Ветрогенератор из автомобильного генератора своими руками: технология сборки ветряка и разбор ошибок

Ветрогенератор из автомобильного генератора своими руками: технология сборки ветряка и разбор ошибок

Ветряки — перспективная альтернатива для традиционной энергетики. Энергия ветра, преобразованная в электричество, обещает стать дешёвой, просто добываемой и малозатратной. А если брать во внимание счета, которые приходят сейчас за электричество, то в целях экономии стоит попытаться собрать собственный ветрогенератор, согласны?

Есть реальные примеры создания установок, вырабатывающих приличный объем энергии. Тем не менее возможности ветряков пока существенно опережают конкурентов, способных противостоять традиционному способу добычи электричества.

Мы представили руководство, следуя которому вы сможете собрать ветрогенератор из автомобильного генератора своими руками. В предложенной к ознакомлению статье подробно разобраны распространенные ошибки, которые допускают при конструировании ветряков. Для наглядности статья сопровождается тематическими фото- и видеоматериалами.

О самодельных ветряках для дома

Особый интерес к ветряной энергии проявляется на уровне бытовой сферы. Это понятно, если краем глаза взглянуть на очередной счёт за потреблённую энергию. Поэтому разного рода умельцы активизируются, используя все возможности получения электричества недорого.

Одна из таких возможностей, вполне реальная, тесно связана с ветряком из автомобильного генератора. Уже готовый прибор – автомобильный генератор – достаточно лишь оснастить правильно сделанными лопастями, чтобы иметь возможность снимать с клемм генератора какое-то значение электрической энергии.

Правда эффективно работать он будет лишь при условии наличия ветреной погоды.

Пример из практики бытового применения ветряных генераторов. Удачно разработанная и вполне эффективная практическая конструкция ветряка. Установлен трёхлопастной винт, что редкость для бытовых аппаратов

Использование фактически любого автомобильного генератора приемлемо для конструирования ветряка. Но подобрать для дела обычно стараются модель мощную, способную выдавать большие токи. Здесь на пике популярности конструкции генераторов от грузовых автомобилей, крупных пассажирских автобусов, тракторов и т.п.

Помимо генератора для изготовления ветряка потребуется ещё ряд комплектующих деталей:

• винт двух- или трёх- лопастной;
• автомобильный аккумулятор;
• электрический кабель;
• мачта, элементы опоры, крепёж.

Конструкция винта на две или три лопасти считается наиболее оптимальной для классического ветряного генератора. Но бытовой проект зачастую далёк от инженерной классики. Поэтому чаще всего на домашнюю конструкцию стараются подобрать уже готовые винты.

Крыльчатка от вентилятора легкового автомобиля, которая будет использована в качестве винта ветряной домашней установки. Лёгкость и большая полезная площадь для воздушной силы позволяют применять такие варианты

Таким, к примеру, может стать крыльчатка от внешнего блока сплит-системы кондиционирования воздуха или от вентилятора того же автомобиля. Но когда есть желание следовать традициям конструирования ветрогенераторов, придётся сооружать пропеллер ветряка от начала до конца своими руками.

Перед принятием решения о сборке и установке ветрогенератора стоит оценить климатические данные участка и рассчитать окупаемость. Существенную помощь в этом окажет информация весьма интересной статьи, рекомендуемой нами к ознакомлению.

Технология сборки ветрогенератора

Оптимальной основой для генератора домашнего ветряка видится модель АТ-700, взятая от трактора серии ДТ. Правда этот тракторный генератор в его изначальном виде рассчитан на частоту вращения ротора до 6000 об/мин. Под конструкцию домашнего ветряка такой параметр явно чрезмерный.

Есть два выхода из положения:

1. Применить какой-нибудь редуктор-мультипликатор, дающий требуемое передаточное отношение.
2. Перемотать существующую обмотку статора АТ-700 под малые обороты.

В принципе, оба варианта модернизации прибора достижимы. Но, судя по отзывам состоявшихся конструкторов, вариант с перемоткой обмотки статора более приемлем. Тем более если учитывать вес самого генератора АТ-700, достигающий 6 кг.

Тракторный генератор АТ-700. Многочисленные проекты в бытовой сфере разрабатывались на базе именно этого устройства, обладающего высокой отдачей по току. Но требуется небольшая модернизация

Если прибор дополнить редуктором, вес общего модуля увеличится вдвое. А это важный параметр для конструкции ветряка. Вес всегда стремятся уменьшить.

При использовании в конструкции ветряка генератора К 701 потребуется некоторая модернизация:

Галерея изображений

Для того чтобы подготовить генератор К 701 к использованию в конструкции самодельного ветряка, его нужно разобрать и переделать под решаемые задачи

Если нет необходимости в перемотке статора, его проводку просто разъединяют, чтобы собрать звездой
Для крепления магнитов в «зубцах» ротора сверлят отверстия диаметром 8 мм
В сформированные в роторе отверстия вклеивают магниты, чередуя отрицательный полюс с положительным

В зависимости от строения статора и числа катушек производится перемотка, если в этом действии имеется реальная необходимость. Если состояние в норме, то эту работу можно не выполнять

Перед предстоящей сборкой выводят три провода для подключения дополнительного диодного моста
Выведенные наружу провода от дополнительного диодного моста подключаются к щеткам ротора

По завершению сборки генератор стоит протестировать на работоспособность. Желательно прокрутить хотя бы на токарном станке. Если все шаги выполнены правильно, то он должен развивать номинальную мощность

Разборка автогенератора для переделки
Переделка соединений автогенератора
Установка магнитов в выступы ротора
Ротор и статор подготовлены к установке
Перемотка катушки статора по мере необходимости
Подготовка к соединению деталей
Сборка усовершенствованного генератора
Тестирование доработанного генератора

Шаг #1. Винт ветряной электростанции

Материалом для изготовления лопастей винта служит поливная алюминиевая труба (d = 200 мм) длиной 0,7 – 1,0 м. Изначально её разрезают вдоль на четыре отрезка, а затем из двух или трёх полученных частей вырезают лопасти требуемой формы.

Так как алюминий – материал, хорошо поддающийся обработке, вырезать из куска трубы нужную форму лопасти не проблема. Главное – правильно рассчитать и нарисовать шаблон.

Изготовленные лопасти будущего винта необходимо как-то скрепить и насадить на вал генератора. Эта работа более сложная, требует точного баланса и особенно при выполнении трехлопастной конструкции. Есть масса вариантов изготовления диска винта. Один из них – создание этой детали из алюминиевых пластин.

Потребуется рассчитать диаметр диска винта с учётом метровой длины лопастей. Для размаха крыла в 2 метра, расчётный диаметр диска может составлять 150-200 мм. На основании рассчитанного диаметра из листового алюминия вырезается необходимое количество круглых пластин (6-7 шт.).

Пример изготовления винта ветряного генератора из двухсотмиллиметровой алюминиевой трубы, применяемой на сельскохозяйственных полях для полива урожая. Получается лёгкая и эффективная конструкция

Вырезанные круглые пластины накладывают друг на друга, выравнивают по кромкам и скрепляют. Для скрепления лучше всего использовать качественный эпоксидный клей. Но не исключены также иные методы крепежа.

На готовом склеенном диске необходимо в центральной точке разметить и просверлить отверстие под крепление на валу генератора. Отверстие доработать шпоночным пазом под размер шпонки, установленной на валу ротора генератора.

Приготовленный таким способом пропеллерный диск размечают под крепление лопастей. По намеченным линиям сверлят отверстия для болтов крепления кронштейнов. Эти детали тоже делаются алюминиевыми с подбором по толщине, достаточной для компенсации передаваемых усилий.

Останется приложить изготовленные ранее лопасти к диску в намеченных точках соединения, сбалансировать их на ровной поверхности и закрепить болтами.

Шаг #2. Изготовление мачты из трубы

Тракторный генератор АТ-700, оснащённый самодельным винтом, уже представляет собой реальный ветряк. С целью получения максимального эффекта от конструкции, её желательно поднять метров на 5-7 и к тому же обеспечить круговое перемещение на 360°.

Поэтому флюгер-ветряк ставят на мачту, которую проще всего изготовить на базе металлической трубы.

Установленная мачта из металлической трубы диаметром 50 мм с ветряным генератором наверху. Для обеспечения устойчивости мачты применяются растяжки из металлического троса

Мачта высотой 5-7 метров, оснащённая наверху ветрогенератором, будет испытывать значительные нагрузки. Соответственно диаметр металлической трубы нужен достаточно большой — не менее 50 мм по наружному размеру.

Крепление мачты выполняется за счёт четырёх тросовых растяжек, закреплённых сверху ближе к ветряку и растянутых в противовес друг другу.

Под верхний обрез трубы-мачты, во внутреннюю область, запрессовывается пара подходящих подшипников или крепится каким-то иным способом. Это будет опорный крутящийся блок, куда встанет флюгер с генератором и винтом. Остаётся сделать сам флюгер и установить на него всё необходимое оборудование.

Шаг #3. Как сделать алюминиевый флюгер

Флюгерную конструкцию, на одном конце которой место под автомобильный генератор с винтом, а на другом — место под «хвостовик», рекомендуется делать из лёгкого прочного материала.

Например, алюминиевая труба прямоугольного профиля подошла бы под основание в самый раз. В качестве крепежа генератора к профильной трубе удобнее применить хомуты из мягкой металлической ленты (лучше нержавеющей).

Пример возможного крепления корпуса генератора на профильной трубе флюгера. Здесь используется металлическая рама с передним и задним кронштейнами под болтовое соединение

Хвост флюгера можно соорудить из того же алюминиевого листа и закрепить его к профильной трубе уголками. В точке центра тяжести, на профильной трубе, необходимо укрепить металлический штырь из нержавейки.

Эта деталь – в виде длинного болта (250-300 мм), диаметром около 30 мм (рассчитывается), проходит поперёк сквозь тело профильной алюминиевой трубы и закрепляется снизу гайкой. Поверх гайки ставится контргайка.

Диаметр резьбы болта должен быть чуть меньше внутреннего диаметра колец подшипников, запрессованных в трубе-мачте. В центре болта, по его оси, просверливается отверстие 7-10 мм. Сквозь это отверстие будет пропускаться электрический кабель от генератора и по трубе уходить вниз к месту подключения.

Шаг #4. Установка и подключение ветрогенератора

После всех описанных приготовлений (обязательно в условиях безветренной погоды) приступают к установке:

1. На основании флюгера крепят хомутами тракторный генератор.
2. Поднимают мачту от земли на 1,5 – 2 метра и устанавливают флюгер опорным болтом на подшипники.
3. Одновременно пропускают кабель от генератора сквозь тело болта и дальше внутри трубы до нижней точки выхода.
4. Также чуть ниже флюгерного основания жёстко устанавливают ограничитель, позволяющий вращаться флюгеру на 360° в одну или другу сторону, но не более того.
5. Поднимают мачту окончательно и укрепляют тросовыми растяжками.
6. Подключают концы кабеля к приёмному устройству (обычно через контроллер к аккумуляторной батарее).

На этом конструирование ветрового генератора можно считать завершённым. Однако есть ещё масса отдельных деталей процесса, с которыми придётся столкнуться в период применения устройства.

Структурная схема полноценной ветряной установки: 1 – ветряк, 2 – конвертер заряда АКБ; 3 – аккумулятор автомобильный; 4 – инвертор 24/220; 5,6 – выходы напряжений 220В и 24В

Эти детали связаны уже с автоматикой, регулирующей накопление и распределение энергии. Такие устройства как контроллер заряда, инвертор тока и прочие, являются обязательными компонентами ветровых генераторов.

Фото-пример сборки ветряка по шагам

Рассмотрим пример сооружения ветряка на 24 В, собранного на базе автомобильного генератора. Самоделка начинает стабильно работать при силе ветра 5 м/с. В средне-ветреную погоду с порывами от 15 м/с установка поставляет от 8 до 11 А, в дни с сильными ветрами КПД увеличивается. Мощность не более 300 Вт.

Галерея изображений

На каждый полюс ротора ( их 24 штуки) устанавливаем и заливаем эпоксидной смолой по два магнита размером 20×5×5мм

Старый автомобильный генератор перед сборкой самоделки надо очистить от ржавчины. Желательно покрасить краской по металлу, исключающей дальнейшее ржавление

Статор перед последующей сборкой перематываем. Для перемотки используем провод сечением 0,56 мм. Наматываем в зависимости от числа катушек, число витков от 33 до 39

Закрепляем подготовленный к работе генератор на выполненной из профиля металлической раме. Ее тоже нужно покрасить

По размеру генератора вырезаем треугольную алюминиевую деталь, к которой будут крепиться лопасти. В примере их вырезали из остатков канализационной ПВХ трубы

Для защиты деталей генератора от воздействия внешней среды заливаем перемотанный статор эпоксидной смолой. После застывания окрашен краской, оберегающей от появления ржавчины

Традиционное для автогенераторов соединение, выполненное в форме треугольника, переделываем в звезду. От нее отводим три проводника к диодному мосту

Собираем самодельный ветрогенератор. К его валу, выполненному из металлической трубы, крепим подшипники и деталь, на которой болтами зафиксированы лопасти

Шаг 1: Заливка магнитов на роторе эпоксидкой
Шаг 2: Чистка ротора от ржавчины и окислов
Шаг 3: Перемотка статора автомобильного генератора
Шаг 4: Фиксация генератора на металлической раме
Шаг 5: Подготовка лопастей с крепежной деталью
Шаг 6: Обработка деталей генератора
Шаг 7: Соединение проводки звездой
Шаг 8: Установка лопастей самодельного ветряка

Фактически вся работа выполнена, остается соединить разрозненные компоненты полезной в быту установки:

Галерея изображений
Для защиты ветрогенератора от перегрева и перегрузок соединяем его с контроллером

Для того чтобы ветрогенератор активно реагировал на порывы ветра с разных сторон, сооружаем хвостовую часть. Его лопасть делаем из жести

Лопасть, изготовленную для хвостовой части, фиксируем на планке, играющей роль хвоста
Устанавливаем ветряк на мачту и проверяем его работоспособность
Шаг 9: Установка контроллера ветрогенератора
Шаг 10: Устройство хвостовой части ветряка
Шаг 11: Крепление лопасти к хвосту
Шаг 12: Проверка работоспособности ветряка

Сооруженная своими руками установка развивает 24 В, применять ее можно для зарядки аккумуляторов мобильной техники и для поставки энергии в линии освещения с энергосберегающими светильниками.

Разбор ошибок конструирования

Сборка ветрогенератора в бытовых условиях собственными руками – дело, конечно же, не безошибочное. Даже в конструкциях промышленных ветряков инженерами допускаются ошибки. Но на ошибках учатся, о чём подтверждают вполне состоявшиеся бытовые конструкции.

Итак, среди ошибок при устройстве бытовых ветряных генераторов часто фигурирует такая деталь, как отсутствие в конструкции генератора модуля торможения. Стандартное исполнение таких приборов (автомобильных или тракторных) такой детали не предусматривает. Значит, генератор необходимо дорабатывать.

Однако не каждому «конструктору» хочется заниматься этим тонким делом. Многие игнорируют эту деталь, надеясь на «авось». Как результат – при сильном ветре винт раскручивается до неимоверно высоких скоростей. Подшипники генератора не выдерживают, разбивают посадочные места алюминиевых крышек. Происходит клин ротора.

Разрушенный ветрогенератор по причине недоработок в конструкции. Ошибки конструирования и монтажа подобных конструкций приводят к тяжёлым последствиям

К этой же теме относится недоработка, связанная с отсутствием ограничителя поворота флюгера. Нередко этот компонент попросту забывают установить и вспоминают только тогда, когда потоки ветра начинают раскручивать «петушка» вокруг своей оси, как юлу в передаче «Что? Где? Когда?». Результат плачевный.

Минимум ущерба – перекручивание и обрыв электрического кабеля, а в тяжёлых случаях – разнос всей конструкции.

Другая примечательная ошибка сборки – неправильный расчёт точки центра тяжести на основании флюгера. В этом случае устройство какое-то время может функционировать нормально. Но со временем образуется перекос на подшипниковом узле, свобода вращения ограничивается, эффективность конструкции по отдаче энергии резко снижается.

О том, как правильно рассчитать ветрогенератор, узнаете из предложенной нами статьи.

Нередко током, полученным от генератора, пытаются напрямую питать аккумуляторную батарею. Совсем скоро начинают удивляться – почему аккумулятор не держит заряд или обнаруживают пробой 2-3 банок.

Это банальная и естественная ошибка, так как в любом случае заряд АКБ должен проходить в условиях определённых токов и напряжений. Здесь нужен контроль этого процесса.

Домашним мастерам, заинтересованным темой сборки ветрогенератора, предлагаем ознакомиться еще с одним оригинальным вариантом. В предложенной статье описано изготовление генерирующей установки из бросовых деталей стиралки.

Выводы и полезное видео по теме

Даже обычный электрический шуруповёрт может стать ветряком, если знать основы устройства ветрогенератора.

Интерес к ветрогенераторам не снижается. Напротив, этот вариант добычи электрической энергии всё чаще рассматривается на уровне владельцев загородной недвижимостью.

Очевидно, если совмещать сразу несколько видов энергии – ветра, солнца, гидротурбин или атомных станций, такое совмещение может дать экономический эффект. При этом риски пользователя остаться без электричества сводятся к нулю.

Хотите рассказать о том, как собственноручно собрали ветряк для обеспечения электричеством дачи? Желаете поделиться полезными сведениями, не упомянутыми в статье? Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке, делитесь впечатлениями, только вам известными техническими нюансами и фото по теме статьи.

Как сделать и установить ветрогенератор своими руками

Изготовление ветрогенератора своими руками является здоровой альтернативой покупному, ведь этот агрегат не из дешевых. Перед тем как изготовить ветрогенератор, конечно нужно получить необходимые знания, ну и конечно же, иметь определеннее навыки. Процесс это трудоемкий, и за пару часов здесь не управиться. Поэтому до того как сделать ветрогенератор своими руками, ознакомьтесь с предложенными ниже рекомендациями.

Одним из альтернативных источников энергии является использование ветрогенератора. Он может спасти при частых перебоях в сети электроснабжения. Ветрогенераторы для дома своими руками можно сделать, используя чужой опыт. При установке ветрогенератора на участке контролеры электросетей могут предъявлять претензии. На приватизированном участке никаких проблем не должно возникнуть, однако лучше все-таки предварительно проконсультироваться у местного юриста, чтобы выяснить, какие требуются разрешения, удостоверения или предписания для законной установки данного оборудования.

Перебои с подачей электроэнергии довольно часто случаются в сельской местности, особенно в непогоду. Иногда выбивает трансформатор, это происходит довольно регулярно — 1 раз в неделю, но аварийная РЭС устраняет эту проблему обычно в течение суток. Иногда наблюдаются более серьезные повреждения на линии, тогда приходится оставаться без электроэнергии в течение недели, а то и двух недель.

У тех, кто имеет автомобиль, есть возможность использовать топливо, но оно расходуется быстро, и тогда остается только ждать, пока аварийная служба не восстановит линии электропередач. В таких случаях автономная мини-электростанция в виде ветрогенератора своими руками оказывается как нельзя кстати, обеспечивая работу электроприборов.

Предлагаемая модель собирается из обычных материалов и очень проста в выполнении, поэтому доступна для повторения обычному человеку.

Размеры и характеристики ветрогенератора

Перед тем как сделать ветрогенератор, ознакомьтесь с его техническими характеристиками.

Мощность при расчетной скорости ветра 10 м/с будет составлять 1,5 кВт. При увеличении скорости ветра ветроколесо начнет автоматически выводиться из-под ветра. Хотя эту настройку можно изменить, и тогда удастся увеличить мощность до 2 кВт.

Начинать же свою работу данный прибор может при скорости ветра 3 м/с, но его также можно адаптировать и к более слабому ветру.

Технические характеристики ветрогенератора следующие:

• максимальная мощность — 1500 Вт;
• максимальный ток — 54 А;
• рабочее напряжение — 28 В;
• максимальный уровень шума при правильной балансировке — не более 57 дб;
• число оборотов генератора — минимальное: 1200 об/мин, максимальное: 4500 об/мин.

Масса и размеры ветрогенератора отвечают следующим параметрам:

• масса головки ветрогенератора (без хвоста и ветроколеса — не более 25 кг);
• диаметр ветроколеса — 3,02 м;
• длина хвоста — 2,037 м;

Как построить ветрогенератор: инструменты и материалы

Для изготовления ветрогенератора требуются минимальные слесарные навыки и владение электросваркой. Сборку конструкции и изготовление деталей можно проводить в обычных домашних условиях. Для этого не требуется специального оборудования, а все токарные работы не предусматривают высокой квалификации мастера.

Желательно применять для изготовления ветрогенератора металлические детали, поскольку пластмасса или дерево не способны выдерживать необходимые нагрузки в течение долгих лет, поэтому изделия из них требуют замены и дополнительного обслуживания. Также необходимо применять в конструкции одноступенчатый редуктор, который предназначен для активной эксплуатации и хорошо переносит различные климатические условия.

Для сборки ветрогенератора проводится не так уж и много сварочных работ, при этом можно использовать обычную электродную электросварку. Но даже если нет навыков проведения подобных работ, то можно обратиться к специалисту, причем стоимость этих услуг (с учетом стоимости материалов) все равно не превысит стоимости готового ветрогенератора.

Для изготовления конструкции своими руками потребуется болгарка, обычная дрель и сварочный аппарат с возможностью работы электродом диаметром 2 и 3 мм.

Для изготовления каркаса ветроколеса придется работать со сплавами алюминия. При этом необходимо учитывать специфику этих материалов при их сваривании и желательно использовать именно алюминиевый каркас, поскольку любые другие болтовые соединения, склепки или хомуты не в состоянии выдержать статического давления ветра и возникающих при этом динамических ударов — за исключением хомутов для крепления лопастей к самому каркасу, которые применяются только на этапе регулировки углов лопастей. Затем эти хомуты требуется приварить к трубе каркаса.

Для изготовления хомутов и соединения различных элементов конструкции ветрогенератора также понадобятся тиски, закрепленные на слесарном столе, поскольку «на весу» такие работы производить невозможно.

Все сварочные работы необходимо производить сплошными сварочными швами, чтобы не было пропусков в местах соединения деталей. Обязательно следует делать предварительную подготовку и зачистку свариваемых стыков.

Только тогда сборка конструкции будет давать гарантию надежности соединений, а значит, обеспечит возможность работать ветрогенератору в любых условиях, при этом его работоспособность не снизится даже при штормовом ветре.

Автомобильный и тракторный генераторы для самодельного ветрогенератора своими руками

Генератором для ветрогенератора в сельских условиях может служить автомобильный или тракторный вентильный генератор напряжением 14 или 28 В. Он будет преобразовывать механическую энергию ветродвигателя в электрическую,

Этот генератор для ветрогенератора, изготавливаемого своими руками, имеет все, что требуется — обмотку статора, выпрямитель и регулятор напряжения. Регулятор здесь должен быть настроен так, чтобы на выходе поддерживалось неизменное напряжение (допустимое отклонение — до 4% при изменении частоты вращения ротора в диапазоне 1:12 в автомобильных и 1:4 в тракторных генераторах). Такой регулятор автомобильного генератора способен вырабатывать электроэнергию постоянного тока с практически неизменным напряжением при значительных колебаниях частоты вращения ветродвигателя.

Вращающий момент в ветрогенераторе из автомобильного генератора будет передаваться от вала ветродвигателя (с частотой вращения 200-300 об/мин) к валу генератора (его номинальная частота вращения должна быть 5000 об/мин) с помощью многоступенчатого редуктора.

Чтобы выравнивать мощность самодельного ветрогенератора из автомобильного генератора, которую отдает ветросиловая установка при изменении скорости ветра, требуется аккумуляторная батарея. Она будет накапливать энергию при сильном ветре, и отдавать ее в безветренную погоду или при слабом ветре.

Применение аккумуляторов в ветрогенераторе из тракторного генератора позволит сделать электроснабжение в данном случае на самом деле бесперебойным. Выбирать емкость аккумуляторной батареи следует в зависимости от следующих факторов: средней скорости и частоты ветра в данной местности, мощности ветроустановки, мощности потребления электроэнергии, а также продолжительности максимума потребления за сутки.

Чтобы преобразовать в самодельном ветрогенераторе из тракторного генератора энергию постоянного тока в 12 или 24 В в переменный ток напряжением 220 В, нужно использовать преобразователь напряжения, т.е. инвертор.

В продаже встречаются недорогие преобразователи, которые можно использовать для бесперебойного питания различных потребителей мощностью от нескольких киловатт и сотен ватт.

Где и как установить ветрогенератор

Желательно, конечно, устанавливать ветрогенератор подальше от дома, от различных хозяйственных построек и сооружений, где-нибудь на открытом пространстве. Если вы сомневаетесь, где установить ветрогенератор , обязательно учтите плотность грунта, в связи, с чем подбирается материал для изготовления клиньев для растяжек мачты ветрогенератора, а также выбирается их длина. Например, на мягком грунте клин должен быть длиннее и массивнее, а на твердом грунте требуется более прочный металл для его изготовления. Всего клиньев для растяжек должно быть не менее трех, оптимальное их количество — четыре. Именно это количество обеспечивает необходимую надежность всей конструкции, а также упрощает процесс разметки площади для их последующего забивания в грунт. Ведь всегда проще сделать две диагонали, чтобы установить четыре места для забивания клиньев, и вычертить центр для установки мачты, чем чертить круг, а затем определять равные углы для установки трех клиньев.

Выбирая способы растяжки, необходимо также учитывать длину мачты и состояние грунта. Если планируется устанавливать длинную мачту, а грунт будет достаточно мягким, то к клинам должны быть более жесткие требования.

Низ мачты в данном случае нужно разварить и забетонировать. Мачту, в любом случае, необходимо опускать в грунт на глубину не менее 0,5 м, а крепления растяжек лучше забетонировать, ведь грунт после дождя будет становиться более рыхлым, что неизбежно приведет к ослаблению крепления клиньев. Кроме того, со временем грунт под воздействием вибраций и прочих влияний может поменять свой состав, что также скажется на прочности крепления клиньев.

Перед тем как установить ветрогенератор, позаботьтесь об усилении конструкции – для этого можно использовать любые элементы крепления (по желанию), главное — обеспечить должную надежность ветроустановке.

При установке ветрогенератора на открытой местности необходимо продумать средство подъема на высоту для обслуживания оборудования. Это средство должно надежно крепиться к мачте и быть достаточно удобным, чтобы на нем было возможно свободно производить необходимый монтаж и регулировку ветрогенератора. На открытых площадях сила ветра довольно высокая, поэтому можно соорудить не просто приставную лестницу, а целую площадку небольшого размера с приваренной лестницей, тщательно закрепив низ конструкции. Можно сделать это средство подъема на высоту съемным, чтобы использовать его для обслуживания других высотных объектов на участке.

Можно приварить ступеньки непосредственно к мачте, но, поскольку для обслуживания оборудования потребуется две руки, удержать равновесие на такой лестнице будет довольно сложно. Тогда придется использовать дополнительно страховочный пояс, чтобы обезопасить себя во время работ от падения.

Утяжеленная ступенями мачта, не считая установленной на ней головки, при установке потребует много сил, поэтому здесь придется воспользоваться помощью со стороны.

Как подключить ветрогенератор

При подключении в ветрогенераторе цепочки возбуждения можно использовать любой многожильный провод. При этом важно, чтобы в местах соприкосновения с мачтой этот провод был защищен изоляцией, резиновой или хлорвиниловой трубкой. Для силового выхода генератора также нужно применять многожильный медный провод. В этом случае площадь сечения жилы должна быть не менее 8 мм2. Это требуется для того, чтобы провод мог выдерживать пиковые токи до 60 А. Его так же, как и проводку цепи возбуждения, необходимо защитить изоляцией в местах соприкосновения с мачтой.

Перед тем как подключить ветрогенератор, там, где провод будет выходить из мачты, прорежьте отверстие размером 50 X 50 мм с помощью болгарки. Через это отверстие можно будет пропустить провода в мачту.

Сделать это удобнее с помощью стальки или куска обыкновенной железной проволоки, предварительно пропустив ее сквозь мачту, а затем зачалить остальные провода и протянуть их сквозь трубу мачты.

Как изготовить ветрогенератор на аккумуляторах

Аккумуляторы для ветрогенератора зачастую используются при установке малых конструкций в связи с нестабильностью выработки и расхода электрической энергии. Для описываемого здесь ветрогенератора необходима аккумуляторная батарея. В первую очередь это связано с необходимостью подключения обмотки возбуждения генератора. Нужный для подачи ток должен составлять примерно 1,2 А. Выбирать емкость батареи следует в зависимости от нагрузки, которая будет применяться в безветренную погоду, а тип батареи большого значения не имеет. Здесь важно только значение ее емкости. Желательно использовать готовую автомобильную батарею в 12 В.

Хотя вполне можно собрать такую батарею самостоятельно из отдельных элементов. При этом нужно учитывать несколько основных правил. Например, чтобы увеличить емкость батареи, можно параллельно или последовательно соединить несколько банок.

При последовательном соединении банок аккумулятора в 2 В обязательно нужно, чтобы они были одного типа и емкости. Допустимо, чтобы все они были кислотными, а их емкость составляла 200 А/ч. Если будут использоваться щелочные и никель-кадмиевые банки, то напряжение каждого элемента должно составлять 1,2 В, а количество банок должно быть 10, чтобы общее напряжение батареи равнялось 12 В (±10%). В противном случае от постоянного перезаряда или недозаряда батарея довольно быстро придет в негодность.

При параллельном соединении также важно, чтобы батареи были одного типа, и еще необходимо правильно выбирать место для их хранения. В условиях низких температур емкость большинства батарей будет сильно падать. Нужно, чтобы температура помещения не опускалась- ниже 0°С. При использовании кислотных или щелочных аккумуляторов большой емкости (более 100 А/ч) нужно, чтобы помещение было хорошо проветриваемым и нежилым — при зарядах этих типов аккумуляторов активно выделяется водород и другие сопутствующие пары кислот и щелочей, которые вызывают у человека ожог дыхательных путей и общее отравление организма.

Большинство производимых аккумуляторов данного типа являются необслуживаемыми, поэтому контакт с вредными веществами исключен. Тем не менее, следует соблюдать необходимую технику безопасности при работе с этим оборудованием и всегда помнить о возможной угрозе. Ведь даже незначительное нарушение герметичности корпуса, например, при падении прибора, может привести к ожогу тела и другим нежелательным последствиям.

Можно использовать старые батареи от автомобилей, которые уже не способны выдавать ток, необходимый для работы стартера, но в данной установке могут прослужить не один год в качестве промежуточного накопителя.

Роль бокового плана очень важна для работы ветродвигателя. Она позволяет создавать стабильную скорость вращения колеса. В этом случае ветроколесо будет отклоняться от потока воздуха (из-за давления ветра) на лопату. Постоянная мощность ветроколеса поддерживается благодаря направляющей дужке. При малейшем отклонении ветроколеса трос, натягиваемый пружиной, ляжет на эту дужку, тем самым создавая плечо переменной силы для пружины. При этом момент силы пружины будет приблизительно равняться моменту силы ветра (с учетом углов отклонения ветроколеса от направления ветра).

Как работает кислотный аккумулятор: принцип работы

Как работает кислотный аккумулятор необходимо потому, что он является одним из самых доступных — и потому есть большая вероятность его использования в изготовлении самодельной ветроустановки. Этот аккумулятор достаточно «капризный» в эксплуатации: его перезаряд приводит к выкипанию электролита, а постоянный недозаряд — к сульфатации пластин. У других типов аккумуляторов, как правило, нет такой критической реакции к этим факторам. Это необходимо учитывать при выборе аккумулятора.

Принцип работы кислотного аккумулятора заключается в следующем. Известно, что активная масса положительных пластин в заряженном аккумуляторе состоит из двуокиси свинца РbО2, а активная масса отрицательных пластин — из губчатого свинца Рb. Плотность электролита заряженного аккумулятора может варьироваться в зависимости от времени года и района эксплуатации в пределах от 1,25 г/см3 до 1,31 г/см3.

Когда аккумулятор работает на разряд, происходит химическая реакция, в результате которой активная масса отрицательных пластин начинает преобразовываться из губчатого свинца Рb в сернокислый свинец PbS04. В этом случае активная масса положительных пластин аккумулятора изменяется из перекиси свинца Рb02 в сернокислый свинец PbS04. В процессе реакции происходит одновременное выделение воды (Н20), при этом плотность электролита уменьшается с 1,25-1,31 г/ см3 до 1,09-1,15 г/см3.

В итоге плотность электролита при 100% -ном разряде снижается на 0,16 г/см3, а значит, в период разряда аккумулятора уменьшение плотности электролита на 0,01 г/см3 будет соответствовать снижению емкости аккумулятора на 6%. Остаточную емкость можно будет приблизительно определить по напряжению на клеммах не подключенного к нагрузкам аккумулятора.

Таблица «Соотношение плотности электролита с напряжением и зарядом батареи»:

Заряд батареи

Плотность электролита(%)

Напряжение (V)

Как сделать ветрогенератор из автомобильного генератора своими руками

В этой статье рассказывается как сделать ветрогенератор своими руками из автомобильного генератора. Полезные советы, практические решения, видео материал.

Ветряки являются хорошей перспективой для традиционной энергетической отрасли. Ведь Энергия ветра, которая преобразовывается в электричество, дает надежды на то, что будет намного дешевле. Проще добываемой и практически не затратной. Если обратить внимание на счета за потребленную электроэнергию, которые приходят сейчас, то наверно уже необходимо задумываться о том, чтобы собрать свой личный ветрогенератор.

На практике существуют реальные примеры, которые свидетельствуют о создании установок, способных вырабатывать довольно большой объем энергии. На данный момент существующие возможности ветряков значительно опережают конкурентов, которые могут спокойно противостоять обычному способу, с помощью которого добывается электричество.

В этом информационном материале представлено руководство, с помощью которого можно собрать ветрогенератор из автомобильного генератора собственноручно, используя обычный автомобильный генератор.

Также в этой статье подробно будет рассказано о различных часто встречающихся ошибках, которые допускают люди, создавая ветрогенератор своими руками.

Устройство самодельных ветряков для дома

В последнее время большой интерес появился у людей к ветряной энергии на уровне использования ее в бытовой сфере. В принципе это можно объяснить, если взять и посмотреть на счет, который приходит за потребленную электроэнергию. Цифры говорят сами за себя. Поэтому люди, которые могут что-либо конструировать, начинают активизироваться и ищут различные пути использовать все имеющиеся у них возможности, чтобы получить электричество недорого.

Одной из таких реально существующих возможностей, которая взаимосвязана с ветряком при его конструировании, является использование автомобильного генератора. По сути, автомобильный генератор является уже готовым прибором. Единственное, что остается, это приделать к нему лопасти. Это необходимо сделать для того, чтобы в процессе эксплуатации можно было свободно снимать с генератора полученное значение электроэнергии. Отличительная особенность такого ветряка заключается в том, что он эффективно будет работать только в ветреную погоду.

В принципе можно сказать, что применение в быту любого автомобильного генератора для создания ветряка, вполне возможно. В основном умельцы находятся в поиске более мощной модели такого генератора, чтобы в процессе эксплуатации он мог отдавать как можно больше энергии. Поэтому в последнее время пользуются огромной популярностью различные конструкции генератора от грузовых автомобилей, автобусов, тракторов и другой крупногабаритной автомобильной техники.

Дополнительные комплектующие

Кроме самого генератора, который является основой для создания ветряка, еще необходимо иметь несколько деталей для комплектации:

• автомобильный аккумулятор;
• винт, который может быть двух- или трехлопастным;
• электрический кабель;
• элементы опоры;
• крепеж;
• мачта.

Стоит обратить внимание на тот момент, что винт, который имеет три или две лопасти, по праву считается оптимальным вариантом для самодельной конструкции обычного классического ветрогенератора. Естественно, что бытовая конструкция ветрогенератора совсем не похожа на инженерную модель. В связи с этим, в основном для домашних конструкций ветрогенератора подбирают уже готовые винты.

Таким образом, можно взять за основу обычную крыльчатку от внешнего блока кондиционера либо от вентилятора автомобиля. Но, если человек ставит перед собой цель и у него есть желание создать инженерную модель, и следовать всем основным особенностям конструирования генераторов, то тогда придется самому соорудить и пропеллер ветрогенератора полностью.

Перед тем, как принять решение и собственноручно собрать, а затем установить ветрогенератор из автомобильного генератора, необходимо первоначально оценить существующие климатические условия участка, где будет произведен монтаж данной установки, и просчитать окупаемость этого проекта.

Рассмотрим основные моменты, которые необходимо учитывать при сборке ветрогенератора собственноручно.

Технологический процесс сборки ветрогенератора

Лучше всего для конструирования домашней модели ветрогенератора подойдет на модель АТ-700, которую можно взять у трактора серии ДТ.

Единственное, необходимо помнить, что этот тракторный генератор может вращаться до 600 оборотов за минуту. Для самодельной конструкции домашнего ветрогенератора эта мощность слишком большая.

Пример сборки генератора К 701

[Best_Wordpress_Gallery gal_title=»Ветрогенератор 2″]

Существует два выхода из данной ситуации:

1. Можно использовать какой-либо редуктор-мультипликатор, который может дать необходимое передаточное отношение.
2. Произвести перемотку имеющейся обмотки статора АТ-700 именно под малые обороты.
   Можно сказать, что эти варианты помогут реально модернизировать прибор. Но, учитывая отзывы людей, которые уже имеют опыт в конструировании ветрогенератора, второй вариант является более приемлемым, если еще учитывать непосредственно вес генератора АТ-700, который равен 6 кг.
   Если в процессе сборки домашнего ветрогенератора дополнить его редуктором, то вес возрастет практически в два раза. Этот момент является важным параметром для того, чтобы сконструировать ветряк. Поэтому в основном вес стремятся уменьшить.

Если использовать в процессе конструирования ветрогенератора генератор К 701, то понадобится провести определенную модернизацию:

1. Первый этап – это винт будущего ветрогенератора

Наиболее подходящим материалом для того, чтобы изготовить лопасти винта, является алюминиевая труба, используемая для полива, диаметр которой равен 200 мм, а длина находится в пределах от 0,7 м до 1 м. В самом начале ее необходимо разделить по всей длине на четыре части. После этого из отрезанных частей можно приступать к вырезанию лопастей необходимой формы. Этот процесс не потребует сильных трудовых затрат, так как алюминий является таким материалом, который хорошо поддается обработке. Самое важное в этом процессе – это правильные параметры и нарисованный образец будущих лопастей.

После того, как лопасти винта будут вырезаны, их следует соединить. А затем одеть на вал генератора. Этот этап является более сложный. Он требует особой внимательности. Это очень важно, особенно при сборке винта, состоящего из трех лопастей.

Варианты изготовления дисков винта

Существует большое количество вариантов, с помощью которых можно изготовить диск винта. Одним из таких является изготовление диска с использованием пластин из алюминия. Для этого нужно правильно рассчитать диаметр диска винта. При этом нужно учитывать метровую длину лопастей. Если размах крыла будет достигать 2 м, то расчетный диаметр диска может быть равен около 200 мм. После этого можно приступать к вырезанию нужного количества круглых пластин. Зачастую их число варьируется от 6 до 7 шт. Полученные пластины следует наложить друг на друга, выровнять по краю, а затем скрепить с помощью высококачественного эпоксидного клея. Но также можно применять и другие способы крепежа.

После того, как диск скреплен, в его центральной точке следует сделать отверстие. Это нужно для того, чтобы можно было прикрепить к валу генератора. После того, как диск полностью готов, его размещают под крепление лопастей с помощью болтов. Их также делают из алюминия с определенной толщиной. Ее должно хватить, чтобы компенсировать в дальнейшем передаваемые усилия.
На завершающем этапе необходимо просто прикрепить заготовленные лопасти к готовому диску в местах соединения. Затем выровнять их обязательно на ровной поверхности и уже произвести крепеж с помощью болтов.

2. Второй этап – это изготовление мачты

Тракторный генератор АТ-700, который оснастили самостоятельно сделанным винтом, уже является реальным ветрогенератором. Чтобы в процессе работы получить максимальный эффект от собранной конструкции, лучше ее поднять на пять, а лучше семь метров. Еще необходимо, чтобы конструкция могла перемещаться на 360 градусов. В связи с этим, ветрогенератор нужно установить на мачту, которая легко изготавливается из металлической трубы.

Мачта высотой примерно семь метров имеет вверху ветрогенератор. В процессе эксплуатации она будет подвергаться большим нагрузкам. В связи с этим, диаметр трубы должен быть большим, как минимум 50 мм по размеру снаружи.

Закрепление мачты происходит с помощью тросовых растяжек в количестве 4 штук, которые растягиваются в противовес по отношению друг к другу.

Затем под имеющийся верхний обрез трубы самой мачты во внутрь помещается пара нужных подшипников. Это своего образа является опорным крутящим блоком. Куда в дальнейшем прикрепится флюгер с генератором и винтом. На заключительном этапе нужно изготовить непосредственно флюгер, а затем установить на него все нужное оборудование.

3. Третий этап – изготовление алюминиевого флюгера

Такую конструкцию опытные мастера советуют изготавливать из не тяжелого и прочного материала. С одной стороны флюгера имеется место под автогенератор и винт, а с другой стороны – под «хвостовик».

С целью крепления самого генератора непосредственно к трубе лучше использовать хомуты, которые сделаны из нержавеющей металлической ленты.

Хвост флюгера можно сконструировать из листа, который является алюминиевым. Прикрепить этот элемент к трубе можно с помощью уголков. Еще нужно прикрепить металлический нержавеющий штырь. Этот элемент имеет вид болта, длина которого примерно составляет 300 мм, а диаметр – 30 мм. Он проходит сквозь трубу. Его обычно крепят снизу при помощи гайки, а сверху нее закрепляется контргайка.

4. Четвертый этап – монтаж и подключение ветрогенератор из автомобильного генератора

Монтаж самодельного генератора следует производить только тогда, когда на улице безветренная погода.

Производится крепление тракторного генератора на основание флюгера. Крепление происходит с помощью хомутов. Затем мачту приподнимают примерно на 2 м над уровнем земли и монтируют флюгер при помощи опорного болта на подшипники.

При этом необходимо брать качественный кабель типа КВВГ который имеет хорошую механическую защиту, смотрите тут https://ros-elektro.ru/catalog/kabel_provod/kvvg_kvvge/ . Кабель от генератора пропускаем через тело болта, а потом по внутренней части трубы до самой нижней точки выхода. Также следует установить ограничитель, который даст возможность вращаться флюгеру на 360 градусов.

После всех этих действий необходимо поднять мачту и укрепить ее при помощи тросовых растяжек. Затем следует подключить кабель к приемному устройству.

Ветрогенератор своими руками: вопросы и решения

Выполнив все эти шаги, сбор конструкции ветрогенератора из генератора считается завершенным. Но еще существуют некоторые детали самого процесса, которые дадут о себе знать в процессе применения сконструированного устройства. Эти процессы непосредственно связаны с автоматикой, которая регулирует накопление и распределение энергии. К автоматическим устройствам относятся контролер заряда, инвертор тока и другие, которые являются неотъемлемыми частями всех ветрогенераторов.
Рассмотрим сооружение ветрогенератора на 24 В на основе автогенератора. Такая конструкция стабильно работает при силе ветра 5 м/с. При порывах ветра 15 м/с установка может давать от 8 до 11 А. Когда на улице дует сильный ветер, то коэффициент полезного действия конечно увеличивается. При этом мощность достигает не больше 300 Вт.

Собранная такая конструкция развивает 24 В. Ее спокойно можно применять с целью зарядки мобильных аккумуляторов, а также для поставки электроэнергии в линии, где проходит освещение.
Основные ошибки процесса сборки самодельного ветрогенератора.

Дело в том, что сборка ветрогенератора дома собственноручно будет иметь ошибки. Даже в промышленных конструкциях также они имеются. Но ошибки наоборот отлично помогают совершенствоваться, о чем свидетельствуют работающие бытовые самодельные конструкции.
Одной из часто допускающихся ошибок при конструировании ветрогенераторов для использования в быту, является отсутствие модуля торможения. Дело в том, что эта ошибка появляется в связи с тем, что в автомобильных генераторах просто нет в наличии этой детали. Поэтому обязательно конструкцию генератора следует доработать.

Но есть такие конструкторы, которые не желают этого делать . И просто не устанавливают данную деталь, рассчитывая на то, что и так все получится. Но по итогу все происходит совершенно наоборот. При сильном ветре происходит раскручивание винта до высоких скоростей. В результате подшипники не справляются, что приводит к блокировке ротора.

Ветрогенератор своими руками: некоторые ошибки

Еще одной распространенной ошибкой является отсутствие ограничителя поворота флюгера. Его зачастую просто забывают установить. А когда вспоминают, то уже поздно, конструкция выходит из строя. Минимальные повреждения – это перекручивание или обрыв электрического кабеля. Максимальные повреждения – поломка и разлом конструкции полностью.

Еще одной ошибкой, которую допускают в процессе сборки ветрогенератора, является неправильно проведенный расчет точки центра тяжести на основании флюгера. При такой ошибке в самом начале ветряк еще будет нормально работать. Но по истечении определенного времени появится перекос на узле подшипников, ограничится при этом свобода вращения, конструкция потеряет свою эффективность по отдаче энергии.

Нельзя полученной энергией от бытового генератора заряжать аккумуляторную батарею. Так как в скором времени аккумулятор перестанет держать заряд, появятся пробои в банках. Эта самая простая, но распространенная ошибка.

Заключение

Стоит отметить, что обычный шуруповерт может легко стать ветряком. Главное, нужно знать основные этапы и особенности создания конструкции ветрогенератора. В последнее время все больше набирает популярность такой бытовой ветрогенератор из автомобильного генератора. По большей части такой конструкцией интересуются владельцы загородных домов.

Если приступить к совмещению одновременно нескольких видов энергии – солнца, ветра, а также атомных станций, то в результате это даст хороший эффект. При этом риск лишиться электричества практически сводится к минимуму.

Такое вот, казалось бы, на первый взгляд непростое в сборке устройство. Однако, может значительно улучшить условия проживания людей в загородных домах и дачных постройках. Ветрогенератор своими руками из автомобильного генератора обеспечит необходимым количеством электроэнергии. Этой энергии достаточно, чтобы удовлетворить все бытовые нужды. При этом совершенно не нужно будет беспокоиться, что можно остаться без электрической энергии.

Ветрогенератор своими руками: Видео по сборке ветрогенератора из автомобильного генератора.

Источник https://sovet-ingenera.com/eco-energy/generators/vetrogenerator-iz-avtomobilnogo-generatora-svoimi-rukami.html

Источник http://www.udec.ru/tool/vetrogenerator.php

Источник https://ekobatarei.ru/kak-sdelat-vetrogenerator-iz-avtomobilnogo-generatora-svoimi-rukami