающая при сборке ветряка. При создании используются разные методы:
- использование готового генератора или магнето с внесением некоторых конструктивных изменений
- создание генератора «с нуля» из подручных материалов
Оба варианта имеют свои плюсы и минусы, выбор делается на основе своих возможностей или предпочтений.
Мотор для ветряка своими руками
Создание генератора с нуля требует обладания определенными познаниями, навыками работы со слесарными инструментами и опыта изготовления электротехнических устройств. Процесс создания генератора состоит из двух этапов:
- изготовление ротора. На пластину из фанеры или иного листового материала наклеиваются неодимовые магниты в одинаковом удалении от центра. Полярность магнитов чередуется
- изготовление статора. Наматываются обмотки числом, кратным 3 (три фазы). Они располагаются на фанерной пластине подобно магнитам ротора и соединяются определенным образом, образуя равномерный сдвиг фазы. Готовый статор заливают эпоксидкой для защиты от влаги, пыли и т.д.
- производится сборка устройства. На оси укрепляется ротор, ось устанавливается на статор, вся конструкция закрепляется и накрывается защитным кожухом.
Расчеты мощности генератора производятся заранее. Проверка работоспособности проходит обычно сразу после сборки, вращение обеспечивается при помощи подручного устройства (чаще всего, электродрель).
Обслуживание ветрогенератора
Ветряки — довольно надежные устройства, не требующие ежедневного ухода и обслуживания. Многие пользователи свидетельствуют, что их комплекты работают практически без вмешательства человека по 2-3 года. Тем не менее, вращающиеся части изнашиваются, требуют смазки, замены подшипников.
Лопасти крыльчатки выходят из строя и требуют замены. Эти действия выполняются по мере необходимости, владелец учитывает пробег деталей и меняет их по достижении определенного срока наработки. Для промышленных моделей существуют свои режимы обслуживания, указанные в паспорте комплекта.
energo.house
Установка ветрогенератора своими руками на даче
Есть еще нюансы, которые надо учесть, если вы собираетесь приобщиться к ветроэнергетике. Так, стоит подумать о том, где лучше всего произвести установку ветрогенератора на даче.
Ветрогенератор для питания пары электрических лампочек и телевизора (малый дачный набор потребителей электроэнергии) можно установить прямо на крыше дома, особенно если модель не очень шумная. Но более серьезное оборудование придется выносить подальше от жилых строений — минимум на 20 м (а лучше - на 30-40 м).
Дело в том, что во время работы генератора возникают электромагнитные поля, которые никак нельзя считать полезными для здоровья (жить с мощным ветрогенератором на крыше - все равно, что жить под линией электро-передачи, на что не согласится ни один разумный человек). Кроме того, они создают помехи для работы электронной техники.
Помимо удаленности от жилых строений, при установке оборудования, следует предусмотреть высоту мачты. Чем выше, тем сильнее ветер и тем эффективнее работа ветрогенератора. Постройки и деревья мешают ветру, поэтому пропеллер желательно поднять как можно выше.
Оптимальной считается мачта, на 10 м превосходящая по высоте самую высокую помеху (дерево, здание) в радиусе 100 м.
Выбор высоты мачты ветрогенератора в зависимости от высоты препятствия: Н - высота мачты; h - высота препятствия; R - радиус ветрогенератора (расстояние от оси вращения до нижнего края лопасти)
Как вариант, можно увеличить радиус до 200 м, тогда мачта должна быть выше самой высокой помехи на 3-4 м. Установка ветрогенератора на даче посреди поля - оптимальный вариант: ни деревьев, ни домов - ветру есть, где разгуляться.
Если нет возможности установить ветрогенератор так, чтобы в радиусе 100 м не было никаких препятствий для ветра, то следует обеспечить, по крайней мере, такую длину мачты, чтобы от верхушки самого высокого препятствия до нижнего края лопасти имелось расстояние 3-4 м.
К сожалению, далеко не на каждом участке можно установить мощный ветрогенератор, соблюдая все требования. К тому же чем выше мачта, тем дороже оборудование, ведь нужны усиленное крепление и различные приспособления, обеспечивающие безопасность и предотвращающие опрокидывание мачты.
Еще один минус ветрогенератора заключается в том, что с его помощью невозможно организовать полностью автономное энергоснабжение загородного дома.
Среднестатистического ветроэлектростанцию, предлагаемыми современными производителями - достаточно для питания бытовых приборов, но его мощности не хватит для отопления в холодный сезон.
К примеру, на рынке предлагаются ветроустановки мощностью 5 кВт, укомплектованные генератором, мачтой, инвертором и 20 аккумуляторами (то есть полный набор оборудования, необходимый для работы устройства). Стоит такой комплект около $20 тыс., а заявленные 5 кВт выдает только при идеальных условиях (их оговаривает продавец, но скорость ветра в вашем регионе может и не соответствовать этим условиям).
Фактически такая ветроустановка снабжает электроэнергией только самые необходимые потребители. Если добавить к ним еще и внешнее освещение дома (двор, участок), то потребляемая мощность значительно возрастет (даже при условии использования энергосберегающих ламп) и придется приобретать ветроустановку, обеспечивающую 10 кВт.
А такое оборудование в полной комплектации стоит уже около $31 тыс. При этом заявленную мощность можно получить опять же лишь в идеальных условиях, которых может и не быть в данном конкретном регионе. Конечно, можно установить несколько ветрогенераторов или один, но очень мощный, созданный для небольших скоростей ветра. Однако это нерентабельно, к тому же оборудование займет много места.
С учетом всех перечисленных минусов ветроэлектростанцию рекомендуется использовать в качестве вспомогательного источника энергии для загородного дома. В сочетании с мини-ГЭС или солнечной электростанцией он прекрасно обеспечит дом электричеством.
genport.ru
подробная инструкция по сборке вертикального ветряка
Если раньше ветряки можно было встретить не часто, то сегодня эта сфера активно развивается и опыт по созданию приобрели многие.
Область применения устройств разнообразна: они обеспечивают электричеством дома, качают воду, напрямую к ним подключают сельскохозяйственное оборудование (например, дробилки) и нагревают ёмкости с водой, которые могут стать аккумуляторами тепла для жилища.
Промышленные модели всем хороши, кроме стоимости, поэтому рассмотрим, как сделать ветрогенератор (ветряк) для частного дома своими руками и что для этого потребуется.
Ветряки для дома своими руками, механика ветрогенератора
Суть работы ветрогенератора – превращение кинетической энергии ветра в электрическую. Каждый элемент системы выполняет свою функцию:
- Ветряное колесо, лопасти. Улавливают движение воздушных масс, вращаются и приводят в движение вал.
- На валу может быть сразу установлен генератор, а может быть угловой редуктор, который передаст движение вниз на кардан. Благодаря использованию редуктора можно добиться повышения оборотов (мультипликатор).
- Генератор – преобразует вращательную энергию в электрическую. Если генератор выдаёт стабильный ток, то его цепляют к аккумуляторам. Если нет – промежуточно устанавливается реле-регулятор напряжения.
- Аккумуляторов в системе может и не быть, но с ними работа более стабильна – они используют ветреные часы для подзарядки и расходуют накопленный потенциал, когда ветер стихает.
- Инвертор – служит для преобразования напряжения в нужную величину, например, в 220V. Нужен для удобства, поскольку большинство приборов рассчитаны на такое напряжение. Но назначение ветряка может быть различным, поэтому не в каждую схему включают инвертор.
- Анемоскоп – прибор, который используют для мощных ветроустановок. Он собирает данные о скорости и направлении ветра. В самодельных конструкциях практически не встречается. Обычно делают небольшой флюгер и поворотный механизм.
- Мачта – или опора, на которой будет закреплён пропеллер. На высоте больше шансов поймать стабильный и сильный ветер, поэтому важно уделить внимание мачте, которая должна выдерживать нагрузки.
Ветряки могут быть горизонтальными (с классическим воздушным винтом) и вертикальными (роторные). Горизонтальные установки имеют наибольший КПД, поэтому их чаще всего воспроизводят при самостоятельном изготовлении.
Генератор вертикального типа
Но такие ветряки нужно поворачивать навстречу ветру, поскольку при боковом потоке он перестаёт работать. А роторный ветрогенератор, сделанный своими руками, тоже имеет свои преимущества.
Конструкция вертикальных систем может сильно отличаться, но есть у них общие особенности.
- Вертикально расположенные турбины поймают ветер, откуда бы он ни дул (горизонтальные модели нужно оснащать направляющей), что очень удобно, если ветер в конкретной местности не стабильный, переменный.
- Такую конструкцию можно расположить прямо на земле (конечно, если там будет достаточно ветра).
- Сделать установку проще, чем горизонтальную.
Единственный минус – относительно невысокий КПД.
Мощность устройства
Во-первых, нужно определить, какой мощности ветряк требуется, с какими задачами и нагрузками он должен справляться.
Обычно альтернативные источники энергии устанавливают, как дополнительный, который только помогает основному энергоснабжению.
И агрегаты мощностью от 500 Вт – это уже неплохо.
Для отопления небольшого дома понадобится около 2-3 кВт.
Но мощность ветряка зависит от 2 факторов:
- Диаметра лопастей.
- Скорости ветра.
Желаемое соотношение можно определить по таблице для горизонтальных устройств (на пересечении скорости ветра и диаметра лопастей – мощность в ваттах).
| Скорость ветра/Диаметр лопастей | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| 1м | 3 | 8 | 15 | 27 | 42 | 63 | 90 | 122 | 143 |
| 2м | 13 | 31 | 61 | 107 | 168 | 250 | 357 | 490 | 650 |
| 3м | 30 | 71 | 137 | 236 | 376 | 564 | 804 | 1102 | 1467 |
| 4м | 53 | 128 | 245 | 423 | 672 | 1000 | 1423 | 1960 | 2600 |
| 5м | 83 | 196 | 383 | 662 | 1050 | 1570 | 2233 | 3063 | 4076 |
| 6м | 120 | 283 | 551 | 953 | 1513 | 2258 | 3215 | 4410 | 5866 |
| 7м | 162 | 384 | 750 | 1300 | 2060 | 3070 | 4310 | 6000 | 8000 |
| 8м | 212 | 502 | 980 | 1693 | 2689 | 4014 | 5715 | 7840 | 10435 |
| 9м | 268 | 653 | 1240 | 2140 | 3403 | 5080 | 7230 | 9923 | 13207 |
Например, если чаще всего дуют ветра от 5 до 8 м/с, а нам нужно, чтобы ветряк выдавал 1,5 — 2 кВт, то нужно рассматривать конструкции диаметром от 6 м.
Лопасти
По форме лопасти могут быть:- Крыльчатого вида.
- Парусного типа.
Парусные – плоские, это менее продуктивная схема. Они не учитывают аэродинамические силы, а вращаются только под напором ветряного потока.
Только 10 % энергии ветра будет преобразована в электрическую.
У крыльчатого типа наружные и внутренние поверхности различаются по площади. Также важно расположить лопасти под углом 6-10 ° к ветру.
Какой материал использовать на лопасти
На старинных мельницах изготавливался тонкий деревянный каркас из жердей с перемычками, на который натягивались полотняные «крылья». Когда ткань ветшала, её заменяли. Как вариант, можно использовать плотные материалы, такие, как брезент.
Но есть и альтернативы, как можно сделать лопасти для ветрогенератора своими руками:
- Для небольшого пропеллера можно сделать пластиковые лопасти, разрезав на части трубу ПВХ.
- «Паруса» вырезают из фанеры.
- Крупный агрегат можно снабдить лопастями из деревянных досок (не важно, что каждая лопасть будет тяжёлой, главное, чтобы они уравновешивали друг друга).
- Можно использовать лёгкий металл, например дюралюминий.
Если ветер в местности порывистый, предпочтительнее делать увесистые лопасти, тогда система будет работать более стабильно.
Диаметр используемой трубы должен ровняться пятой части её длины. Отрезок разрезается вдоль на 4 части, в основании вырезается квадрат 5х5 (это будет место крепления), а затем делается косой срез, заужающий лопасть от основания к концу. Рваный край обрабатывается наждаком.
Для тех, кто любит путешествовать, ходить в походы или на рыбалку, такое устройство как электрогенератор на дровах будет просто незаменимым. Что это такое и как изготовить такой генератор своими руками, читайте далее.
Как организовать отопление без газа и дров, читайте тут.
Наверняка, вы слышали, что в военные времена выпускали автомобили, которые ездили на дровах. В чем состоит актуальность газогенератора в наше время, читайте в этой теме: http://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/otopitelnye-pribory/gazogenerator-svoimi-rukami.html. А также вы найдете инструкцию по изготовлению агрегата своими руками.
Вертикальный ветрогенератор своими руками
Используемые материалы и оборудование
Габариты турбины могут быть выбраны произвольно – чем больше, тем мощнее. В примере диаметр изделия – 60 см.
Для изготовления вертикальной турбины понадобится:
- Труба Ø 60 см (желательно из нержавеющей стали – оцинковка, дюраль и т.д.).
- Прочный пластик (два диска диаметром 60 см).
- Уголочки для крепления лопастей (по 6 шт. на каждую) – 36 шт.
- Для основы – ступица автомобильная.
- Гайки, шайбы винты для крепления.
Оборудование и инструмент:
- Лобзик.
- Болгарка.
- Дрель.
- Отвёртка.
- Ключи.
- Перчатки, маска.
Для балансировки лопастей можно использовать небольшую металлическую пластину, магниты, а при небольшом дисбалансе можно просто просверлить отверстия.
Чертеж ветрогенератора
Чертеж устройства ветрогенератора
Изготовление вертикального ветряка
- Металлическая труба разрезается вдоль так, чтобы получилось 6 одинаковых лопастей.
- Из пластика вырезается две одинаковых окружности (диаметр 60 см). Это будет верхняя и нижняя опора турбины.
- Чтобы немного облегчить конструкцию, можно вырезать в верхней опоре по центру круг Ø 30 см.
- В зависимости от того, сколько на автомобильной ступице отверстий, размечаются по ним точно такие же отверстия для крепления в нижней пластиковой опоре. Просверливаются дрелью.
- По шаблону нужно разметить расположение лопастей (два треугольника, образующих звезду). Отмечаются места крепления уголков. На двух опорах должно получиться идентично.
- Лопасти обрезать лучше не по одной, а все сразу (используется болгарка).
- Места креплений уголков нужно отметить и на лопастях. Затем просверлить отверстия.
- При помощи уголков лопасти крепятся к кругам-основаниям болтами и гайками через шайбы.
Чем длиннее лопасти, тем мощнее будет агрегат, но тем труднее его будет отбалансировать, в сильный ветер конструкцию «разболтает».
Генератор своими руками
Для ветряка нужно подбирать самовозбуждающийся генератор на постоянных магнитах (такие использовались в тракторах Т-4, МТЗ, т-16, т-25).
Если поставить обычный автомобильный генератор, у них обмотка напряжения работает от аккумулятора, то есть: нет напряжения – нет возбуждения.
Значит, если установить автогенератор + аккумулятор, и долгое время будет слабый ветер, аккумулятор просто разрядится и когда ветер появится вновь, система не запустится.
Либо изготовить ветрогенератор на неодимовых магнитах своими руками. Выдавать такой агрегат будет при слабом ветре 1,5 кВт, максимально, при сильном ветре 3,5 кВт. Инструкция по шагам:
Делаются два металлических блина, диаметром по 50 см.
На них по периметру на супер-клей крепятся по 12 неодимовых магнитов на каждой (размером примерно 50 х 25 х 1,2 мм). Магниты чередуются: «север» — «юг».
Блины размещаются друг напротив друга, полюса тоже ориентируются «север» — «юг».
Между ними размещается самодельный статор. Это 9 катушек медной проволоки сечением 3 мм. По 70 витков в каждой. Между собой они соединяются по схеме «звезда» и заливаются полимерной смолой. Катушки наматываются в одну сторону. Для удобства начало и конец обмотки нужно пометить (например, изолентой разных цветов).
Самодельный генератор для ветряка из неодимовых магнитов
Толщина статора около 15 — 20 мм. При его изготовлении нужно предусмотреть выходы обмоток с катушек через болты с гайками. С них будет идти питание генератора.
Расстояние между статором и ротором – 2 мм.
Суть работы в том, что север и юг магнитов меняются местами, что заставляет электрический ток «бегать» через катушку.
Магниты роторов будут очень сильно притягиваться. Чтобы соединить детали плавно, нужно просверлить в них отверстия и нарезать резьбу для шпилек. Роторы сразу выравниваются относительно друг друга и, постепенно, при помощи ключей, опускается верхний на нижний. После всего временные шпильки убираются.
Этот генератор можно использовать как на вертикальную, так и на горизонтальную модель.
Процесс сборки
- На мачте устанавливается кронштейн для крепления статора (он может быть трёх или шести лопастной).
- Над ним закрепляется гайками ступица.
- В ступице 4 шпильки. На них закручивается генератор.
- Статор генератора соединяется с кронштейном, неподвижно закреплённым на мачте.
- На вторую пластину ротора закрепляется лопастная турбина.
- От статора провода клеммами подключаются на регулятор напряжения.
Монтаж установки, которая превратит ветер в энергию
Чтобы установить собранную конструкцию на длинной мачте (а она будет довольно тяжёлой), нужно сделать следующее:
- В земле бетонируется надёжное основание.
- Во время заливки, в него вливают шпильки для крепления мощного шарнира (легко делается своими руками).
- После полного затвердевания, шарнир одевается на шпильки и закрепляется гайками.
- Мачта крепится к подвижной половине шарнира.
- В верхней части мачты при помощи фланца (приваривается), крепятся три — четыре растяжки. Понадобится стальной трос.
- За один из тросов мачта на шарнире поднимается (можно тянуть автомобилем).
- Растяжки фиксируют строго вертикальное положение мачты.
Ветряк из тракторного генератора
Место установки
От правильно подобранного места расположения ветряка будет зависеть эффективность его работы. Нужно найти место, где лопастям будет доступно максимальное количество ветра.
Это должно быть открытое пространство, возвышенность или крыша строения – подальше от деревьев и домов. И дело не только в помехах, но и в том, что устройство производит во время работы некоторый шум, а значит, может мешать спокойной жизни соседей.
Иногда на некотором удалении от жилого дома строят небольшой домик, в котором можно разместить оборудование и аккумуляторы, а на его крыше закрепляют ветрогенератор, можно даже в паре с солнечными батареями.
Сейчас все больше людей проявляют интерес к альтернативным источникам энергии. И частный дом — отличное поле для экспериментов. Альтернативная энергия своими руками: использование ветра, геотермальной энергии, биогаз и другие варианты, их плюсы и минусы.
Как утеплить трубы в земле своими руками, читайте в этой рубрике.
Видео на тему
microklimat.pro
Ветроэнергетические установки, ветрогенераторы - вопросы и ответы
Ветроэнергетические установки, ветрогенераторы
Часто задаваемые вопросы и ответы
Ветрогенераторы. Что это?
Как работает ветрогенератор?
Что дает ветрогенератор?
Где применяются ветрогенераторы?
Какой силы ветер нужен для работы ветрогенератора?
Почему ветрогенераторы надо применять?
Каких мощностей бывают ветрогенераторы?
Сколько это стоит?
Реновированные ветрогенераторы — что это такое?
Сетевые ветрогенераторы?
При какой скорости ветра начинает работать ветрогенератор?
Как влияют высота мачты и диаметр ротора на выработку энергии?
Как осуществляется буревая и грозовая защита?
Что значит — имеет/не имеет мультипликатора?
А зачем мне дизель-генератор? Поставлю только ветрогенератор и буду получать электроэнергию.
Есть ли от него шум, помехи?
Для чего мне инвертор?
Возможна ли установка ветрогенератора на крыше коттеджа, например, на кирпичной трубе?
На что обращается внимание при установке ветрогенератора?
Можно ли использовать ветрогенератор в качестве резервного источника питания?
При использовании нескольких ветрогенераторов, как будет выглядеть принципиальная схема и как будут происходить переключения при малой нагрузке, при которой нет необходимости в работе всех ветрогенераторов?
Ветрогенераторы. Что это?
Ветрогенераторы — это генераторы электрической энергии, предназначенные для превращения энергии ветра в электрическую. Сегодня ветрогенераторы – высокотехнологичное изделие мощностью от 1 КВт до 5000 КВт единичной мощности. Ветрогенераторы современных конструкций позволяют использовать экономически эффективно энергию даже самых слабых ветров – от 3 метров в секунду. С помощью ветрогенераторов сегодня можно не только поставлять электроэнергию в «сеть» но и решать задачи электроснабжения локальных или островных объектов любой мощности.
Как работает ветрогенератор?
Все очень просто, почти как и сотни лет назад. Набегающие потоки ветра на высоте башни ветрогенератора вращают лопасти ветрогенератора. Энергия вращения передается по валу ротора на мультипликатор, который в свою очередь вращает асинхронный или синхронный электрический генератор. Широко распространены конструкции ветрогенераторов, не имеющих мультипликатора, что существенно увеличивает их производительность. При изменении направления ветра, механизм ориентации поворачивает башню ветрогенератора по ветру. Стабилизация вращения ветроколеса ветрогенератора достигается различными методами, один из которых – поворот лопастей или их фрагментов вокруг своей оси под углом к направлению ветра. Ветрогенераторы могут работать как по одиночке (единичный комплекс), так и группами (ветропарк). Часто один или несколько ветрогенераторов работают параллельно с дизель-генераторами в качестве средства экономии расходов на дизельное топливо.
Что дает ветрогенератор?
Приведем для ориентировки два примера:
Ветрогенератор мощностью 800 КВт при среднегодовой скорости ветра 6 м/с произведет за год 1.500.000 КВт часов электроэнергии, при среднегодовой скорости ветра 5 м/с — 1.100.000 КВт часов электроэнергии.
Ветрогенератор мощностью 2000 КВт при среднегодовой скорости ветра 6 м/с произведет за год 3.700.000 КВт часов электроэнергии, при среднегодовой скорости ветра 5 м/с — 2.300.000 КВт часов электроэнергии.
Где применяются ветрогенераторы?
Ветрогенераторы применяются в самых различных местах. Это открытые территории с хорошим ветропотенциалом, поля, острова, мелководье, горы. Как следствие энергетической политики в России — места, где подключение к существующим сетям дороже ветроэнергетического проекта или доставка дизельного топлива обходится дорого.
Какой силы ветер нужен для работы ветрогенератора?
Использование ветрогенератора экономически эффективно в местности со среднегодовой скоростью ветра от 3-4 м/с. Приближенно прикинуть, какова среднегодовая скорость ветра в Вашем регионе Вы можете, внимательно ознакомившись с Картой ветроресурсов России на нижеприведенном рисунке.
Почему ветрогенераторы надо применять?
Аргументов за применение ветроэнергетических установок множество. Вот основные из них:
1. Это независимый от внешних факторов источник электроэнергии. Своя электростанция.
2. После достижения срока окупаемости ветрогенератор требует затрат только на его обслуживание.
3. Применение ветрогенераторов позволяет до 80% сэкономить затраты на дизельное топливо в тех местах, где дизель – генераторы являются основным источником электроэнергии. Следовательно, экономятся расходы на хранение и транспортировку дизельного топлива и энергоснабжение таких объектов становится более независимым от случайных факторов.
4. Капитальные затраты на ветроэнергетический комплекс по сравнению с традиционными источниками электроэнергии достаточно низки. Ориентировочно это 1 300 Euro на 1 КВт установленной мощности «под ключ».
5. Сроки ввода в эксплуатацию ветрогенераторов достаточно коротки. После изготовления оборудования по заказу, поставка и монтаж длятся 1-2 месяца. В случае применения ветрогенераторов «с пробегом» срок поставки ограничивается 1-2 месяцами.
6. Ветроэнергетические установки не загрязняют окружающую среду. Этот аргумент становится все более актуальным при согласовании новых промышленных проектов в России.
Каких мощностей бывают ветрогенераторы?
Бытовые – от 1 КВт до 10 КВт и более. Если брать сразу промышленные ветрогенераторы, то мощностная линейка промышленных ветрогенераторов сегодня простирается от 100 КВт до 5000 КВт единичной установленной мощности. Ветрогенераторы устанавливают по одному или группами. в зависимости от того, какой мощности ветрогенераторы были рекомендованы в ходе проектирования.
Сколько это стоит?
Для грубой ориентировки можно применять некий ценовой стандарт. «Сетевой вариант» — условно 1200 Евро за 1 КВт установленной мощности «под ключ» при применении новых ветрогенераторов. «Ветродизельный вариант» — условно 1700 Евро за 1 КВт установленной мощности «под ключ» при применении новых ветрогенераторов. Более точную цифру стоимости того или иного ветроэнергетического проекта можно выяснить в ходе работы над т.н. «техническим предложением» — первым этапом проектирования.
Реновированные ветрогенераторы — что это такое?
Ветроэнергетическое оборудование может считаться одним из самых надежных, если не самым надежным, в энергетике. Причина тому не только высокие технологии, применяемые при его изготовлении, но и относительно небольшие нагрузки, которым оно подвергается. Поэтому ветрогенераторы исправно служат многие годы, часто превышающие 20 лет. Поскольку каждый ветропарк, и каждый ветрогенератор привязаны к конкретному участку земли, целесообразно при достижении срока окупаемости конкретного проекта, то есть при возврате инвестиций, вложенных в него, и получении планируемой прибыли, заменять ветропарк или ветрогенератор на более мощные. Имеющиеся ветрогенераторы обычно находятся в исправном состоянии, и их целесообразно реализовать как «ветрогенераторы с пробегом» или «ветрогенераторы, бывшие в употреблении». Мировой рынок такого оборудования в мире очень велик. Также велик и спрос на такое оборудование. Причина – большая загрузка компаний, производящих ветроэнергетическое оборудование. Как правило, лишь небольшая часть такого «б/у» оборудования уже демонтирована и находится на складе.
«Б/у» ветрогенераторы проходят предпродажную подготовку по специальным регламентам работ и становятся т.н. «реновированными». Обычно при реновировании проводят следующие работы: замена подшипников в редукторе независимо от их износа, дефектовка и ремонт шестерен редуктора, генератора, рамы, лопастей, покраска. После работ по реновированию ветрогенераторы отправляются к своему новому владельцу. Как правило, после продажи такого оборудования на него распространяется гарантия сроком в один год.
Сетевые ветрогенераторы?
Очень краткое пояснение о том,что такое «сетевые ветрогенераторы». Практически все ветрогенераторы мощностью от 100 до 5000 кВт, предлагаемые в настоящее время на мировом рынке, относятся к так называемым сетевым турбинам. Это означает, что они могут работать только при наличии мощной внешней электрической сети, централизованной или локальной (например, создаваемой дизель-генератором). Это обусловлено тем, что ветровой поток никогда не бывает стабильным, его скорость меняется в течение минуты в широких пределах. Следовательно, ветрогенератору необходимо стабилизирующее звено, роль которого и выполняет внешний источник электрической мощности и частоты, сеть.
При какой скорости ветра начинает работать ветрогенератор?
С 3 м/с, заряжая батареи, и Вы уже можете потреблять электроэнергию. Но это только тогда, когда дует ветер, или продолжительность штиля не превышает 11 часов.
Как влияют высота мачты и диаметр ротора на выработку энергии?
Увеличение высоты мачты до 18-26 м позволяет повысить среднегодовую скорость ветра на высоте оси на 15-30% и тем самым повысить выработку энергии в 1,3-1,5 раза. Это особенно эффективно при среднегодовых скоростях ветра меньше 4 м/с. Высокая мачта также позволяет устранить влияние деревьев и построек. Мощность зависит от диаметра в квадрате. Диаметр ротора выбирается исходя из среднегодовой скорости ветра. До 6-7 м /с выработка ротора 5 м выше, чем у ротора 4,2 м. При больших среднегодовых скоростях ветра выработка выравнивается.
Как осуществляется буревая и грозовая защита?
Ветрогенератор сконструирован так, что при более-менее сильном ветре плоскость ветроколеса поворачивается под углом к направлению ветра , а при буревом ветре (за 25 м/с) она поворачивается почти под 90 градусов, тем самым снижая нагрузку на себя. Это называется «поворотом в косой поток». Грозовая защита. Хвост расположен выше лопастей. Поэтому он выполняет роль молниеотвода.
Что значит — имеет/не имеет мультипликатора?
Мультипликатор- это редуктор, только наоборот. Он служит для того, чтобы увеличить скорость вращения оси, так как обычному электрогенератору нужна очень большая скорость – от 1500 об/мин.
А зачем мне дизель-генератор? Поставлю только ветрогенератор и буду получать электроэнергию.
К сожалению, мест, где ветер дует постоянно, на Земле не очень много, и если Вы в таком живете, Вас можно поздравить. Дизель-генератор необходим для того, чтобы служить Вам источником электроэнергии в те промежутки времени, когда ветра нет.
Есть ли от него шум, помехи?
Шумов и помех, нарушающих Ваш покой, нет. Ни низкочастотных, ни высокочастотных. Есть небольшой легкий свист и Вам он не причинит беспокойства. Также ветрогенератор не создает помех для TВ или сотовой связи.
Для чего мне инвертор?
Инвертор нужен для того, чтобы преобразовать электроэнергию, вырабатываемую ветрогенератором, в электроэнергию, соответствующую нашим стандартам : 200В/50 Гц.
Возможна ли установка ветрогенератора на крыше коттеджа, например, на кирпичной трубе?
На трубе поставить точно нельзя. При установке на крыше, надо рассчитывать крышу на прочность (скорее всего нельзя).
На что обращается внимание при установке ветрогенератора?
Основные моменты, на которые мы обращаем внимание: 1)среднегодовая скорость ветра; 2)высота построек и деревьев в районе расположения ветрогенератора; 3) грунты.
Можно ли использовать ветрогенератор в качестве резервного источника питания?
Конечно, можно. Но при наличии хорошего ветропотенциала целесообразнее использовать его как основной источник, а имеющуюся электросеть подключать через АВР (Автоматический ввод резерва), как резервный источник.
При использовании нескольких ветрогенераторов, как будет выглядеть принципиальная схема и как будут происходить переключения при малой нагрузке, при которой нет необходимости в работе всех ветрогенераторов?
При использовании нескольких ветрогенераторов отличие будет лишь в том, что несколько ветрогенераторов, каждый через свой отдельный регулятор заряда (РЗ), будет подключен на общую аккумуляторную батарею (емкость которой должна быть соответственно увеличена). Она в свою очередь – на соответствующей мощности инвертор. При малой нагрузке, когда батарея достигнет заряженного состояния, регуляторы заряда начнут переключать каждый свой ветрогенератор на балластные сопротивления. Данный процесс полностью автоматический.
отдел продаж технологий
г. Екатеринбург
и Уральский федеральный округ
Количество просмотров с 26 марта 2018 г.: 147
xn--80aaafltebbc3auk2aepkhr3ewjpa.xn--p1ai
