Самодельный ветрогенератор на 400 Вт

92 для mozgochiny.ru

Постоянно растущие цены на электроэнергию, старые электросети, заставляют современного человека искать альтернативные источники электроэнергии. Данная статья прекрасная иллюстрация того, как сделать своими руками ветрогенератор в гараже без специальных инструментов стоимостью порядка 200$.

Многое из самостоятельно разработанного представляют собой игрушечные проекты, что не выстоят при сильном ветре. Эта турбина будет противостоять ветру скорость которого больше 64 км/ч., а производить электроэнергию будет, начиная со скорости ветра в 24 км/ч.

Производство ветрогенератора начиналось с вышеупомянутых проектов, но в скором времени понял, что все эти конструкции не выстоят против сильных ветров.

После месяцев проб и ошибок, была разработана конструкция, что совместила в себе силу, надежность конструкции и эффективность производства полезной электроэнергии.

Хотелось бы отметить, что автор этого проекта – старшеклассник, без опыта работы с электрическими системами, поэтому прежде чем говорить самому себе о том, что строительство ветрогенератора выходить за области ваших умений, поверьте мне, это не так сложно как кажется, каждый кто приложит к этому светлый ум и свои руки сможет такую самоделку.

Шаг 1: Материалы

• Электродвигатель;
• Лист стали размерами 30*46 см;
• Стальная труба 60 см в длину и 25 см в диаметре;
• Труба квадратного сечения с стороной 2,5 см и длиной 122 см;
• 4 Трубных уголка (угол 90 град.) диаметрами 2,5/1,9 см;
• 4 тройника (диаметром 2,5 см);
• 4 патрубка длиной 60 см, диаметром 2,5 см;
• 4 патрубка длиной 60 см, диаметром 1,9 см;
• 2 15см –х зажима для шланга;
• 4 болта с кольцом (0,6/6,4 см);
• Цемент;
• Напольный фланец 3,2 см;
• Патрубок длиной 61 см, диаметром 3,2 см;
• 2 патрубка длиной 61 см, диаметром 2,5 см;
• Патрубок длиной 30 см, диаметром 2,5 см;
• 2 заземляющих хомута диаметром 2,5 см;
• Трос;
• Болты в длину 3 см и диаметром 6 мм;
• Болты в длину 5 см и диаметром 6 мм;
• Шайбы диаметром 6 мм;
• Гайки диаметром 6 мм;
• Шайбы гровера диаметром 6 мм;
• Пластиковая труба длиной 61 см, диаметром 15 см;
• 3 стальных окантовочных пластины.

Примечание: Рекомендую воспользоваться оцинкованной сталью для всех металлических частей, которые будут над землей. Обычная сталь начинает ржаветь через пару месяцев, если не красить её часто.

Шаг 2: Генератор

Генератор является сердцем проекта и важно взять хороший! Сейчас вы смотрите на промышленный двигатель с постоянным магнитом. Он был куплен примерно за 65$, пришел с просверленной ступицей для крепления лопастей ветровой турбины, что сохранило мне много времени, которое было бы потрачено на просверливание отверстий.Мотор рассчитан на 90В при 1750 оборотов в минуту. Используя его в качестве генератора, эффективность данной системы составит 80%. Поэтому при вращении вала со скоростью 1750 оборотов за минуту, он будет производить 72В электричества. Посмотрим правде в глаза, вал не будет крутится с такой скоростью, но можно прийти к консенсусу. Для того, чтобы зарядить 12В батарею глубоким циклом заряда, генератор должен производить по крайней мере 12В. Воспользуемся математикой для расчета необходимой скорости вращения. Вал должен вращаться как минимум 233 оборота в минуту для зарядки 12В батареи.

С пластиковыми лопастями при 24 км/ч ветер легко вращает вал 233+ оборотов в минуту, что позволит заряжать батареи.

Шаг 3: Лопасти

Вместо того, чтобы тратить сотни долларов на лопасти для ветрового генератора, они были сделаны из пластиковых труб, что валялись в гараже.

Все говорят о том, что лучше использовать трубы диаметром 20 см для лопастей ветрогенератора. Позвольте мне сказать о том, что они действительно  работают гораздо лучше чем трубы 15 см. Но так как в моем распоряжении были 15 см трубы, к вопросу нужно было бы подойти творчески (у них меньшая кривизна чем у 20 см).

Приступаем к резки ПВХ трубы. Сделаем прямоугольники размерами 14 на 61 см. Затем вырежьте из них треугольники, где короткий катет в длину 3 см.

После того, вырежем на конце лопасти треугольник, с помощью его она будет крепится на ступицу генератора.

Советы:

• Используйте металлический угольник, для маркировки мест, что необходимо вырезать (угольник поможет получить прямые линии).
• Вы можете использовать ручную пилу, но рекомендую взять «сабельную пилу».
• Используйте пилки предназначенные для стали (мелкие зубья).

Шаг 4: Лопасти - продолжение

Для того, чтобы доработать трубу 15 см, была добавлена конструкция. На фотографиях показано, что была использована стальная садовая окантовка с просверленными отверстиями для продления длины лопастей.

Зажмем окантовку в тисках, для того чтобы подравнять поверхность и просверлить отверстия, чтобы они были приблизительно в одном месте.

Наиболее важной частью этого все было то, что вставки были наклонены относительно лопастей под углом 30-45 градусов к ступице, позволяя ветру толкать их боком, нежели назад, снимая при этом лишнее напряжение с натяжных тросов и основания, и производить больше электроэнергии.

Шаг 5: Добавляем флюгер

Перед тем как начать работу по производству флюгера, рекомендую покрасить 122 см квадратную трубу. В моем случае она была не оцинкованной и поэтому поржавела в течении нескольких месяцев, поэтому приходилось все разбирать заново, шлифовать и красить.

Отметьте линию, ниже центра на 2.5 см квадратной трубы, сделайте разрез с одного края длиной в 30 см.

Просверлите два отверстия через трубу и лист стали, скрутите все это вместе.

Шаг 6: Установка генератора

Во-первых, установите мотор на верху квадратной трубы (мотор должен быть на одном уровне с концом трубы). Просверлите отверстие для шнура питания. Рекомендую просверлить отверстие большего диаметра, чтобы убедится в том, что металл не врезается в провод. Следующей операцией будет прикрепление 3 см фланца к квадратной трубе. Фланец должен находится сзади того места, где смонтирован двигатель (это все должно быть довольно близко к друг другу, для балансировки точки равновесия трубы). Просверлите два отверстия и прикрутите фланец к трубе. Просверлите третье отверстие в центре фланца для провода, чтобы пропустить его внутри по флагштоку. Заправьте провод от мотора во внутрь через оба отверстия, что вы просверлили и прикрепите мотор к трубе используя большие хомуты (убедитесь в том, что хомуты плотно затянуты).

Примечание: мотор, что использовался в проекта был с штепсельной вилкой на конце шнура, но мне пришлось его удалить для того, чтобы продеть его через трубу.

После того, как все это сделано проденьте трубу диаметром 3 см во фланец. Используем трубу длиной 61 см. Она будет выступать в качестве основы для ветрогенератора.

Шаг 7: Фундамент

По моему личному опыту рама основания просто уложенная на землю не является хорошей опорой при сильном ветре и не защищает ветрогенератор от опрокидывания, повреждая при этом как саму установку, так и лопасти генератора. Для этого чтобы выдерживать сильные ветры без проблем, нужно вырыть фундамент и залить его раствором в ключевых местах. Разместив в основании стальную трубу и выройте яму вокруг её.

Налейте раствор вокруг 4 вертикальных труб, остаток распределили по своему усмотрению. Может быть, было бы более эффективно сделать фундамент для основы, но это уже идея для другого проекта.

Как только все окажется в земле, наружная труба будет торчать не слишком далеко от земли. Главная труба турбины иметь внутреннею резьбу, поэтому возьмем 2,5 см тройник для соединения труб. Это служит двойной целью: скрепляющий элемент, через него проходит провод от генератора.

Примечание: шнур, что использовался в проекте, был отрезан он старого удлинителя.

Шаг 8: Растяжки

Для растяжек первоначально использовался высокопрочных паракорд, но он лопнул при сильном ветре, поэтому было принято решение перейти на плетеный трос, что шёл в комплекте с прочными крепежными винтами. Прикрепив их к главной трубе с помощью двух заземляющих зажимов. Зажимы оснащены болтами, но заменим эти болты на карабины, таким образом растяжки могут быть быстро сняты.

Шаг 9: Зарядка батарей

Ветряк заряжает две батареи, что соединены параллельно. Просто подсоединяем контакты генератора к клеммам батарей, при этом стоит впаять диод в провод питания, чтобы убедится в том, что электричество не пойдет от батареи к мотору, вращая его словно вентилятор, также необходимо установить контроллер заряда. Это беспроигрышный вариант для тех, у кого нет возможности часто проверять заряд батарей.

Рекомендую также приобрести к установке нагрузочное сопротивление. Контроллер будет перенаправлять электрический ток, от генератора к сопротивлению, когда батареи полностью заряжены. Необходимо убедится в том, что ветрогенератор всегда должен быть под нагрузкой, для предотвращения выхода из строя мотора. В моем случае нагрузочное сопротивление не выполняет своей функции по той причине, что мои батареи никогда не заряжаются полностью (они всегда под нагрузкой).

Проводка в моем проекте выглядит ужасно, но не переживайте в интернете полно схем подключения контроллера заряда.

Спасибо все за внимание! Не бойтесь экспериментировать!

( Специально для МозгоЧинов #DIY-400-Watt-Wind-Turbine" target="_blank">)