Вертикальний вітрогенератор своїми руками. Саморобний вертикальний вітрогенератор: схема
Альтернативна енергія на сьогоднішній день розвивається дуже швидкими темпами. Наприклад, вертикально-осьової вітрогенератор вже не є новинкою. В недалекому майбутньому поновлювані джерела можуть істотно замінити стандартні станції. Вони володіють великою кількістю переваг. Наприклад, вертикальний вітрогенератор своїми руками зробити нескладно, він коштує не дуже дорого. Тим більше що для його виробництва ви можете використовувати підручні матеріали. Що стосується установки такого агрегату, то тут вже слід подумати, де її виконати. Можливо, у вашому випадку монтаж конструкції буде недоцільний.
Що являє собою виріб?
Представлена конструкція - це спеціальний генератор для вироблення електричної енергії за допомогою переміщення повітряних потоків (вітру). За зовнішнім виглядом пристрій нагадує звичайну млин з лопатями і високою щоглою, в основі якої знаходиться сам генератор. Природно, такий апарат повинен бути не тільки правильно сконструйований, але і правильно обладнаний.
рух "крил" забезпечується вітром, тому джерело енергії поновлюваний. Чим вище щогла, тим вироблення електроенергії буде більш стабільною і вище. Природно, для виготовлення такого пристрою будуть потрібні певні матеріали і прилади для конвертації змінного струму в постійний. Як же ви можете зробити вертикальний вітрогенератор своїми руками, ви дізнаєтеся пізніше. Головне - запастися терпінням і бажанням попрацювати.
Сфери застосування конструкції
В основному такий агрегат встановлюється під час будівництва електростанцій. Однак іноді економні господарі застосовують його в домашніх умовах. Використовувати даний апарат можна і в місті, і в селі. Для того щоб створити цілу електростанцію, потрібно досить велика площа і безліч вітряків.
Вироблена таким способом енергія може надходити для задоволення потреб приватних споживачів або ж промисловості. Природно, в останньому випадку потрібно обміркувати економічну обґрунтованість застосування такого джерела електрики.
переваги апарату
Перед тим як зробити вертикальний вітрогенератор своїми руками, необхідно обов`язково з`ясувати його гідності. Серед них присутні такі:
- невеликі експлуатаційні витрати, простота монтажу і обслуговування. Все це ви можете робити власноруч. Для цього вам не буде потрібно багато часу або коштів.
- Ви можете сконструювати вертикальний вітрогенератор своїми руками.
- Швидкий монтаж. Головне, щоб апарат був зафіксований міцно, щоб сила вітру не зламав його.
- Безпека для зовнішнього середовища, так як вироблення такої енергії не супроводжується шкідливими викидами і не вимагає поховання відпрацьованих матеріалів. Крім того, джерело є поновлюваним, тому вам не слід боятися того, що ресурси закінчаться.
- Можливість застосування досить великих площ, зайнятих під подібну електростанцію, для вирощування сільськогосподарської продукції.
- Економія коштів. По-перше, вартість такої електроенергії не залежить від курсу долара або ринкових цін на стандартне паливо. По-друге, вам не потрібно добувати і переробляти вихідна сировина. По-третє, конструкція встановлюється поблизу споживача, тому відсутні додаткові витрати на транспортування електрики. Крім того, вітер не потрібно купувати у інших країн, які можуть підняти ціну.
недоліки пристрою
Перед тим як зробити вітрогенератор, потрібно також розглянути всі ті мінуси, які супроводжують його використання:
- Чимала вартість конструкції, яка проводилася промислово. Цей недолік легко усунемо, так як ви можете спорудити щоглу і лопаті з підручних засобів. Природно, якість результату в обох випадках може бути різним. Тому варто визначитися, чи зможете ви сконструювати агрегат самостійно.
- Низька поширеність виробів, що породжує чимало домислів щодо їх роботи та ефективності.
- Конструкція видає досить високий рівень шуму, а також може впливати на якість передачі телевізійних або радіосигналів. Багато що залежить і від того, на який віддаленості від будинку вітряк знаходиться.
- Вітер - це нестабільний джерело енергії, так як погода може бути тихою. У цьому випадку генератор буде просто марний.
- Єдиним негативним впливом для навколишнього середовища є те, що в лопаті можуть потрапляти і гинути птахи.
- У деяких випадках при установці вітряка страждає естетичний вигляд ландшафту, хоча для мінімалістів це не проблема.
- Для установки електростанції потрібно чимала територія.
Класифікація агрегатів
Перед тим як зробити вітрогенератор, слід розібратися в тому, яким він буває. Можна виділити наступні типи конструкцій:
1. З циліндричними лопатями. Такий агрегат має високий крутний момент, хоча і досить великий за розміром. Недоліком пристрою вважається не дуже хороша продуктивність. Крім того, такий апарат досить важкий.
2. Вертикально-осьові. Вони володіють великою кількістю лопатей, які розташовуються вертикально до поверхні землі, при цьому вони паралельні до щогли. Такі апарати продуктивні й ефективні, проте коштують вони досить дорого.
3. гелікоїдний роторний вітрогенератор. Його особливістю є форма лопатей: вони вигнуті по діагоналі. Завдяки цьому вони обертаються рівномірно. Мінусом такої установки є висока її вартість, а також сильний шум. Спорудити лопаті вертикального вітрогенератора такого виду самостійно дуже важко, так як для цього потрібне спеціальне обладнання.
4. багатолопатеву. Вони досить ефективні у виробленні енергії, однак коштують дорого. Вони володіють двома рядами лопатей і значними розмірами.
Вітрогенератор, фото якого ви можете бачити в статті, є досить хорошим виробником енергії, якщо правильно підібрати його конструкцію.
Чи можна зробити апарат самостійно?
Природно, безліч майстрів цікавляться тим, чи можна спорудити таку конструкцію власними руками. Звичайно можна. Для початку слід визначитися з типом вироби, а також з інструментами, які ви будете використовувати, і відповідними матеріалами.
Слід врахувати, що саморобний вертикальний вітрогенератор ви можете зібрати з того, що у вас є під руками. Наприклад, старого газового балона або металевої бочки. А ще у вас є можливість застосувати старі сталеві листи або навіть тканину. Все залежить від того, який саме апарат ви хочете спорудити.
Які матеріали потрібні для роботи?
Отже, перед тим як зробити вітряк своїми руками, розглянемо питання про те, з чого ви будете його споруджувати. Вам знадобляться такі матеріали:
1. Листи фанери (її товщина залежить від висоти конструкції, а також від кількості лопатей і може становити 0,5-1 см). Саме з цього матеріалу найчастіше виконується та частина установки, яка буде крутитися.
2. Тонка листова сталь, дюралюміній, гнучкий пластик (можна також застосувати склопластик і тканину, але останній варіант буде найменш надійним).
3. Міцний металевий стрижень, діаметр якого повинен бути не менше 10 мм. Висота його при цьому становить близько 60-70 см. Цей стрижень буде підстава вертушки.
4. Елементи кріплення (гайки, болти, заклепки).
5. дерев`яні бруски або металеві куточки для фіксації конструкції у вертикальному положенні.
В принципі, це основний перелік матеріалів, необхідних для роботи. В процесі виконання дії можуть знадобитися деякі інші заготовки.
необхідні інструменти
Перш ніж зробити вітряк своїми руками, слід зібрати те, чим ви будете працювати. Вам обов`язково знадобляться такі інструменти:
- Електродриль і свердла до неї.
- Ножиці по металу.
- Електричний лобзик з полотнами для дерева і сталі.
- Гайкові ключі або заклепиватель.
- Лопата і інші інструменти для земляних робіт (якщо конструкція буде фіксуватися на грунті).
- Лінійка, олівець, циркуль.
Крім цього потрібна схема вітрогенератора, проте її знайти вже не важко. Можна навіть зробити самому, проте для цього знадобиться виробляти деякі розрахунки.
Особливості виготовлення лопатей
Коли схема вітрогенератора вже готова, можна приступати до його виготовлення. Для початку приступимо до виробництва, що обертається. Лопаті вертикального вітрогенератора виготовляються з фанери. Перед їх вирізанням постарайтеся накреслити картонний шаблон. Для цього використовуйте олівець, лінійку і циркуль. Довжина лопаті для вітрогенератора становить 19 см, а ширина у краю - 9 см. Вирізати потрібно буде 6 деталей, які потім будуть з`єднуватися попарно. Форма лопатей каплеподібна.
Для вирізання заготівлею використовуйте лобзик. Зріз повинен бути акуратним і рівним. Для з`єднання деталей і освіти крил знадобляться дерев`яні планки, довжиною 53 см.
Лопаті вертикального генератора повинні знаходитися під кутом. Зазвичай він становить 9 градусів до центру вертушки. Природно, цей показник можна відрегулювати вже після того, як конструкція буде повністю зроблена. Далі лопаті слід зібрати і прикріпити до з`єднувальним планок. У цьому випадку в якості кріплень застосовуються саморізи. Просвердлювати дірку потрібно крізь деталі і планку одночасно. При потребі можна використовувати клей. Крім того, планки не повинні виходити за кромки деталей. Намагайтеся їх максимально вирівняти. Від цього буде залежати якість конструкції.
Далі лопаті для вітрогенератора і всі дерев`яні частини слід обернути металом. Це потрібно для того, щоб деревина не псувалася під впливом зовнішніх умов (дощу, снігу). для закріплення металу можна використовувати заклепки або болти.
Тепер можна складати вертикально-осьової генератор.
Особливості виготовлення та складання всієї конструкції
Приступимо до закріплення крил на центральну вісь (сталевий стрижень). Для цього використовуються кола, вирізані з фанери. Для того щоб їх правильно накреслити, застосовуйте транспортир. Діаметр цих кіл становить 20 см при товщині диска 1 см. У їх центрі необхідно зробити отвір, в яке можна буде протягнути стрижень.
Далі готові крила слід прикріпити до осі. Для цього по обидва боки стрижня необхідно накрутити 2 гайки на відстані 6 см від країв. Далі на нього надягають кола і теж прикручуються гайкою. Диски повинні бути зафіксовані досить щільно. Що стосується крил, то вони повинні бути затягнуті не надто вільно, але зобов`язані мати можливість обертатися. Природно, на цьому етапі складання потрібно виставити правильний кут повороту лопатей.
В принципі, саморобний вертикальний вітрогенератор вже практично готовий. Потрібно тільки ще зробити раму-стійку, на якій він буде кріпитися і вільно обертатися. Для її виготовлення можна взяти металеві куточки необхідної висоти. Природно, ви можете застосувати і дерев`яні бруси. Врахуйте, що сила вітру може бути великий, тому потрібно постаратися забезпечити максимальну стійкість рами. Перед підключенням всіх інших приладів вітряк потрібно перевірити і внести необхідні поправки.
Врахуйте, що крок ротора може бути динамічним або статичним. У першому випадку діапазон робочих швидкостей вищий. Однак його доведеться оснащувати лопатями особливої форми. Це досить дорого і технологічно складно. При статичному кроці ротора ви маєте тільки одну певну швидкість. Швидше вітряк крутиться вже не може. Хоча в цьому випадку надійність апарату вища, а частота поломок зменшується.
Крім того, при обертанні вітряка необхідно забезпечити балансування конструкції. Таким способом ви зможете зберегти її цілісність. Крім того, вітер може бути дуже сильним, і обороти доведеться знижувати. Для цього застосовується спеціальний відцентровий регулятор. Він уповільнює хід лопатей, якщо він перевищує дозволену норму. Якщо ж вітер слабкий, то ефективність агрегату можна підвищити за допомогою ланцюгового механізму.
Вертикальний вітрогенератор, ціна якого становить близько 200-300 доларів і вище, можна зробити самостійно. Для вироблення електрики до вітряка можна під`єднати звичайне автомобільне пристрій. Невеликого генератора вам цілком достатньо, щоб забезпечити світло в будинку, підключити зарядні пристрої, живити ноутбук або інші невеликі прилади. Крім того, вам знадобиться ще й перетворювач, який буде перетворювати постійний струм в змінний. А ще необхідний стабілізатор напруги, який буде робити роботу міні-станції безпечною.
Ось і все особливості будівництва саморобної установки з вироблення електрики за рахунок руху вітру. Успіхів!
