Раздел: Главная » Зеленые технологии
Призовой фонд
на август 2014 г.
1. 1000 руб.
Сайт Паяльник
2. 750 руб.
Сайт Паяльник
3. 500 руб.
Сайт Паяльник
4. 400 руб.
От пользователей

Ветряк своими руками за 150$

Недавно у меня возникла идея вырабатывать свою электроэнергию для дома. Это не было большой необходимостью, но мой интерес возрос к данной теме когда я прочитал статью про сборку ветряка с мотором от беговой дорожки и ПХВ-труб. Предварительно прикинув по расходам – получалось около 150-200$ на ветряк, который мог бы вырабатывать приблизительно 50-250 Ватт электроэнергии (это выходит значительно дешевле, чем использовать солнечные батареи при той же выходной мощности). И в этой статье я поделюсь с вами моим опытом изготовления ветряка своими руками.

Фото самодельного ветряка

Видео

Перед тем как рассказать об изготовлении, посмотрите видео моего ветряка в действии. На видео показаны различные конфигурации лопастей.

Конфигурация с длинными и тонкими лопастями (наилучшее решение)

Шестилопастная конфигурация (маленькая скорость при старте и большой вращающий момент)

Конфигурация с широкими лопастями (хороший старт, но очень медленно крутится)

Как работает ветряк?

Любой ветряк, независимо от его размеров и предназначения, работает согласно следующим принципам:

  1. Дует постоянный ветер.

  2. Флюгер (хвост ветряка) поворачивается по ветру.

  3. Лопасти, соединенные с генератором (напрямую или через редуктор) под силой ветра заставляют его вращаться.

  4. Из-за вращения, генератор вырабатывает электричество.

Звучит не так уж и сложно, не правда ли? Итак перейдем к конкретике.

Инструмент

Для изготовления ветряка не нужен какой-либо специализированный инструмент. Я использовал следующие инструменты:
- ножовка
- дрель и сверла для нее
- рулетку
- разводной ключ
- газовый ключ
- транспортир
- наждачку (разной зернистости)

Необходимые детали

Моей задачей было сделать ветряк с минимально возможными затратами (т.к. я студент и ограничен в финансах). Итак, я взял готовое решение изготовления простого ветряка с интернета и еще больше упростил его. Все необходимые запчасти можно купить на любом строительном рынке или в магазине. Многие, возможно окажутся в вашем гараже или сарае.

Итак, вот что я использовал:
- лист металла 25х35см
- 1/4" х 25 см трубку
- 1/4" фланец
- 20-25мм квадратную трубу L=1м
- диск от пилы (для хаба)
- штифт (для соединения диска с осью мотора)
- два автомобильных хомута
- 8" x 4" ПХВ труба
- 30" x 8" ПХВ труба
- DC-мотор (генератор)
- болты, шайбы, гайки
- саморезы по металлу
- диоды на ток 10-40А (можно и больше)

Достать эти запчасти нет никаких проблем, кроме моторчика. Из интернета, наиболее популярным является вариант использования мотора фирмы «Ametek» от старых магнитофонов. При подборе генератора (мотора) выбирайте те, у которых наибольшее кол-во вольт на оборот. К примеру, моторчик «Ametek», который я использую выдает 30В при 325 об/мин, т.о. он прекрасно подходит для использования его в качестве генератора в ветряке. Также имейте в виду, что нужен моторчик не менее 12В, для инвертора или зарядки аккумулятора. В моей конструкции, при хорошем ветре, обороты легко достигают значений в 300-400 об/мин.

Изготовление лопастей

Самой важной частью ветряка вероятно являются лопасти. Большинство, делают их из дерева или композитных материалов (стеклоткань и эпоксидка). Но я думаю, что реально их сделать из обычной водопроводной ПХВ-трубы (по эффективности они будут ничем не хуже). Перед тем как продолжить, немного теории о лопастях ветряка…
- чем длиннее лопасти, тем легче они крутятся в слабый ветер, но у них будет низкая скорость вращения.
- на концах лопастей вращение будет больше чем у основания, поэтому необходимо рассчитывать отношение скорости вращения лопастей к скорости ветра (TSR) при их изготовлении (например старые ветряные мельницы круглый год вращаются с постоянной скоростью 40 об/мин.)
- мощность, которую можно получить из энергии ветра, равна скорости ветра в третьей степени. Т.е. P=k*v^3, где k-постоянная ветряка, v-скорость ветра.
- согласно закону Беца, только ~59.3% энергии можно получить от ветра. Т.е. в реальности наша формула примет вид: . P=0.593*k*v^3, где k – потери в ветрогенераторе на механические трения и т.п.
- чем выше ветряк установлен над уровнем земли, тем большее мощности можно извлечь из энергии ветра (рекомендуют 6-15 метров, но я установил на высоте 4 метра).

ПХВ-трубаЛинии реза  трубы

Сами лопасти изготовить из трубы очень легко. Нужно разрезать ПХВ-трубу на 3 секции: две по 150 град. и одна секция 60 град. (Я попытался изобразить это на рисунке очень приблизительно, в моей любимой CAD-программе –MS Paint :) ). Красные линии – это лини реза. Чтобы удобнее было видеть линию реза по всей длине, рекомендую наклеить изоленту, скотч или просто бумагу. Из отрезка трубы 150 град. получатся широкие лопасти, которые будут легко крутиться в слабый ветер, но медленно. Опытным путем вы сами можете подобрать оптимальный угол, исходя из практики, он находится где то между 75-150 град. Для начала вырежьте широкие лопасти, а потом если нужно будет, то подрежьте их сделав более узкими. И запомните: «Семь раз отмерь – один раз отрежь».

Лопасти ветряка

После того, как все вырезано, я скруглил края. Если следовать аэродинамике, то нужно скруглить главную кромку и выровнять заднюю, но на практике, при использовании ПХВ-трубы я не увидел никакой разницы. В общем, вы можете сделать лопасти как эти (см. рис.)…

Изготовление узла крепления лопастей (Хаба)

Следующей задачей является изготовления узла крепления лопастей (ступица винта, хаб). Существует много различных способов изготовления. Я рекомендую сделать его из диска для пилы, его легко можно найти и он легко поддается сверлению. При помощи дрели просверлите 3 группы отверстий (по 2 в кадой) со смещением в 120 градусов (здесь вам может понадобиться транспортир). Расстояние в группе между двумя отверстиями – 1 дюйм (см. рис.).

Чертеж хаба

Если в качестве хаба вы тоже планируете использовать диск от пилы, то не забудьте сточить все зубья на нем, иначе если он по какой-либо причине оторвется, то может нанести вред вам и окружающим.

После того, как все просверлено и мы уверены в надежности и безопасности хаба, то можете прикрутить лопасти к нему при помощи болтов и гаек. Обязательно поставьте гроверную шайбу или используйте гайку с уплотнителем.

Хаб с прикрученными лопастями

Изготовление флюгера и шарнира для поворота

Теперь мы должны изготовить поворотную платформу, на которой будет установлен наш генератор. Для этого используем квадратную трубу, кусок ПХВ-трубы, фланец и небольшой лист металла. На рисунке ниже, можно посмотреть примерный набросок, как это будет выглядеть.

Флюгер (хвост)

greentech4-8.jpg

В первую очередь из куска железа необходимо вырезать хвост ветряка (флюгер). Форма не сильно важна и служит в основном для придания эстетического вида.

Разметка для флюгера

Далее, вдоль квадратной трубы мы делаем пропил (легче это сделать болгаркой). Длина не сильно важна, я рекомендую 20-25 см. Затем вставляем в прорезь наш флюгер и сверлим сквозные отверстия в трубе и листе. Закрепляем болтами.

Фото флюгера на трубе

Также необходимо предусмотреть какой-нибудь чехол для генератора, от непогоды. Для этого мы также используем пластиковую трубу. На рисунке ниже я думаю понятно как это будет выглядеть (боковое отверстие служит для электрических выводов).

Чехол для генератора

Затем все красим и собираем до кучи. Прикрепляем мотор и чехол для него, к трубе хомутами. Снизу трубы, ближе к мотору, устанавливаем фланец и крепим его саморезами.

Покраска

Ветряк без мачты

Изготовление мачты

Любому ветряку необходима мачта (башня). Я изготовил ее из ПХВ-труб и различной фурнитуры для пластиковых труб. Для моей мачты понадобились: 1” ПХВ-труба, муфта для нее, 3 Т-образных отвода.

Мачта проста в изготовлении и получилось что-то похожее на это:

Опора мачты

Далее, сажаем всю нашу конструкцию на получившуюся мачту.

Ветряк на мачте

Ветряк готов

Осталось только посадить наш хаб с лопастями на вал мотора и наш самодельный ветряк готов!

Готовый ветряк

На рисунке ниже вы можете увидеть экспериментальную конструкцию с шестью лопастями. Она вращается практически в безветрие, но обороты не превышают 100 об/мин.

Шестилопастная конфигурация

В батарейном отсеке, питание подается параллельно с солнечными батареями. Я использую 2 аккумулятора. Можно использовать обычные автомобильные аккумуляторы. Не забывайте припаять диоды между аккумуляторами и генератором ветряка, иначе ток от аккумуляторов пойдет в генератор.

Батарейный отсек

В ходе экспериментов выяснилось, что более тонкие лопасти лучше работают при моих ветровых условиях. Поэтому я использовал большие белые лопасти (см. предыдущие фотографии) немного обрезав их. Результат — возросла скорость вращения (см. самое первое видео).

Ветряк

Перевод: Колтыков А.В.

none Опубликована: 2010 г. 0 1
Я собрал 0 0
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел.

0
Максим #
Интересно, а можно в качестве генератора применить 24В автомобильные генераторы (от грузовых машин к примеру)?
Ответить
0
Петр #
Ветряк понравился.Но я так думаю что можно ставить и от автомобиля,только чтобы на генераторе было побольше ампер,например 30,45, ну чтобы был помощней. Это генераторы переменного тока с диодным мостом они сейчас стоят на всех современных автомобилях, но их надо возбуждать от акаммулятора чтобы они начали давать напряжение.

Но есть генераторы переменного тока которые
возбуждаются сами, у них внутри стоит магнит который при вращении приводит его в действие.

Эти генераторы находятся на наших отечественных тракторах, например: Т-40 МТЗ-80 и т.д. Самый мощный
стоит на Т-150 у него 1000 Вт 12в. Но если на него поставить реле зарядки 24В, то он будет их выдавать. Можно попробывать, путем проб и ошибок.

Еще есть генераторы постоянного тока, они работают как генегатор и как двигатель, они стояли на наших первых машинах Москвичах, Волгах тракторах и т д.

Эти генераторы были очень слабые, в зарядке много потребителей к ним не подключишь, но как двигатель они мощные.

Но когда были изобретены генераторы переменного тока с диодным мостом они их тут же вытеснели.

Ответить
0
илья #
А почему нельзя? Можно конечно. Только обороты у всех автогенераторов большие и нужно возбуждение. Лучше всего что-то с постоянными магнитами. Например стартер от оки или электромотор вентилятора с постоянными магнитами.
Ответить
0
Виталий #
Можно, но стоит его переделать, просто потому что генераторы плохо возбуждаются на низких оборотах, необходимо установить неодимовые магниты, но не так как вы сейчас подумали, как? Я подробно разъясню.
Есть два способа переделки генераторов от автомобилей в нормально функционирующих генераторах выдающих ток без аккумуляторах. 1) Установить и приклеить под язычки каждого из 12 полюсов генератора магниты шайбы или как я собираюсь приклеить магниты от жестких дисков от компов, разрезанные по полам, не разбирая ротор, просто медицинским зажимом туда внутри под язычок примагнитьте и супер клеем капните возле него. Но внимание! Не пытайтесь установить северными и южными полюсами магнитов на динаме, магнитное поле исчезнет, просто потому что два полюса когда соприкасаются через метал, происходит шунтирование, установите только один полюс на всех 12 полюсах генератора, генератор получится однополюсный но зато как идеально он будет работать, никаких залипаний и ветряк не будет стоять как приваренный, выдавая стабильный и гладкий электрический ток, имея при этом небольшое сопротивление при вращения ветряка.
И наконец второй способ переделки генератора: Это искусственное возбуждение: необходим вот такой магнит http://supermagnit.md/ru/catalog?page=shop.product_details&flypage=flypage.tpl&product_id=29&category_id=1 диаметром до 50 mm и шириной до 30 mm, если просверлить в центре него отверстие по диаметру оси генератора, в моем камазовском генераторе 17 mm, и установить в центре ротора вместо медной обмотки, то получим нужные полюса северный и южный которые протекут в разные стороны от неодимого магнита, но внимание если выберите такой способ то главное не переборщить с размером магнита иначе из за сильного залипания ветряк просто встанет.
Ответить
0
Сергей #
Одно не понял-как хаб крепится к валу?
Ответить
0
Андрей #
Ну как вариант паз на валу и шпонка.
Ответить
0
Андрюха #
Как решить проблему проводов, которые могут намотаться на мачту? Ветряк же крутится и в горизонтальной плоскости, причем абсолютно свободно!
Ответить
0
илья #
Стеклотекстолитовая шайба. На ней два кольца из латуни и меднографитовые щетки.
Ответить
0
Виталий #
Для того чтобы генератор отдавал полную мощность, необходимы обороты ветряка. Автомобильные генераторы нормально работают при 3000 об/мин
Ответить
0
talibanich #
Следовательно нужен редуктор!
Ответить
0
Виталий Ким #
Установив редуктор / мультипликатор/ увеличивается нагрузка на ветровой двигатель.Следовательно надо увеличивать мощность ветрового двигателя.
Ответить
0
дима #
Скажите пaжалуста, какой ветряк лучше при ветре 4-10 метров в секунду? С 3 лопастями или с 6 лопастями?
Ответить
0
Юрий #
Я повторюсь, Андрюха уже спрашивал, как же быть с проводами чтобы их не намотало на мачту? :ups:
Ответить
0
Евгений #
Генератор от авто не подойдет, ему необходимо возбуждение, обороты. Старые генераторы постоянного тока не требуют принудительного возбуждения из-за наличия магнитов, чаще на статоре. Нужно использовать двигатель с постоянным магнитом, чтобы не тратить энергию на возбуждение, так-же с большим рабочим напряжением вольт на 50-100, при малых оборотах может дать необходимые 6-12V. Соответственно электронный стабилизатор на широкий диапазон напряжений.
Ответить
0
саня #
проблему с проводами решить просто нужно взять контакты или от пылесоса (скользящие) или от авто с рулевой калонки (контакты клаксона).Гораздо серьёзнее проблема смощностью тока на выходе,она очень слабая.В идеале с другим генератором хотелось бы получить ток как в сети 220в)))))
Ответить
0
Олег #
Как подобрать генератор ?
Магнитофонные смотрел - очень большой разброс вольтажа, нужен именно 12вольт?
Подойдет ли как вариант движок с авто охлаждения радиатора? Он вроде мощный и 12вольт.
Моя задача: зарядка АКБ для инвертора 4-5 кВт.
Ответить
0
Файруз #
Олег, можно применить два двигателя охлаждения радиатора с рабочим напряжением 24В. Двигатели располагаете вместо подшипников в верхней и нижней точке крепления вертикального ветрогенератора. Даже при небольшом ветре при последовательном подключении на выходе около 12В. Далее диод, реле регулятор на 12В от автогенератора, аккумулятор, и потребитель - желательно энергосберегающие технологии (у меня светодиодное освещение у входа в дом, в прихожей, уборной)
Ответить
0
Владимир #
Хочу сделать на даче такой же, но не показана схема узла поворота и как сделать, чтобы провода не наматывались...
Ответить
0
Андрей #
Для тех кто не понял, что сделать чтобы провода не наматывались на мачту: сделайте скользящие щетки
Ответить
0
Алексей #
Такие щетки можно взять из двигателя пылесоса, дрели и тд. Называются - графитовыми щётками. !;)
Сейчас делаю свой ветрогенератор. Мучает вопрос, подойдёт ли низкооборотный генератор от трактора?..
Ответить
0
максим #
А как сделать, чтобы он поворачивался?
Ответить
0
leonid #
Для тех кто только собрался делать что-то подобное: не мучайтесь с щетками, у меня работают два ветряка на базе шаговых двигателей, одному уже скоро год и еще ни разу провода не перекручивались, они выходят сбоку флюгера, оставлена петля-слабина сантиметров 20-25, а дальше провод просто примотан к мачте хомутами, за почти год, даже на 1 оборот не перекрутился провод.
Ответить
0
Вовка #
Лучше всего взять стартер с постоянными магнитами, например от оки или жигулей.
Ответить
0
rz6aje #
Я делал другой ветрогенератор с вертикальным валом. Схема была в юном технике. Я делал немного по другому. Ввзял две трубы большого диаметра, которые входят одна в другую. Подобрал подходящего диаметра упорный подшипник.(МОЖНО И ПРОСТОЙ, НО БУДЕТ ХУЖЕ). Надел одну трубу на другую, чтобы внутренняя была утоплена на 1-2см, приварил одну к другой и забил их вертикально в землю. Приварил на уровне земли пластины, чтобы труба не проседала со временем. Из трубы диаметром 50мм сделал вертикальный вал: длиной примерно 3.5м. Сверху приварил кольцо для второго подшипника с тремя растяжками снизу на трубу надел большой шкив от комбайна. На трубу забитую в землю приварил крепление генератора, чтобы генератор стоял валом в верх на уровне большого шкива. К вертикальному валу приварил 8 труб прямоугольного сечения, чтобы получились две крестовины одна над одной, по высоте изготовления лопастей из листов прямоугольной оцинковки высотой 1-1.5м и шириной примерно 70см.
Из досок сделал 8 сегментов изогнул листы и прикрутил шурупами к выгнутой поверхности досок. Потом просверлил отерстия под болты крепления в досках.
Для лопастей можно взять обыкновенную 200 литровую бочку и разрезать ее вдоль на 4 части. Прекрасно работал не один год в Крыму.
Кроме всего, очень просто регулируется угол лопастей. Простым поворотом сегментов от почти 90 гр. до положения когда ротор становится похож на бочку.
Ответить
0
Михаил #
А мощность какая примерно?
Ответить
0
Виктор #
Пролазил весь нет, а конкретного генератора для ветряка так и не нашел, мне надо для зарядки обычного машинного аккумулятора для питания конвертера не более 3 кВт. Может кто из личных экспериментов, подскажет?
Ответить
0
Валерий #
А не подскажите, что за модель ДЦ-мотора, размер, альтернативы, как от влаги защищаете?
Ответить
0
Вега #
Возьмите в качестве генератора асинхронный электродвигатель, они доступны всегда и везде.
Ответить
0
Sprite #
Как с асинхронного снимешь напругу? Возбуждение от чего?
Ответить
0
Max #
Начальное возбуждение происходит от остаточного намагничивания ротора, последующее от емкостей параллельно обмоткам. Асинхронный двигатель желательно брать 3-х фазный, параллельно каждой фазе вешается конденсатор, трехфазный выпрямитель и вуаля :)
Ответить
0
Slava #
Max, подскажи пожалуйста, какие движки лучше использовать?Мощность, размеры и т.д. Какие параметры должны быть для лучшей работоспособности?
Ответить
0
ДМИТРИЙ #
Попробуй бесколлекторный электродвигатель по мощности от нескольких ватт до нескольких киловатт. Самый мощный 7 ква. Продают для авиамоделей, они напоминают шаговые двигатели у них токи до 200 ампер есть. Они не большие, весом более килограмма.
Ответить
0
Евгений #
Генератор для ваз2114 на 1.4 кВт подойдет?
Ответить
0
Ренат #
В качестве генератора, подойдет ли мотор от пылесоса?
Ответить
0
vladimir #
В нете я не очень силён и в технике тоже. Но сделал примерно так: Лопасти примерно такие-же, но не из труб, а прямые, 6 штук, ветер у нас в амурской области не очень, но хватает. Генератор от зил157 (раритет, но оборотов много не надо), повышающий редуктор сделал из звёздочек велосипеда урал. Вся эта система заряжает три 140х аккумулятора 12в. От ниссан ноут 4вд взял задний редуктор с эл/двигателем, он работает от 12в. И прирастил к нему генератор от армейской киловатки. В итоге - ветер крутит генератор 12В, он заряжает аккумуляторы, те в свою очередь крутят генератор 220в 1кв. Ток идёт без скачков и перебоев, думаю увеличить выходную мощность путём генератора от дизельной электростанции 3кВт, заряда аккумуляторов думаю хватит. Единственный недостаток всей системы - очень шумно, надо ставить подальше от жилья и от соседей (соседей шум халявного электричества смущает больше всего)
Ответить
0
Володя #
Извините, а на кой черт из аккумуляторов питать мотор который крутит генератор на 220вольт , если проще приобрести преобразователь 12/220?
Или я чего не так понял?
КПД мотора макс 0.8
КПД редуктора 0.8
КПД генератора макс 0.8
итого КПД всей этой конструкции 0.512
А КПД преобразователя 0.8 - 0.9?
Ответить
0
Ринат #
Я так понимаю основная проблема это сам генератор.
Ответить
0
Серега #
Ринат, вот в этом ты прав, проблема всего этого только выбор генератора...
Ответить
0
Лёха #
Мне нужно чтобы ветряк выдавал 5кВт, какой лучше генератор взять? И как рассчитать размер лопастей? У нас с ветрами проблем нет вообще, 3 м/с это у нас штиль!
Ответить
0
Эдуард #
Можно использовать вертикальную схему, разрезать две стальные 200 литровые бочки из под масла, в интернете можно найти видео, преимущество этой схемы не нужен киль и возможность наращивания, соответственно используя дополнительные бочки.
Ответить
0
Денис #
Для 5 кВт думаю, что диаметр лопастей будет в районе 6 метров, это очень большая конструкция, и реализовать это ой как непросто.
Ответить
0
Володя #
Подскажите, эл.двигатель от насоса up-6 подойдёт для ветряка? Параметры: 24В, 7А, постоянка.
Ответить
0
Рома #
А куда крепить лампу, чтобы светила?
Ответить
0
Эдуард #
А если для ветряка использовать генератор (вместе с коммутационным блоком) от бензо-электростанции?
Ответить
0
Виталий #
Можно использовать, но возникнет другая проблема, как хранить столько вольтов, там вроде до 250 вольт выдает.
Ответить
0
Виталий #
Работа суперская, вопросов нет, тока если бы труба была по выше, хотя бы метров 6-7, домик смотрю тоже не маленький, больше ветра, больше халявной энергии.
Ответить
0
Малик #
Так никто и ответил однозначно какой генератор и для какого "количества" электроэнергии, как правильно подсоединить АКБ и что это будет за энергия!
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется напряжение?
Файл:

Дистанционный  2-канальный на радиочастоте RC-2-220-М4Satellite Finder - прибор для настройки спутниковых антенн
вверх