Як зробить вітряки

Як самому побудувати вітрогенератор, саморобний вітродвигун, як зробити вітряк своїми руками, схеми, креслення, монтаж, пристрій

Конструкція – загальний погляд

Вітрогенератор конструктивно являє собою вітроколесо з лопатями, редуктор (механізм, що перетворює і передає крутний момент), встановлений на щоглі вітрогенератор, акумуляторну батарею та інвертор (пристрій для перетворення постійного струму в змінний струм).

Принцип роботи

Енергія вітру обертає вітрове колесо з лопатями, крутний момент передається через редуктор на генераторний вал. Таким чином здійснюється перетворення механічної в електричну енергію.

Робоча потужність вітрогенератора прямо пропорційна розмірам вітроколеса, середньої швидкості вітру і висоті щогли. Як правило, діаметр лопатей вітрогенератора варіюється від 0.5 до 60+ метрів.

Застосування вітрогенераторів

Вітрогенератори можуть застосовуватися в самих різних місцях. Це можуть бути відкриті і доступні в плані вітру території, поля, мілководді, острови, гори.

Економічна вигода вітрогенератора

Використання вітрогенератора економічно вигідно в місцевості, де середньорічна швидкість вітру не менше 4 м / с. Щоб дізнатися, яка середня швидкість вітру у вашій місцевості, вивчіть “Карту вітроресурси Росії”. Вітрогенератор починає роботу при початковій вітрової швидкості від 2 м / с, починають заряджатися батареї вже можна споживати електроенергію.

Вітрогенератори і мережу

Більшість вітрогенераторів відносяться до мережевих турбін. Це означає, що вони працюють тільки при наявності зовнішньої електричної мережі (централізованої або локальної – наприклад, за допомогою дизель-генератора). Це пояснюється нестабільністю вітрового потоку. Мережу в якості джерела електричної потужності виконує стабілізуючий ефект.

Головна умова використання мережевих вітрогенераторів: потужність мережі повинна перевищувати потужність ветродвігательной установки в 1.8 рази. Для великих потужностей використовують кілька вітроенергетичних станцій, що працюють паралельно з мережею.

Вітрогенератор можна використовувати і як резервне джерело енергії, але при хорошому вітропотенціалом економічніше використовувати його в якості основного джерела. У цьому випадку електромережу підключають через автоматичне введення резерву в якості запасного джерела живлення.

Принцип роботи вітрогенератора

Потужні потоки вітру обертають лопаті вітрогенератора. Утворюється енергія обертання, яка потім передається через ротор на мультиплікатор, що обертає електричний генератор (асинхронний або синхронний). Існують конструкції вітрогенераторів, де не встановлюється мультиплікатор для істотного збільшення їх продуктивності.

Вітрогенератор можна зробити самостійно або придбати вже готовий.

Вітродвигуни можуть працювати по одному, так званий поодинокий комплекс, або групами, утворюючи вітропарк. Один або декілька вітродвигунів можуть працюють одночасно з дизель-генераторами для економії витрат на паливо.

Збірка вітрогенератора своїми руками

Тип генератора

Вибирати доведеться між горизонтальним або вертикальним (роторним) типом вітродвигуна.

Більш простим варіантом буде установка вертикального вітрогенератора. У нього вище коефіцієнт знімання вітру, а його балансування значно легше.

Потужність генератора

Чим могутніше обраний вами генератор, тим більше вага і діаметра вітроколеса. Відповідно зростає складність його балансування і закріплення.

Розрахунок конструкції

Перед створенням пристрою подумайте, чи зможете ви в точності відтворити точні заводські деталі, або знайти їм гідну заміну. Якщо ні – не варто починати.

Акумуляторні батареї

Не варто використовувати автомобільні акумуляторні батареї.

Недовговічність;

Вибухонебезпечність;

Потреба в частому догляді.

Краще вибрати герметичні акумулятори:

Створені спеціально для потреб альтернативної енергетики;

Варто два-три рази дорожче;

Термін служби зросте до 10 років.

Можливі помилки

Непристосованість до роботи в зимових та літніх умовах;

Уразливість до ураганних вітрів;

Недотримання будь-якої технічної дрібниці, що приводить до деструкції всього пристрою.

Збірка роторного вітрогенератора на 2 КВт (при швидкості вітру 10 м / с)

Комплектуючі

генератор 12V – 15 у.о .;

ротор 1.5 м – 40 у.о .;

акумулятор 12V (кислотний або гелієвий) – 15 у.о. автомобільний, 40 у.о. альтернативний;

металеве велике відро або бочка (нержавійка або алюміній) – 5 у.о.,

реле, щоб заряджати акумулятор – 3 у.о .;

реле лампи заряду (наприклад, автомобільне) – 3 у.о .;

напівгерметичний вимикач (кнопка) на 12V – 2 у.о .;

вольтметр (наприклад, від будь-якого вимірювального пристрою або автомобільний) – 3 у.о .;

зовнішня велика доза (розподільна коробка для приєднання проводів, а також легкого доступу до всіх з’єднанням) – 5 у.о .;

щогла з висотою від 1 до 10 метрів – 35-70 у.о .;

дроти (4 квадрата з перетином) – 5 у.о .;

чотири болта М6 – 3 у.о .;

пара великих хомутів або моток нержавіючої дроту (кріплення до щогли) – 7 у.о .;

Необхідний інструмент: ключі, дриль зі свердлами, викрутка, кусачки і т.п.

Хід робіт

Перед установкою всієї конструкції заливаємо триточковий фундамент відповідного обсягу, враховуючи нюанси клімату та грунту. Щогла з ветродвігателем встановлюємо після досягнення бетоном максимальної міцності (тиждень). Менш надійний варіант – зариваємо щоглу в грунт на півметра і використовуємо розтяжки.

Після цього потрібно зробити ротор і переробити шків (фрикційне колесо з ободом або канавкою по колу, яке передає рух приводного ременя або канату) генератора. Діаметр ротора вибираємо, виходячи із середньорічної швидкості вітру. При швидкості до 6-7м / с ефективність ротора 5м більше, ніж у ротора на 4м.

Бочку поділимо на 4 рівні частини за допомогою рулетки і маркера, потім майбутні лопаті вирізаємо ножицями по металу або болгаркою. Далі її кріпимо до генератора болтами до шківа і днища. Місця для болтів потрібно виміряти дуже точно, щоб потім не мучитися з регулюванням обертання. На бочці відгинаємо лопаті, але в розумних межах, щоб уникнути різких поривів вітру.

Приєднуємо дроти до генератора і збираємо ланцюг в дозі. Кріпимо генератор до щогли, а дроти до щогли і генератору. Потім з’єднуємо в ланцюг генератор і приєднуємо в ланцюг акумулятор (довжина проводів не більше метра). Підключаємо навантаження за допомогою дротів (перетин до 2.5 кВ). За бажанням можна встановити инвертер 12-220 В на 700-1000 Вт Швидкість обертання вітрогенератора задається вигином лопатей.

За 4-5 годин весь пристрій буде зібрано. Такого вітрогенератора вистачить для повного енергозабезпечення заміської будинку або дачі.

Збільшення вироблення енергії

Врахуйте, що підвищення щогловою висоти до 18-26м підвищує середньорічну швидкість вітру на 15-30%. Вироблення енергії збільшується в 1,3-1,5 разів. До цього прийому вдаються при швидкості вітру нижче 4м / с. Висока щогла усуває вплив дерев і будівель.

Діаметр ротора вибирають по середньорічній швидкості вітру. По факту, до 6-7 м / с вироблення ротора 3 м вище, ніж у ротора 2 м. При стандартних середньорічних швидкостях вироблення вирівнюється.

Такого вітрогенератора вистачить для повного енергозабезпечення заміської будинку або дачі.

Купівля вітряка

Якщо ви не в змозі самі зробити вітрогенератор, його можна придбати. Найбільш популярними є фірми Winder, EuroWind, WindElectric, ВЕУ.

Розглянемо конкретно випадок придбання вітрогенератора Winder Malard 800.

Конструкція лопатей дає можливість витримувати сильні ветра.Прі штормовому вітрі швидкістю до 35 м / с вироблення енергії становить до 1800 Вт

Технічні характеристики моделі:

Вітрогенератор розрахований на 125 тисяч годин роботи. Елементарна схема дозволяє зібрати вітряк самому в домашніх умовах. Країна-виробник – США. Гарантія на 1 рік

Потужність пристрою при швидкості вітру в 3 м / с – 750 Вт Швидкість, при якій починається обертання ротора – 2,5 м / с. Всі лопаті зроблені з вуглецевого волокна. Роторний діаметр становить 150 см.

Комплектація:

6 лопатей з вуглеволокна;

Вітротурбіна;

Ротор;

Кріплення;

Хвіст.

Вартість вітрогенератора Winder Malard 800 становить 885 євро, збирається за дві години.

Термін окупності вітряків становить 5-7 років. При постійних відключеннях, а також за відсутності електромережі термін окупності складе від 3 до 5 років.

Слід щороку проводити ретельний огляд всього пристрою:

Змащувати всі рухомі частини;

Підкручувати болти і всі електричні з’єднання;

Перевіряти всі механізми на відсутність корозії механізму і на ослаблення розтяжок;

Контроль можливих пошкоджень лопатей (лопаті і підшипники необхідно міняти кожні 7-10 років).

Самий часто зустрічається вид поломки вітряка – відрив лопаті. У зимовий час на лопатях вітрогенератора часто утворюється лід. Щоб убезпечитися від нещасних випадків і травм, частіше оглядайте і очищайте лопаті турбін.

Share →

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *

twenty − eight =