Мачта для ветрогенератора своими руками: Виды и выбор мачты для ветрогенератора по производителям

Содержание

Установа мачты и монтаж ветрогенератора

Наконец была установлена мачта высотой 14,5м. Поднимали в шестером с помощью расстяжек, так-же в помощь пошла стремянка, которую подтставляли под мачту во время подъема. Мачта сварена из трубы, а чтобы по ней залазить были приварены штырьки. Так-же на верху предусмотренна небольшая площадка чтобы можно было относительно удобно стоять и обслуживать ветрогенератор.

>

Ветрогенератор монтировали по частям, подовая детали по наклонному тросу , который был перекинут через блочки, закрепленные на мачте и внизу. Сначало было страшновато так-как мачта покачивалась и казалось очень высоко, но когда дело дошло до монтажа хвоста страх улитучился и на плащадке стояли уже как на земле, а помошник бегал по мачте вниз и вверх как по стремянке не смотря на высоту более 10-ти метров.

>

Ветрогенератор наконец поднят на ветер и пришло время подключать приборы АКБ и смотреть что дает ветрогенератор и как вообще работает.
Первым делом для проверки подсоеденили к ветряку автомобильный аккумулятор и стали смотреть за процессом зарядки. Когда напряжение поднималось до 15-ти вольт было решино срочно побыстрому споять балластный регулятор, а то как-то аккумулятор портить не охота перезарядом.

Потом решили проверить свою электронику и подсоеденили инвертор, с помощью которого запитали телевизор, а к нему камеру подключили, которая снаружи снимает ветрогенератор. Получился так-сказать пункт наблюдения за ветрогенератором не выходя из дома, и все приборы перед глазами.

>

Эти все дни после подъема ветрогенератора так и небыло настоящего ветра, лишь изредка в пиках пару секунд анемометр показывал 7-8м/с, при этом ток зарядки был более 10 Ампер. Было замечено что хвост ветрогенератора даже не пытается складываться. Хвост было решино облегчить и немного переделать. После переделки хваст уже начинал складываться при ветре начиная с 6-тим/с. Это слишком рано и было решино подтянуть пружину придерживающую хвост.

>

Наконец подул ветерок по сильнее, теперь все измерительные приборы ожили и чато паказывали силу ветра 10-12м/с, ток зарядки переваливал отметку в 20Ампер. Временами ветрогенератор очень сильно раскручивался, мачта начинала изгибаться и ходить ходуном. При этом хвост только делал попытки складыааться. Было решино экстренно остановить винт, но короткое замыкание генератора не остонавливало винт, и он на порывах снова набирал обороты.

Пришлось залезать на мачту и пытаться затормозить винт вручную, но руками не удовалось этого сделать. В итоге с опаской смотря на взлетающий винт ветрогенератора переждали сильный ветер, и когда наступило затишье после осмотра ветрогенератора обнаружилрсь что крепления лопастей погнулись и по этому наступил дисбаланс и раскачивание мачты.

Ниже фото того что натворил ветер с винтом. На первом фото ступица в первоначальном виде, а далее уже после сильного ветра. Как козалось крепление лопастей было сделано с запасом прочности, но это оказалось совсем не так. Выяснились некоторые ошибки в конструкции. Оказывается нельзя было отклонять лопасти вперед относительно плоскости вращения винта, а они были специально вынесены вперед на 7 градусов чтобы при прогибании винта под ветровой нагрузкой лопасти не побились о мачту. При вращении, особенно на больших скоростях возникают большие центробежные силы, которые пытается выпрямить винт в плоскость вращения, плюс давление ветра, вот и результат, прогнутые креплания лопастей.

Аказывается эти силы намного сильнее чем ожидалось, а ведь винт , точнее лопасти проверялись на изгиб с помощью пружинных весов, и изгиб составил 20см при усилии 20 кг, и усилие прилагалось не на кончике лопасти а на радиусе 75 см. На фото ниже крепление лопастей в первоначальном виде, а фото сверху на мачте показывает как прогнулись крепления лопастей. И третье фото проверки усилия на изгиб лопастей.

>

>

>

С учетом всех этих последствий винт был снят подвергся анализу и чтобы подрбное предотвратить его пришлось немного переделать и усилить. Продолжение на следующей странице.
Страница 1 — Ветрогенератор из асинхронного двигателя начало
Страница 2 — Испытательный стенд, пареметры генератора.

Страница 3 — Изготовление лопастей и балансировка винта.
вы на четвертой странице
Страница 5 — Доводка ветрогенератора, электроника, акб.

Мачты для ветряков

Содержание раздела:

  1. Мачты с растяжками
  2. Конические мачты
  3. Гидравлические мачты
  4. Сборные мачты-фермы

1. Мачты с растяжками

Модель

300L

500

1

500, 1, 2

3

5

10

15

30

50

Высота (м)

6

6

6

9

9

12

12

12

18

18

Диаметр (мм)

48

89

114

140

273

273

325

382

400

500

Толщина металла (мм)

2,5

3,25

3,25

3,5

6

6

6

8

10

10

Кол-во секций

3

2

2

3

2

3

3

3

3

3

Вес (кг)

23,5

41,8

54

107,5

360,5

480,6

574,2

781,5

900

2400

Сравнительные характеристики мачт с растяжками * Установка EuroWind 20 не имеет мачты с растяжками

Размещение фундамента мачты и растяжек:

Модель

Радиус площадки (м)

Размер фундамента мачты (м)

Размер фундамента опор растяжек (м)

длина

ширина

глубина

длина

ширина

глубина

300L

3,0

0,5

0,5

0,4

0,4

0,4

0,3

500

3,0

0,5

0,5

0,4

0,4

0,4

0,3

1

3,0

0,5

0,5

0,4

0,4

0,4

0,3

2

4,0

0,8

0,8

0,8

0,6

0,6

0,6

3

6,0

0,8

0,8

0,8

0,6

0,6

0,6

5

6,0

1,0

1,0

0,8

1,0

1,0

1,0

10

6,0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

15

8,0

1,0

1,0

1,0

1,5

1,5

1,0

30

9,0

2

2

2

2

2

2

50

9,0

2

2

2

2

2

2

Размер фундамента мачты и опор, расстояние до опор * Установка EuroWind 20 не имеет мачты с растяжками
Размещение мачты и растяжек относительно друг друга
Размещение анкеров в фундаменте основы мачты и в фундаменте опоры растяжки
(A – высота фундамента основы мачты, B — ширина фундамента основы мачты, C – высота анкерного болта, b – подошва мачты, X – высота фундамента опоры, Y — ширина фундамента опоры, C — анкер)

Внимание! Кольцо анкера должно быть направлено по направлению к основе мачты под углом 35-55°.


Сборка мачты с растяжками и подъем с помощью лебёдки и блоков
Подъём мачты с растяжками с помощью тяговой техники

Мачту с растяжками также можно поднять с помощью подъемного крана, как обычную мачту без растяжек (коническую).

Подъем ветрогенераторов EuroWind 300, 500, 1 и 2 возможен без участия тяговой техники или подъемного крана, а также без лебёдки.

2. Конические мачты


Размеры конических мачт

Модель

Обозначение на рисунке

1

2

3

5

10

20

Высота (м)

8

8

12

12

12

18

Толщина (мм)

6

6

8

8

8

10

Верхний фланец

C1 (мм)

150

150

243

243

243

500

C2 (мм)

118

118

203

203

203

460

C3 (мм)

90

90

128

128

130

160

T1 (мм)

M13

M13

M20

M20

M20

M20

N1

6

6

12

12

12

16

Нижний фланец

C4 (мм)

500

500

940

940

940

1300

C5 (мм)

415

415

770

770

770

1140

C6 (мм)

330

330

635

635

635

815

T2 (мм)

М20

М22

М24

М33

М33

М40

N2

12

12

12

12

16

16

Данные верхнего и нижнего фланцев мачты


Чертёж верхнего и нижнего фланцев мачты


Схема фундамента конической мачты

Модель

Обозначение

1

2

3

5

10

20

Глубина (м)

(D1)

1,2

1,5

1,5

1,6

2,0

3. 0

Диаметр (м)

(C1)

1,0

1,0

1,8

1,8

1,8

2,5

Длина болтов (м)

(D2)

0,8

1,2

1,2

1,6

1,6

2,0

Диаметр кольца (мм)

(C2)

415

415

770

770

770

1140

Тип болтов

(T)

M18

M18

M20

M24

M24

M30

Количество болтов

(N)

12

12

12

12

16

16

Коническая мачта без растяжек устанавливается с помощью подъёмного крана на подготовленный фундамент.

Если установка конической мачты с помощью подъемного крана невозможна, необходимо использовать гидравлическую мачту.


3. Гидравлические мачты

Если использование подъемного крана невозможно по каким-либо причинам, но требуется мачта с высокой ветровой выносливостью и малой площадью основы, необходимо использовать гидравлическую мачту.


Гидравлическая мачта без растяжек имеет подъёмный механизм, который устанавливает мачту в вертикальное положение на подготовленный фундамент в течение нескольких минут
  1. Гидравлические мачты присутствуют только для моделей EuroWind 500, 1, 2, 3, 5 и 10.
  2. Размеры гидравлических мачт и их характеристики полностью аналогичны коническим мачтам.
  3. Для подъема гидравлической мачты для моделей генератора EuroWind 500, 1 и 2 требуется ручной гидравлический подъемник.
  4. Для подъема гидравлической мачты для моделей генератора EuroWind 3, 5 и 10 требуется электрический гидравлический подъемник. Для работы электрического гидравлического подъемника требуется электроэнергия.
  5. При подъеме или спуске нескольких однотипных гидравлических мачт вам требуется только один гидравлический подъемник (ручной или электрический). Вы можете обслуживать несколько мачт одним подъемником – он легко устанавливается и снимается.
  6. Гидравлическую мачту в случае надобности в течение нескольких минут может поднять или опустить всего один человек. Для этого не нужен подъемный кран или бригада рабочих.

Если вы производите монтаж гидравлической мачты для ветрогенераторов EuroWind 3, 5 или 10 в удалённом районе без доступа к электроэнергии, вам может понадобиться бензиновый генератор для работы электрического гидравлического подъемника.


Бензиновый генератор для электрического подъемника
Характеристики бензинового генератора следующие:
  • Мощность: 6000 Ватт
  • Напряжение: 380 Вольт
  • Частота: 50 Гц
  • Фазы: три
  • Стартер: ручной
  • Топливо: бензин

Также при установке гидравлических мачт для ветрогенераторов EuroWind 3, 5 или 10 без помощи подъемного крана вам могут понадобиться дополнительные аксессуары для монтажа. Дополнительный набор аксессуаров для автономного монтажа мачт включает в себя: ручной блок для приподнятия мачты и генератора, трипод для установки ручного блока, стенд для поддержки собранной мачты.

Набор этих аксессуаров можно также использовать при монтаже мачт с растяжками, если подъемный кран вам недоступен.

4. Мачты с растяжками

Для моделей ветрогенераторов EuroWind 500, 1 и 2 возможно использовать более высокие сборные мачты – ажурные мачты-фермы.

Данная мачта имеет пять опор и высоту 17 метров. Таким образом, вы получаете большую высоту и малую занимаемую площадь. С такой мачтой вы можете поднять ваш генератор над ближайшими препятствиями – деревьями, соседними зданиями небольшими возвышенностями.

Прямо на конструкции сборной мачты можно отлично установить несколько солнечных батарей. Это особенно удобно, если у вашего объекта нет возможности установить солнечные батареи на других возвышенностях – крыша здания не подходит, деревья создают тень для фотомодулей и т. п.


Сборная мачта-ферма на трех опорах

Правильное расположение ветрогенератора

В регионах с высокой скоростью ветра, в прибрежных зонах и на объектах, где в зимний период солнечная электростанция «не справляется», для автономного энергоснабжения используют ветрогенераторные станции – «ветрогенераторы», (сокращённо ВГ). Но на большей территории нашей страны средняя скорость ветра составляет всего 4-5м/сек., тогда как ветрогенератору для выработки «номинальной мощности» требуется 10-12м/сек.. Именно поэтому нет никаких сомнений в важности правильной и продуманной установки устройства, достичения точки, где винт его окажется в зоне с максимальной скоростью ветра.

Мощность ветрогенератора и зависимость от скорости ветра и высоты мачты

Почему же так важно «не потерять» ни одного метра в секунду? Определим зависимость мощности ветрогенератора от скорости ветра.  

1. Кинетическая энергия воздуха, движущегося ламинарно (без завихрений)  W=1/2mV2, где m — масса воздуха, V – его скорость.

2. Массу воздуха, проходящего за время t и площадь S можно выразить следующим образом: m=VtSρ, где: S – площадь, описываемая винтом ВГ, ρ – плотность воздуха.

3. Чтобы определить мощность (P), делим энергию на время, подставляем выражение для массы, получаем: P=1/2V3Sρ.

4. Если теперь умножить выражение на КПД устройства в целом, включающее в себя коэффициент преобразования лопастей винта, коэффициент полезного действия редуктора и генератора (ƞ), получим реальную мощность «ветряка»: P=1/2V3Sρ ƞ. На практике обычно значение  ƞ лежит в пределах 0,4-0,5.

Как видно из расчета, мощность ВГ пропорциональна третей степени скорости ветра, то есть увеличение скорости в 2 раза даст увеличение мощности в 8 раз!

Таким образом, скорость ветра и отсутствие турбулентностей (завихрений) должны иметь решающее значение при выборе места установки ветрогенератора. Из этих соображений идеально подходят: 

  • берег крупного водоема;
  • вершина горы или возвышенности;
  • центр протяженного поля. 

Увы, в реальной жизни мало кто имеет на своем участке моря, поля и горы.  Поэтому принцип только один – чем выше установка, тем лучше. В идеале, Ветрогенератор должен быть выше не менее, чем на 6 (шесть) метров окружающих его предметов (дома, деревьев, строений, возвышенностей), чтобы оказаться в зоне ламинарного движения воздуха.

Приведем простой пример, который можно легко проверить в on-line калькуляторе для расчета на нашем сайте. Рассмотрим модель пятилопастного ветрогенератора HY-1000, стоящий в «бесконечном» поле вблизи Санкт-Петербурга:

  • При высоте мачты 5 метров максимальная выработка достигается в сентябре и составляет 1,38кВтч/сутки;
  • Если увеличить высоту мачты до 10 метров, получим 2,43 кВтч/сутки;
  • Увеличим высоту до 20 метров и получим уже – 3,12 кВтч/сутки.  

Вывод напрашивается сам собой —  часто вместо увеличения мощности ветрогенератора достаточно увеличить высоту мачты.

Решающая роль места установки «ветряка» в эффективности энергосистемы

Очень велик соблазн приделать мачту ветрогенератора к дому для увеличения высоты всей конструкции. Несмотря на очевидные плюсы, данный подход имеет ряд минусов:

Во-первых, установка издает звуки, и звуки эти отлично могут быть переданы по мачте на конструкцию дома, что со временем будет раздражать его жителей. Во-вторых, если здание находится в черте города, могут потребоваться дополнительные согласования в надзорных органах.

Стоит также обратить внимание на конструкцию самой мачты. Если горизонтальные линейные размеры мачты сравнимы или превышают размеры ВГ, то, собственно, сама мачта может являться источником турбулентности.

Очень показательный пример, когда мачта по сути мешает работать системе, плюс частично затеняет солнечные батареи, представлен на фотографии.

          

Особое внимание нужно уделить выбору сечения кабеля. Так как ВГ находится на мачте, а контроллер заряда где-то в доме, длина линии может быть значительной, равно как и падение напряжения. Это может привести к снижению эффективности заряда аккумуляторных батарей. Из этих соображений, площадь сечения кабеля должна быть достаточно большой, чтобы данный эффект был незначителен. Для расчёта площади сечения кабеля следует обратиться к правилам, описанным в статье Расчёт сечения провода.

В отличие от монтажа солнечных батарей, установка «ветряка» часто влечет за собой капитальные строительные работы, такие как бетонирование основания, монтаж свай для растяжек, сварочные работы. Тем не менее, правильно выполненный монтаж обеспечит надежную и эффективную работу системы, и максимальную выработку энергии на протяжении всего срока эксплуатации.

Читать другие статьи..

Ветрогенератор своими руками

Цены на электроэнергию неуклонно растут. Чтобы ваша жизнь была комфортной как жарким летом, так и морозной зимой, следует или потратить немало денег на электроэнергию, или искать альтернативный источник энергии. В развитых странах уже давно используют солнечную энергию, водную и ветровую. Это природный источник питания, за который вам не придется платить. Довольно популярным способом получать энергию является ветряк, использующий ветер для получения электричества – ветрогенератор.

Россия довольно большая страна с равнинными территориями. Несмотря на то что во многих местах преимущественно медленные ветры, есть регионы, сильно обдуваемые мощными потоками воздуха. Так почему бы не использовать в хозяйстве это преимущество? Все что требуется – потратить время и средства, чтобы сделать самодельный ветрогенератор. Ветряк полностью окупит себя всего за несколько месяцев. Мы рассмотрим 2 вида ветрогенераторов, которые можно сделать своими руками.

Ветрогенератор роторного типа

Для начала мы рассмотрим, как сделать несложную конструкцию роторного вертогенератора. С простого начинать легче, и вы поймете принцип работы. Этот тип ветрогенератора подойдет для владельцев небольшого садового домика. Использовать сделанный ветряк для большого коттеджа не получится, ввиду маломощности ветрогенератора.

Но ветряк легко справиться с тем, чтобы вечером обеспечить светом хозяйственные помещения, осветить садовую дорожку крыльцо и т. д. Давайте подробно рассмотрим, как сделать такой ветрогенератор своими руками.

Преимущества и недостатки роторного ветрогенератора

Когда ветрогенератор сделать как надо, он будет функционировать без каких-либо ошибок. С аккумулятором на 75А и с хорошим инвертером на 1000 W, ветряк без проблем будет обеспечивать светом улицу, площадку дома, питать защитную сигнализацию, видеонаблюдение и т. д.

Ветрогенераторы такого типа имеют следующие преимущества:

  • простота монтажа;
  • небольшая себестоимость;
  • экономичность;
  • податливость к ремонту;
  • не привередлив к условиям функционирования;
  • надежность и бесшумность работы.

Минусов ветрогенератора несколько:

  • небольшая производительность ветрогенератора;
  • полная зависимость ветряка от ветра;
  • лопасти может сорвать воздушный поток.

Подготовка материалов для ветрогенератора

Первым делом нужно собрать все расходники и детали для ветряка. Сделанный вами ветрогенератор будет выдавать мощность не более 1,5 КВт. Чтобы сделать агрегат вам нужно иметь:

  1. Автомобильный генератор на 12 В.
  2. Гелиевый или кислотный аккумулятор на 12 В.
  3. Специальный преобразователь с 12 В на 220 В и с 700 Вт на 1500 Вт.
  4. Большую емкость из нержавейки или алюминия: ведро или кастрюля.
  5. Простой вольтметр.
  6. Болты, шайбы и гайки.
  7. Реле зарядки аккумулятора от автомобиля и контрольной лампочки заряда.
  8. Провода с разным сечением (2,5 мми 4 мм2).
  9. Хомуты, фиксирующие ветрогенератор.
  10. Выключатель «кнопка» полугерметичный, на 12 В.

Кроме того, запаситесь такими инструментами:

  • болгаркой или ножницами по металлу;
  • рулеткой;
  • строительным карандашом или маркером;
  • отверткой, дрелью, кусачками и сверлом.

Конструкторские работы ветрогенератора

Работа заключается в изготовлении ротора и переделывания шкива генератора. Этапы следующие:

  1. Подготовьте ведро или кастрюлю.
  2. При помощи рулетки и маркера сделайте разметку, разделив емкость на 4 одинаковые части.
  3. Теперь нужно вырезать лопасти.

Обратите внимание! Работая ножницами по металлу, необходимо вырезать под них отверстие. Если же ведро сделано не из покрашенной жести или оцинковки, то можно использовать болгарку.

  1. Снизу ведра и в шкиве пометьте место, где будут отверстия. В них ввинчиваются болты. Не торопитесь, сделайте все ровно, так как при вращении может возникнуть дисбаланс. После чего сделайте отверстия.
  2. Теперь отогните лопасти. Только не забудьте учесть, в каком направлении крутится генератор.
  3. Угол изгиба лопасти влияет на площадь, которую будет встречать ветер. Это напрямую влияет на скорость и частоту оборотов ветряка.
  4. При помощи болтов, закрепите ведро на шкиве.
  5. Установите свой ветрогенератор на мачту, закрепив его хомутами.
  6. Осталось подсоединить провода и собрать цепь.
  7. На мачте зафиксируйте провода, чтобы они не болтались.

Для подсоединения аккумулятора возьмите провода, сечение которых 4 мм2. Рекомендуемый размер – не больше 1 м. А благодаря проводам с 2,5 мм2 подключите свет и приборы. Не забудьте установить инвертер (преобразователь). Подключите прибор в сеть к контактам №7 и №8, показанным на схеме ниже. Пользуйтесь проводами 4 мм2.

Вот и все, теперь ваш ветрогенератор готов к работе. Не может не радовать то, что он сделанный своими руками.

Ветрогенератор аксиальной конструкции на магнитах

В основе такого ветряка на 220в, лежит ступица от легковой машины, имеющая тормозные диски. Если деталь не новая, разберите ее проверьте и смажьте подшипники, а также счистите ржавчину.

Распределяем и закрепляем магниты

Для начала нужно наклеить магниты на диск ротора. При этом используемые магниты не обычные, а специальные неодимовые магниты. Они значительно мощнее. Потребуется 20 магнитов, размер которых 25 на 8 мм. Магниты размещаются с чередованием полюсов. Для правильного расположения сделайте шаблон, как показано на фото ниже.

Совет! По возможности используйте для ветрогенератора не круглые магниты, а прямоугольные. У них магнитное поле сосредотачивается не в центре, а по длине.

Чтобы закрепить магниты на диске, пользуйтесь силикатным клеем. А для прочности в конце можно залить магниты эпоксидной смолой. Во избежание протекания смолы, сделайте пластилиновые бордюры или обмотайте скотчем диск.

Обратите внимание! Чтобы не перепутать где какой полюс у магнита, можете пометить их «+» или «–». Чтобы определить это – поднесите один магнит к другому. Поверхности магнита, которые притягиваются, имеют «+». Если магнит отталкивается, он имеет полюс «–».

Трехфазный и однофазный генератор для ветрогенератора

Если сравнивать их, то прибор с одной фазой хуже, ведь при нагрузке он вибрирует за счет разницы в амплитуде тока. А она появляется из-за непостоянности тока. В трехфазных изделиях этот эффект отсутствует. Их мощность всегда одинаковая. Все дело в том, что одна фаза компенсирует другую и наоборот, если в одной фазе ток пропадет, то в другой он будет увеличиваться.

Что получается в итоге? А то, что трехфазные генераторы имеют отдачу на 50% больше, чем однофазные. Кроме того, радует и отсутствие вибрации, которая может раздражать и влиять на комфортность. Работая под большой нагрузкой, статор не будет гудеть. Если же вам шум не мешает, и вы решили использовать однофазный генератор, будьте готовыми к тому, что вибрация негативно скажется на работе ветрогенератора. Срок его эксплуатации будет меньшим.

Наматываем катушки

Очень быстроходным ветрогенератор назвать нельзя. Требуется сделать все так, чтобы аккумулятор на 12 В заражался от 100–140 об./мин. С такими первоначальными данными, все количество витков в катушках должно быть равно 1000–1200. Но как узнать, сколько витков приходится на 1 катушку? Все просто: эта цифра делится на количество катушек.

Если вы хотите, чтобы ветрогенератор при низких оборотах выдавал больше мощности, требуется сделать больше полюсов. В таком случае в катушке частота колебания тока увеличится. Чтобы уменьшить сопротивление и увеличить сопротивление тока, рекомендуем наматывать на катушки толстый провод. Учитывайте и то, что при сильном напряжении сопротивление обмотки может «съесть» ток.

Обратите внимание, что число и толщина магнитов, которые закреплены на дисках, определяют рабочие параметры генератора. Чтобы выяснить, какую мощность может выдавать ветрогенератор, намотайте одну катушку и прокрутите генератор. Измеряйте напряжение на некоторых оборотах без нагрузки. К примеру, за 200 об./мин вы получили силу тока в 30 В с сопротивлением в 3 Ом. Отнимите от этих 30 В 12 В (напряжение аккумулятора). Теперь разделите число, которое получились на 3 Ом. Выглядит все так:

30 – 12 = 18;

18 : 3 = 6.

В итоге получилось 6 А. Именно они пойдут в аккумулятор. Понятно, что на практике будет немного меньше из-за потерь в проводах.

Катушки лучше делайте вытянутой формы. Тогда медь в секторе выйдет больше, а витки будут прямыми. Диаметр отверстия внутри катушки должен быть равен размеру магнитов или немного превышать его.

Обратите внимание! Толщина статора должна быть такой же, как и толщина магнитов.

Формой для статора может быть фанера. Но сектора для катушек можно разместить и на бумаге, сделав пластилиновый бордюр. Катушки нужно закрепить так, чтобы они не двигались, а концы фаз выведите наружу. Все провода соедините звездой или треугольником. Осталось протестировать ветрогенератор, вращая его рукой.

Делаем винт и мачту для ветрогенератора

Мачта для верогенератора должна быть высокой, от 8 до 12 м. Основание нужно забетонировать. Крепление лучше сделать такое, чтобы труба легко поднималась и опускалась лебедкой. Сверху на трубу будет крепиться винт ветрогенератора.

Вы можете сделать его из пластиковой трубы Ø160 мм. Из нее вырежьте винт с шестью лопастями, длиною 2 м.

 

Чтобы увести винт от сильного порыва ветра сделайте складывающийся хвост. В результате вся энергия, которую выработает ветрогенератор, сможет накапливаться в аккумуляторе.

Вот и все, вы знаете, как сделать ветрогенератор на магнитах. Теперь вы можете пользоваться электроэнергией, выработанной таким ветрогенератором, экономя свои средства. Все ваши усилия вознаградятся.

Заключение

Из этой статьи вы узнали, как сделать ветрогенератор своими руками, да не один, а двух видов. Именно такие ветрогенераторы любят и используют для загородных домов владельцы. Как видите, каждый ветрогенератор хорош в чем-то своем и сделать его не тяжело.

Если вы живете в районе с сильными ветрами, то увидите, насколько меньшими стали счета за электроэнергию, благодаря ветрогенератору. Такой ветряк в хозяйстве никогда не будет лишним. Дополнительно предлагаем вам посмотреть видео, как сделать такой ветрогенератор.

Установка мачты и монтаж ветрогенератора

И наконец завершающий момент подъёма мачты, всё прошло достаточно ровно,никого не придавило и ничего не порвалось. Вкратце дело было так. Протрубил сбор на 16-00. Было 6 человек. Пока разобрались кто куда уже 16-30. Двое на боковых растяжках, трое на подъёме и я на коньке гаража выполнял роль блочка. Была в наличии трёхметровая лестница и стремянка метра два.

Подняли это всё как есть на фото и на раз-два-три… А оно всё на месте. Чуть ближе лестницы видны проушины для растяжек, они как раз где-то посреди трубы. А общая длина мачты 14,5м. Давай ещё подымать подвигая лестницу всё ближе и ближе, дошло до того что вышли уже за центр тяжести, но на огороде поддерживали за растяжку. После этого всё пошло как по маслу. Красиво стоит, зараза! Завтра буду всё окончательно крепить и готовиться подымать свой Ветроагрегат. Хороший сегодня день однако…

Теперь и у меня появился свой ветрогенератор. Помогали в подъёме родственники и соседи. Далее предстоял монтаж ветрогенератора на мачту, для этого на мачте специально приварены штырьки. С момента как я полез на мачту (страшно было, ужас) до получения первого Ампера, затратили около двух часов. Сейчас в двух словах, подробнее попозже. Подавали они мне всё по наклонно натянутому тросу с помощью двух блочков. Когда дело дошло уже до хвоста, так я на этой площадке уже чувствовал себя почти как на земле. А помощник уже бегал вверх вниз как будто это ему лестница на чердак.

В общем всё прошло успешно. И вот результат:После всего этого посидели за столом, попили кампота, поели пирожков и к вечеру все разбежались.

Наконец всё готово. В качестве нагрузки первое время подключали автомобильный аккумулятор, ток зарядки временами поднимался выше 20-ти ампер. К слову сказать по началу было много доводок, так как при первом сильном ветре лопасти генератора немного отогнуло. Далее постоянно дребежжал хвост, который был сделан из жести, пришлось его немного нагрузить подтянув пружину. Но при сильном ветре хвост не складывался, а только пытался, издавая ещё большие шумы, сейчас я это устранил полной переработкой хвостовой части.

Так-же постоянной модернизации подвергаются и органы контроля зарядки. Старор генератора я всё-таки залил лаком, так-же ещё кое-что усовершенствовал, благо информации на форумах предостаточно, кто чем мог помог.

Сейчас ветрогенератор номинально вырабатывает около 200ватт/ч. Мощность при сильном ветре доходит до киловатта.Собрал воедино блок контроля и установил дополнительные аккумуляторы. Энергии на освещение и бытовую технику хватает. Конечно хотелось бы и отопление, но мощность ветряка маловато.

Ветрогенератор Российского производства

Ветрогенератор — как альтернативный источник энергии, используется в качестве ветровой электростанции и служит для выработки электроэнергии в местах, где отсутствует централизованная электросеть или случаются частые перебои с электричеством.  Для запаса электроэнергии и её дальнейшего использования используют аккумуляторы, которые постоянно подзаряжаются во время его работы.

 Комплект ветрогенератора «Астр»

Ветрогенератор Астр 5W         

Генератор 10W

Ротор 

Хвост

Лопасти

 
 Цена предоставляется по запросу  

 «Астр» 6/1300 w

Генератор – 1 шт.

Редуктор — 1 шт.

Ротор – 1 шт.

Хвост — 1 шт.

Лопасти – 1 комплект ( 6 шт.)

Масса 36 кг

 «Астр»5- 8/2000 w

Генератор – 1 шт.

Редуктор — 1 шт.

Ротор – 1 шт.

Хвост — 1 шт.

Лопасти — 1 комплект ( 6-8шт. )

Защита от урагана

Масса 42 кг

 

         Купить

           Купить

                 .

 Подробнее по телефону: +7 (921) 658-3878 

 

 

        Мачта Ветрогенератора складная                                   (в рабочем положении)

 Мачта Ветрогенератора складная                                                        (в положении для обслуживания)
                                                       
   

Небольшая скорость вращения ветроколеса позволяет:

— устанавливать его на небольшой мачте (3,0 м) над крышей дома

— получить зарядку аккумулятора 12 вольт при меньшей скорости ветра

— не наносить вредит птицам и насекомым

 

 

Гарантия на ветрогенератор:

На основные узлы и агрегаты ветрогенератора установлена гарантия 1 год заводами-изготовителями.

Дополнительно Вам понадобятся:

— Мачта (высота мачты зависит от места, где будет стоять ваш ветрогенератор)

— Провод (длина зависит от высоты мачты и удалённости её подключения)

— Аккумуляторы (ёмкость зависит от выбранного вами типа ветрогенератора)

— Инвертор-преобразователь напряжения  (мощность зависит от подключаемого оборудования и выходного напряжения ветрогенератора)

 

Интересуют подробности  — звоните по телефону +7 (921) 658-3878

Восьмилопастной ветряной генератор начинает своё вращение уже при скорости ветра от 3,0 м/с, а электроэнергию начинает вырабатывать при скорости в 4-5,0 м/с, что уже позволяет заряжать аккумуляторные батареи. 

       

 

Ветрогенераторы «Астр 6-8/1000» используются как источник электропитания для домов, дач, земельных участков, на которые не проведено или не подключено электроснабжение. Может использоваться для резервного электропитания. Цена на ветрогенератор зависит от выбранной Вами модели, (шести- или восьмилопастной), от выбора типа редуктора (страны-производителя). Срок изготовления ветрогенератора — две/три недели. Вы можете  купить комплект ветрогенератора, собрать его своими руками и установить ветряк там, где он будет нужен именно вам.

Солнечный батарея в сочетании с ветрогенератором на 220 вольт дадут возможность бесперебойного питания зеленой, альтернативной энергии.

 

 Ветрогенератор Астр 6/1300


          \ 

 

Преимущества:

Работает ветрогенератор при малом ветре.

Небольшая скорость вращения ветроколеса

Автономность

Энергонезависимость

Простота обслуживания

Быстрые съём и установка в рабочее положение ветрогенератора  (при складной мачте)

Не требует топлива

Не загрязняет окружающую среду

 

 

Лопасти ветрогенератора изготовлены из специальных алюминиевых сплавов, имеют профиль крыла, достаточно легко снимаются и устанавливаются обратно, регулируются. Восемь лопастей ветряного генератора позволяют ему стартовать несколько раньше, чем аналогичный с шестью лопастями, при этом прирост мощности составляет около 20% при слабых ветрах.

Купить ветрогенератор для частного дома вы можете у нас.Цена ветрогенератора для дома зависит выбранной мощности и диаметра ветроколеса

Посмотреть видео ветрогенератора в работе вы можете у нас на сайте 

.

Испытания    ветрогенератора при слабом ветре: 

 

Мы постоянно совершенствуем наши ветрогенераторы и поэтому продукция может отличаться от представленной на сайте.

 

                                               

 

Как сделать вертикальный ветрогенератор на 220В для дома своими руками

Электроэнергия неуклонно дорожает. Чтобы чувствовать себя комфортно за городом в жаркую летнюю погоду и морозным зимним днем, необходимо или основательно потратиться, или заняться поиском альтернативных источников энергии. Россия – огромная по площади страна, имеющая большие равнинные территории. Хотя в большинстве регионов у нас преобладают медленные ветры, малообжитая местность обдувается мощными и буйными воздушными потоками. Поэтому присутствие ветрогенератора в хозяйстве владельца загородной недвижимости чаще всего оправдано. Подходящую модель выбирают, исходя из местности применения и фактических целей использования.

Ветряк #1 — конструкция роторного типа

Можно сделать своими руками несложный ветряк роторного типа. Конечно, снабдить электроэнергией большой коттедж ему вряд ли будет под силу, зато обеспечить электричеством скромный садовый домик вполне под силу. С его помощью можно снабдить светом в вечернее время суток хозяйственные постройки, осветить садовые дорожки и придомовую территорию.

Подробнее о других видах альтернативных источников энергии можно прочитать в данной статье: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/alt_otoplenie/alternativnye-istochniki-energii.html

Так или почти так выглядит роторный ветрогенератор, сделанный своими руками. Как видите, в конструкции этого оборудования нет ничего сверхсложного

Подготовка деталей и расходников

Чтобы собрать ветрогенератор, мощность которого не будет превышать 1,5 КВт, нам понадобятся:

  • генератор от автомобиля 12 V;
  • кислотный или гелиевый аккумулятор 12 V;
  • преобразователь 12V – 220V на 700 W – 1500 W;
  • большая ёмкость из алюминия или нержавеющей стали: ведро или объёмистая кастрюля;
  • автомобильное реле зарядки аккумулятора и контрольной лампы заряда;
  • полугерметичный выключатель типа «кнопка» на 12 V;
  • вольтметр от любого ненужного измерительного устройства, можно автомобильный;
  • болты с шайбами и гайками;
  • провода сечением 2,5 мм2 и 4 мм2;
  • два хомута, которыми генератор будет крепиться к мачте.

Для выполнения работы нам будут нужны ножницы по металлу или болгарка, рулетка, маркер или строительный карандаш, отвертка, ключи, дрель, сверло, кусачки.

Большинство владельцев частных домов не признают использование геотермального отопления, однако подобная система имеет перспективы. Подробнее о преимуществах и недостатках данного комплекса можно прочитать в следующем материале: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/alt_otoplenie/geotermalnoe-otoplenie-doma-svoimi-rukami.html

Ход конструкторских работ

Мы собираемся изготовить ротор и переделать шкив генератора. Для начала работы нам понадобится металлическая ёмкость цилиндрической формы. Чаще всего для этих целей приспосабливают кастрюлю или ведро. Возьмем рулетку и маркер или строительный карандаш и поделим ёмкость на четыре равные части. Если будем резать металл ножницами, то, чтобы их вставить, нужно сначала сделать отверстия. Можно воспользоваться и болгаркой, если ведро не выполнено из крашеной жести или оцинкованной стали. В этих случаях металл неминуемо перегреется. Вырезаем лопасти, не прорезая их до конца.

Чтобы не ошибиться с размерами лопастей, которые мы прорезаем в ёмкости, необходимо сделать тщательные замеры и тщательно всё пересчитать

В днище и в шкиве размечаем и высверливаем отверстия для болтов. На этой стадии важно не торопиться и расположить отверстия с соблюдением симметрии, чтобы при вращении избежать дисбаланса. Лопасти следует отогнуть, но не слишком сильно. При выполнении этой части работы учитываем направление вращения генератора. Обычно он крутится по движению часовой стрелке. В зависимости от угла изгиба увеличивается и площадь воздействия потоков ветра, а, значит, и скорость вращения.

Это ещё один из вариантов лопастей. В данном случае каждая деталь существует отдельно, а не в составе ёмкости, из которой вырезалась

Раз каждая из лопастей ветряка существует отдельно, прикручивать нужно каждую. Преимущество такой конструкции в её повышенной ремонтопригодности

Ведро с готовыми лопастями следует закрепить на шкиве, используя болты. На мачту при помощи хомутов устанавливаем генератор, затем подсоединяем провода и собираем цепь. Схему, цвета проводов и маркировку контактов лучше заранее переписать. Провода тоже нужно зафиксировать на мачте.

Чтобы подсоединить аккумулятор, используем провода 4 мм2, длина которых не должна быть более 1-го метра. Нагрузку (электроприборы и освещение) подключаем с помощью проводов сечением 2,5 мм2. Не забываем поставить преобразователь (инвертер). Его включают в сеть к контактам 7,8 проводом 4 мм2.

Конструкция ветряной установки состоит из резистора (1), обмотки стартера генератора (2), ротора генератора (3), регулятора напряжения (4), реле обратного тока (5), амперметра (6), аккумулятора (7), предохранителя (8), выключателя (9)

Достоинства и недостатки такой модели

Если всё сделано правильно, работать этот ветрогенератор будет, не создавая вам проблем. При аккумуляторе 75А и с преобразователем 1000 W он может питать уличное освещение, охранную сигнализацию, приборы видеонаблюдения и т.д.

Схема работы установки наглядно демонстрирует то, как именно энергия ветра преобразуется в электричество и то, как она используется по назначению

Достоинства такой модели очевидны: это весьма экономичное изделие, хорошо поддаётся ремонту, не требует особых условий для своего функционирования, работает надежно и не нарушает ваш акустический комфорт. К недостаткам можно отнести невысокую производительность и значительную зависимость от сильных порывов ветра: лопасти могут быть сорваны воздушными потоками.

Изготовить солнечную батарею возможно и самостоятельно. Пошаговая инструкция расположена здесь: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/alt_otoplenie/solnechnaya-batareya-svoimi-rukami.html

Ветряк #2 — аксиальная конструкция на магнитах

Аксиальные ветряки с безжелезными статорами на неодимовых магнитах в России до последнего времени не делали по причине недоступности последних. Но теперь они есть и в нашей стране, причем стоят они дешевле, чем изначально. Поэтому и наши умельцы стали изготавливать ветрогенераторы этого типа.

Со временем, когда возможности роторного ветрогенератора уже не будут обеспечивать все потребности хозяйства, можно сделать аксиальную модель на неодимовых магнитах

Что необходимо подготовить?

За основу аксиального генератора нужно взять ступицу от автомобиля с тормозными дисками. Если эта деталь была в эксплуатации, её необходимо разобрать, подшипники поверить и смазать, ржавчину счистить. Готовый генератор будет покрашен.

Чтобы качественно отчистить ступицу от ржавчины, воспользуйтесь металлической щеткой, которую можно насадить на электродрель. Ступица снова будет выглядеть отлично

Распределение и закрепление магнитов

Нам предстоит наклеивать магниты на диски ротора. В данном случае используются 20 магнитов размером 25х8мм. Если вы решите сделать другое количество полюсов, то используйте правило: в однофазном генераторе должно быть сколько полюсов, столько и магнитов, а в трехфазном необходимо соблюдать соотношение 4/3 или 2/3 полюса к катушкам. Размещать магниты следует, чередуя полюса. Чтобы их расположение было правильным, используйте шаблон с секторами, нанесенными на бумаге или на самом диске.

Если есть такая возможность, магниты лучше использовать прямоугольные, а не круглые, потому что у круглых магнитное поле сосредоточено в центре, а у прямоугольных – по их длине. Противостоящие магниты должны иметь разные полюса. Чтобы ничего не перепутать, маркером нанесите на их поверхность «+» или «-». Для определения полюса возьмите один магнит и подносите к нему другие. На притягивающихся поверхностях ставьте плюс, а на отталкивающихся – минус. На дисках полюса должны чередоваться.

Магниты правильно размещены. Перед их фиксацией эпоксидной смолой, необходимо сделать бортики из пластилина, чтобы клейкая масса могла застыть, а не стекла на стол или пол

Для закрепления магнитов нужно использовать сильный клей, после чего прочность склейки дополнительно усиливают эпоксидной смолой. Ею заливают магниты. Чтобы предотвратить растекание смолы можно сделать бордюры из пластилина или просто обмотать диск скотчем.

Трехфазные и однофазные генераторы

Однофазный статор хуже трехфазного, потому что при нагрузке он даёт вибрацию. Это происходит из-за разницы в амплитуде тока, которая возникает по причине непостоянной отдачи его за момент времени. Трехфазная модель этим недостатком не страдает. Мощность в ней всегда постоянна, потому что фазы друг друга компенсируют: если в одной ток падает, а в другой он нарастает.

В споре однофазного и трехфазного вариантов последний выходит победителем, потому что дополнительная вибрация не продлевает срок службы оборудования и раздражает слух

В результате отдача трехфазной модели на 50% превышает тот же показатель однофазной. Другим плюсом отсутствия ненужной вибрации является акустический комфорт при работе под нагрузкой: генератор не гудит во время его эксплуатации. Кроме того, вибрация всегда выводит ветрогенератор из строя до истечения срока его эксплуатации.

Процесс наматывания катушек

Любой специалист вам скажет, что перед наматыванием катушек нужно произвести тщательный расчет. А любой практик все сделает интуитивно. Наш генератор не будет слишком быстроходным. Нам нужно, чтобы процесс зарядки 12-вольтового аккумулятора начался при 100-150 оборотах в минуту. При таких исходных данных общее число витков во всех катушках должно составлять 1000-1200шт. Осталось разделить эту цифру на количество катушек и узнать, сколько витков будет в каждой.

Чтобы сделать ветрогенератор на низких оборотах мощнее, нужно увеличить число полюсов. При этом в катушках возрастет частота колебания тока. Для намотки катушек лучше использовать толстый провод. Это уменьшит сопротивление, а, значит, сила тока возрастет. Следует учесть, что при большом напряжении ток может оказаться «съеденным» сопротивлением обмотки. Простой самодельный станочек поможет быстро и аккуратно намотать качественные катушки.

Статор размечен, катушки уложены на свои места. Для их фиксации используется эпоксидная смола, стеканию которой снова противостоят пластилиновые бортики

Из-за числа и толщины магнитов, расположенных на дисках, генераторы могут значительно различаться по своим рабочим параметрам. Чтобы узнать, какую мощность ждать в результате, можно намотать одну катушку и прокрутить её в генераторе. Для определения будущей мощности, следует измерить напряжение на определенных оборотах без нагрузки.

Например, при 200 оборотах в минуту получается 30 вольт при сопротивлении 3 Ом. Отнимаем от 30 вольт напряжение аккумулятора в 12 вольт, а получившиеся 18 вольт делим на 3 Ом. Результат – 6 ампер. Это тот объём, который отправится на аккумулятор. Хотя практически, конечно, выходит меньше из-за потерь на диодном мосту и в проводах.

Чаще всего катушки делают круглыми, но лучше их чуть вытянуть. При этом меди в секторе получается больше, а витки катушек оказываются прямее. Диаметр внутреннего отверстия катушки должен соответствовать размеру магнита или быть немногим больше его.

Проводятся предварительные испытания получившегося оборудования, которые подтверждают его отличную работоспособность. Со временем и эту модель можно будет усовершенствовать

Делая статор, учтите, что его толщина должна соответствовать толще магнитов. Если число витков в катушках увеличить и сделать статор толще, междисковое пространство увеличится, а магнитопоток уменьшится. В результате может образоваться то же напряжение, но меньший ток из-за возросшего сопротивления катушек.

В качестве формы для статора используют фанеру, но можно на бумаге разметить сектора для катушек, а бордюры сделать из пластилина. Прочность изделия увеличит стеклоткань, помещенная на дно формы и поверх катушек. Эпоксидная смола не должна прилипать к форме. Для этого её смазывают воском или вазелином. Для тех же целей можно использовать пленку или скотч. Катушки закрепляют между собой неподвижно, концы фаз выводят наружу. Потом все шесть проводов соединяют треугольником или звездой.

Генератор в сборе тестируют, используя вращение рукой. Получившееся напряжение составляет 40 вольт, сила тока при этом составляет примерно 10 Ампер.

Заключительный этап — мачта и винт

Фактическая высота готовой мачты составила 6 метров, но лучше было бы сделать её 10-12 метров. Основание для неё нуждается в бетонировании. Необходимо сделать такое крепление, чтобы трубу можно было поднимать и опускать при помощи ручной лебедки. На верхнюю часть трубы крепится винт.

Труба ПВХ – надежный и достаточно легкий материал, используя который можно сделать винт ветряка с заранее предусмотренным изгибом

Для изготовления винта нужна ПВХ труба, диаметр которой составляет 160 мм. Из неё предстоит вырезать шестилопастной двухметровый винт. С формой лопастей имеет смысл поэкспериментировать, чтобы усилить крутящий момент на низких оборотах. От сильного ветра винт нужно уводить. Эта функция выполняется с помощью складывающегося хвоста. Выработанная энергия копится в аккумуляторах.

Мачта должна подниматься и опускаться с помощью ручной лебедки. Дополнительную устойчивость конструкции можно придать, используя натяжные тросы

Вашему вниманию предоставлены два варианта ветрогенераторов, которые чаще всего используются дачниками и владельцами загородной недвижимости. Каждый из них по-своему эффективен. Особенно результат применения такого оборудования проявляется в местности с сильными ветрами. В любом случае, такой помощник в хозяйстве не помешает никогда.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

7 проектов по использованию возобновляемых источников энергии для ветряных турбин, которые можно выполнить за выходные

Помните, когда вы могли сделать свой собственный небольшой генератор для хобби, который включал скручивание проволоки вокруг нескольких гвоздей? Становится так просто сделать ветряную турбину своими руками из материала, найденного в вашем доме или даже из старой стиральной машины или беговой дорожки. Мы исследовали Интернет, чтобы найти несколько основных идей о том, что нужно для создания любительской турбины или солнечной панели, которые могли бы фактически компенсировать некоторые затраты на электроэнергию на вашей ферме, в коттедже, лодке или коттедже.Вот несколько креативных идей, которые можно решить.

# 1 Ветряная турбина генератора переменного тока сделай сам — Новости Матери-Земли

Этот простой проект включает в себя автомобильный генератор переменного тока с регулятором напряжения и создание автономного источника электроэнергии для удаленной кабины автора.

Маленькая турбина установлена ​​наверху старой телебашни (помните те?) Со стандартными трубопроводами и кронштейнами, чтобы все это было в безопасности. Система подключена к местным аккумуляторным батареям.Весь проект DIY Wind Turbine стоил около 1000 долларов.

Это не самый красивый ветряк, но он дешевый. Автор предупредил, что из-за веса двигателя установить самодельную ветряную установку на вершине 20-футовой башни было непросто.

# 2 DIY Лопата для снега Ветряная турбина

В этом следующем проекте творчески используется общий инструмент, найденный в северной стране; лопата для снега. Этот автор купил большую часть этого оборудования на Amazon и создал башню для своего ветряного двигателя своими руками на деревянных полноприводных автомобилях.

Большая часть материала, который он купил на Amazon, состоит из труб, соединений и ниппелей для электропроводки. Проект генерировал мощность с помощью 300-ваттного двигателя с постоянными магнитами, установленного на основании.

Автор, Маунтин (Бумер) Майк, вложил всего 200 долларов в эту ветряную турбину, сделанную своими руками. Очень низкий порог для установки ветряной турбины. Полный список запчастей можно найти на SolarPowerSimplified. com

.

# 3 DIY Беговая дорожка Мотор Вертикальный доступ Ветряная турбина

Следующий проект ветряной турбины своими руками — установка, которую можно разместить где угодно.Он может быть даже портативным. Использование ободов велосипедных колес, трубы из ПВХ и утилизированного двигателя беговой дорожки.

Эту портативную вертикальную турбину с примерно 50 Вт генерируемой мощности можно перемещать и размещать там, где дует ветер. Единственный недостаток, который отмечает автор, заключается в том, что для начала вращения требуется довольно много ветра. Все материалы были собраны в гаражах и мусорных магазинах, что фактически сделало стоимость этого проекта ветряной турбины своими руками 0 долларов.

# 4 DIY Мотор для стиральной машины Вертикальная ветряная турбина

Автор дает пошаговое руководство по созданию простой ветряной турбины с использованием обрезанной трубы из ПВХ и двигателя старой стиральной машины.Лезвия из ПВХ уложены друг на друга на одной опоре для красивого вида.

Руководство по 15 шагам; проиллюстрировано и объяснено очень подробно. С помощью ручных электроинструментов и использованных материалов вы можете реализовать полностью функциональный проект ветряной турбины своими руками. Таким образом, сделайте это за один уик-энд! Автор утверждает, что эта версия стиральной машины вырабатывает 50 Вт без нагрузки. В конкретных планах можно найти изготовление вертикального ветрогенератора из мотора стиральной машины.

# 5 Самодельная ветряная турбина двигателя постоянного тока из ПВХ и нежелательной пластмассы

Скорее всего, если вы домашний разнорабочий, то у вас есть запасные трубки из ПВХ, пластик и проводка, чтобы приступить к работе с этим простым двигателем постоянного тока.Этот пример взят из Юго-Восточной Азии, где творчество с использованием простых деталей, имеющихся в доме или деревне, является обязательным.

Электродвигатель-генератор постоянного тока и ПВХ

Отсутствуют подробные письменные инструкции, но видео дает пошаговое руководство по созданию простого генератора. Список деталей включен на их страницу с видео. На канале Creative Think есть множество других электронных проектов DIY, которые можно попробовать, поэтому стоит добавить их в закладки, чтобы просмотреть их позже.

# 6 DIY Велосипедное колесо Вертикальная ветряная турбина

Вот еще один пошаговый ветрогенератор, сделанный своими руками из старого велосипедного колеса и связки труб из ПВХ. Музыкальное сопровождение раздражает, но простой видеоурок стоит посмотреть, чтобы найти самые разные идеи.

Велогенератор

# 7 Ветряная турбина DIY 1000 Вт

Кредит изображения — Самодельная ветряная турбина мощностью 1000 Вт

Это отличное пошаговое руководство по созданию «почти коммерческой» ветряной турбины. Эта ветряная турбина мощностью 1000 ватт может заряжать аккумуляторную батарею, питающую автономный дом. Это генератор с постоянными магнитами, вырабатывающий трехфазный переменный ток, выпрямленный до постоянного тока, который затем подается на контроллер заряда.Магниты вращаются по ветру, катушки закреплены, поэтому щетки или контактные кольца не нужны.

6 шагов, которые следует учесть перед созданием собственной ветряной турбины

На инновационном сайте под названием Greeneco Products есть аккуратное руководство, в котором показаны шаги, которые следует учитывать, прежде чем углубляться в выбор своей идеальной ветряной турбины, сделанной своими руками. К ним относятся:

  • Изучите технологию — Изучите терминологию и безопасность или работу с электрическими компонентами
  • Изучите местные погодные условия — Допускают ли местные ветровые условия использование вашей собственной ветряной турбины.
  • Определите, сколько электроэнергии вам потребуется для выработки. — Тщательно проанализируйте свои потребности в электроэнергии. Покроет ли ваш проект все потребности или вы увеличите мощность сети.
  • Сделай сам или найми подрядчика — Есть ли у вас навыки, чтобы взяться за проект самостоятельно, или у вас есть бюджет, чтобы нанять его.
  • Доступ к качественным материалам — Ветровые турбины требуют серьезных наказаний. У вас есть доступ к качественным компонентам, которые прослужат вам долго.
  • Рассмотрите возможность сочетания ветра и солнечной энергии. — Если позволяют местные условия, подумайте о добавлении солнечных батарей в проект. Когда не дует ветер, покрытие будет лучше.

Строительство ЛЭП с замкнутым контуром. Длина петли составляет 62 мили, начиная от новой подстанции Бауэр на юго-западе округа Тускола до новой подстанции Рэпсон в округе Гурон, в городке Сигел.

Домашние ветряные турбины будущего. — В регионе большого пальца Мичигана будет больше пользователей домашних ветряных турбин, используемых на фермах и коттеджах.Развитие технологий сделало этот потенциал более доступным. Даже в магазинах товаров для дома Big Box продаются ветрогенераторы для домашнего использования.

Строительство ветряной турбины за пять минут. MidAmerican Energy собрала это потрясающее видео, в котором показан весь процесс создания ветряной турбины. Видео длится чуть более пяти минут и включает в себя фактоиды на протяжении всего процесса.

Поддерживаемая Google линия ветроэнергетики устраняет препятствия — с 2012 года. Газета Chicago Tribune сообщает, что предлагаемая линия Atlantic Wind Connection (AWC) преодолела первое нормативное препятствие. Линия электропередачи стоимостью 5 миллиардов долларов для передачи энергии от ветряных электростанций у восточного побережья. По словам официальных лиц, проект Google Renewable Power перейдет к следующему этапу процесса утверждения.


2021/05 / bay-port-hotel-front-lawn.jpg

Поделиться:

Нравится:

Нравится Загрузка …

Как я построил ветряную турбину, вырабатывающую электроэнергию: 15 шагов (с изображениями)

Теперь, когда у меня были отсортированы все механические детали пора было перейти к электронному завершению проекта.Система ветроэнергетики состоит из ветряной турбины, одной или нескольких батарей для хранения энергии, вырабатываемой турбиной, блокирующего диода для предотвращения потери энергии от батарей при вращении двигателя / генератора, вторичной нагрузки для сброса мощности от турбины, когда аккумуляторы полностью заряжены, а контроллер заряда для работы всего.

Есть много контроллеров для солнечных и ветровых систем. Они будут в любом месте, где продаются альтернативные источники энергии. Их также всегда много в продаже на Ebay.Но я решил попробовать создать свой собственный. Итак, мы вернулись к поиску в Google информации о контроллерах заряда ветряных турбин. Я нашел много информации, в том числе несколько полных схем, которые были довольно хороши и упростили сборку собственного юнита. Я основал свое устройство на схеме того, что можно найти на этом веб-сайте:

http://www.fieldlines.com/story/2004/9/20/0406/27488

Этот веб-сайт содержит множество деталей. о контроллере, поэтому здесь я буду говорить о нем только в общих чертах.Опять же, хотя я следовал их общему рецепту, я делал некоторые вещи по-другому. Я с раннего возраста заядлый мастер электроники, и у меня уже есть огромный запас электронных компонентов, поэтому мне пришлось покупать совсем немного, чтобы собрать контроллер. Я заменил некоторые детали другими компонентами и немного переработал схему, чтобы я мог использовать детали, которые у меня уже были под рукой. Таким образом, для сборки контроллера мне не пришлось покупать почти ничего. Единственное, что мне пришлось купить, это реле. Я построил свой прототип контроллера заряда, прикрутив все части к куску фанеры, как показано на первой фотографии ниже.Позже я перестроил бы его во всепогодный корпус.

Собираете ли вы собственное или покупаете, вам понадобится какой-то контроллер для вашей ветряной турбины. Общий принцип, лежащий в основе контроллера, заключается в том, что он контролирует напряжение аккумулятора (-ов) в вашей системе и либо отправляет мощность от турбины в аккумуляторы для их подзарядки, либо сбрасывает мощность от турбины на вторичную нагрузку, если аккумуляторы полностью заряжен (для предотвращения чрезмерной зарядки и разрушения аккумуляторов).Схема и описание на указанной выше веб-странице хорошо объясняют это. Более подробную информацию о сборке контроллера заряда, в том числе более крупные и удобные для чтения схемы, можно найти на моем веб-сайте http://www.mdpub. com/Wind_Turbine/index.html

В процессе работы ветряная турбина подключена к контроллеру. Затем линии идут от контроллера к батарее. Все нагрузки снимаются прямо с АКБ. Если напряжение аккумулятора падает ниже 11,9 В, контроллер переключает мощность турбины на зарядку аккумулятора.Если напряжение аккумулятора повышается до 14 вольт, контроллер переключается на сброс мощности турбины на фиктивную нагрузку. Есть подстроечные регуляторы для регулировки уровней напряжения, при которых контроллер переключается между двумя состояниями. Я выбрал 11,9 В для точки разряда и 14 В для точки полного заряда, основываясь на рекомендациях множества различных веб-сайтов по вопросу правильной зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов. Все сайты рекомендовали немного разные напряжения. Я как бы усреднил их и получил свои цифры.Когда напряжение аккумулятора составляет от 11,9 В до 14,8 В, систему можно переключать между зарядкой и сбросом. Пара кнопок позволяет мне переключаться между состояниями в любое время в целях тестирования. Обычно система работает автоматически. Во время зарядки аккумулятора горит желтый светодиод. Когда аккумулятор заряжен и мощность передается на фиктивную нагрузку, горит зеленый светодиод. Это дает мне минимальную обратную связь о том, что происходит с системой. Я также использую свой мультиметр для измерения как напряжения батареи, так и выходного напряжения турбины.Я, вероятно, в конечном итоге добавлю в систему либо панельные измерители, либо автомобильные измерители напряжения и заряда / разряда. Я сделаю это, когда он у меня будет в каком-то корпусе.

Я использовал свой настольный источник питания переменного напряжения, чтобы смоделировать аккумулятор в различных состояниях заряда и разряда, чтобы проверить и настроить контроллер. Я мог установить напряжение источника питания на 11,9 В и настроить подстроечный резистор для точки срабатывания низкого напряжения. Затем я мог поднять напряжение до 14 В и установить подстроечный резистор для подстроечного резистора высокого напряжения. Мне нужно было настроить его, прежде чем я возьму его в поле, потому что у меня не было бы возможности настроить его там.

Я на собственном опыте убедился, что в этой конструкции контроллера важно сначала подключить аккумулятор, а затем подключить ветряную турбину и / или солнечные панели. Если вы сначала подключите ветряную турбину, дикие колебания напряжения, исходящие от турбины, не будут сглажены нагрузкой на аккумулятор, контроллер будет вести себя хаотично, реле будет сильно щелкать, а скачки напряжения могут разрушить микросхемы.Поэтому всегда сначала подключайтесь к батарее (-ам), а затем подключайте ветряную турбину. Кроме того, не забудьте сначала отключить ветряную турбину при разборке системы. Отсоединяйте аккумулятор (-ы) в последнюю очередь.

Установка ветряной турбины для питания моего дома! : 12 Steps

Наконец-то я установил свой ветряк Aleko WG400. Этот генератор подает энергию в мой дом, который уже работает от солнечной энергии. Я стал первым человеком на моем прекрасном острове, который внедрил гибридную (солнечную и ветровую) систему питания для своего дома (не считая этих яхт!).

Ветровая энергия не является надежным источником в моем регионе. Солнечная энергия — это реальный ресурс, и на нее можно положиться. Этот проект я сделал для проверки теории. Пока результаты были довольно интересными. Если вы живете в районах с сильным ветром, например на береговой линии, то энергия ветра должна быть для вас жизнеспособной.

Если вы хотите установить ветряную турбину, обратите внимание на то, что это устройство нельзя установить прямо из коробки. В первую очередь это требует доработки, а в моем случае — значительной модификации.Большинство производителей выпускают некачественный продукт, и мне, как мастеру DIY, нужно было убедиться, что он будет работать после ввода в эксплуатацию. Вот инструкция по работе, которую я проделал, чтобы подготовить свою турбину. На мой взгляд, лучше купить турбину, чем модифицировать ее, чем строить с нуля.

https://www.instructables.com/id/Small-wind-turbine-generator-teardown-upgrade-and-/

Также вот инструкция о том, как я питаю свой дом от солнечной энергии.

https://www.instructables.com/id/Solar-Powering-My-Home/

После проделанной работы я могу с уверенностью сказать, что установка одной солнечной батареи намного проще.

Примечания, которые следует помнить в этом руководстве:
1. Моя страна не разрешает привязку к сетке. Я не могу предоставить техническую помощь по вопросам привязки к сетке.

2. Все проектирование и установку я выполнил сам. В вашем случае вам нужно будет либо уметь разбираться в электромонтажных работах, либо нанять для этого опытного электрика.

3. Я выполнил код (NFPA 70, TTS-171, часть 1) и требования энергосистемы.

4.Владение системой сбора энергии означает, что вы несете за нее ответственность. Вы не можете ожидать, что всегда будете звонить кому-нибудь, если во время работы возникнут проблемы. Взять под контроль!

5. Это чисто техническая информация. Я не буду отвечать на финансовые вопросы.

Прочтите, как я установил ветряную турбину.

Башни ветряных турбин | Otherpower

Некоторые мысли о Башнях

На этой странице собраны мысли и фотографии о башнях.Башня, пожалуй, одна из самых важных частей ветряной турбины. Это также может быть более половины стоимости системы в целом. Руководящие принципы предполагают, что башня должна быть на 30 футов выше всего в радиусе 300 футов, чтобы турбина могла работать при чистом, нетурбулентном ветре. Воздух очень текуч (как вода) — любое препятствие на пути ветра создает турбулентность (например, след за лодкой). Вы не можете его увидеть или обнаружить, но это тяжело для ветряной турбины и требует больших затрат энергии. Часто лучшее время / деньги, потраченные на систему, — это хорошая высокая башня.

На практике мы не всегда можем следовать инструкциям, мы должны работать с доступными ресурсами (временем и деньгами). В некоторых местах на земле мало препятствий, земля ровная, и создать эффективную башню не составит труда. Там, где мы находимся (в Скалистых горах), у нас есть довольно высокие деревья — много хребтов … выступающие камни, неровная земля — ​​не так много денег и т. Д., Так что люди здесь берут то, что могут получить.

На изображении выше изображена 80-футовая решетчатая башня с оттяжками, на которой установлена ​​машина Bergey мощностью 10 кВт.Страшно лазить по подобным вещам!

Есть несколько общих подходов к строительству башен. Отдельно стоящие башни требуют серьезных фундаментов, у них нет растяжек. Это либо решетчатые башни, либо из труб. Их главным преимуществом я считаю их внешний вид и очень небольшую занимаемую площадь. Большинство очень больших (полезного масштаба) ветряных турбин находятся на отдельно стоящих башнях, они не очень часто используются в небольших системах, вероятно, из-за их стоимости. Решетчатые башни с оттяжками являются обычным явлением.Обычно они возводятся с помощью опоры цзинь или крана — такое же оборудование потребуется для установки ветряной турбины. У нас очень мало опыта работы с этими башнями. Оба упомянутых выше типа требуют лазания. Далее мы обсудим простые башни из труб, которые можно опрокинуть с помощью лебедки или грузовика.

На рисунке выше показан чертеж простой 40-футовой башни для труб. Конечно, многое можно изменить, увеличить или уменьшить масштаб — и есть другие способы сделать что-то.Это типично для нескольких, которые мы построили, и очень подходит для ветряной турбины диаметром 8-10 футов. Изготовлен из стальной трубы Sched 40. Труба состоит из 21-дюймовых секций, поэтому сама башня состоит из двух отрезков трубы. Трубу измеряют по ее внутреннему диаметру. Верхняя часть (2,5) диаметром опускается примерно на 1 фут в нижнюю часть (3 дюйма). В большинстве ветряных турбин, которые мы строим сейчас, используется труба диаметром 12 дюймов или 2,5 дюйма для подшипника рыскания, поэтому наверху нам понадобится заглушка. 2-дюймовой трубы длиной около 13 дюймов, по которой можно надевать ветровую турбину.

Столб цзинь также сделан из трубы 2,5 дюйма, как правило, мне нравится, чтобы столб цзинь был как минимум на 1/3 длины от высоты башни. Чем длиннее столб цзинь, тем легче поднять башню. он слишком короткий, силы действительно складываются, и он слишком быстро поднимается и опускается. Чем длиннее, тем лучше. Между башней и опорой цзинь есть косынка (2-дюймовая труба), ее длина не так уж и важна — она ​​служит чтобы укрепить точку, в которой полюс цзинь приваривается к стержню. Для этой косынки подойдет длина 6-8 футов, хотя мы сделали их и короче, и длиннее.Также необходим тяжелый трос (толщиной 3/8 дюйма), который проходит от вершины башни до конца опоры цзинь. Этот трос принимает на себя всю силу при подъеме или опускании башни.

Эта башня имеет 2 комплекта растяжек. Боковые оттяжки должны быть на одной линии с шарниром, поскольку они должны поддерживать башню при ее подъеме и опускании. Верхний комплект растяжек должен быть прикреплен как можно ближе к вершине башни, чтобы лопасти ветряной турбины не могли удариться о нее. Итак, для 10-футовой машины у нас были бы верхние растяжки на расстоянии примерно 5 футов от вершины башни.Верхние оттяжки принимают почти всю силу от ветряной турбины, поэтому они должны быть тяжелее нижних. Стальной трос толщиной 1/4 дюйма подходит для 10-футовой ветряной турбины. Я использовал более легкие вещи, но я бы не советовал никому пробовать его. Чем он прочнее … тем дольше прослужит. Оттяжки должны быть примерно в том месте, где соединяются две трубы — примерно в 22 футах от дна. Они служат в основном для сохранения устойчивости башни, они могут быть более легкими. Я бы предложил кабель 3/16 дюйма.

На фото внизу моей башни.Обратите внимание, что ось сделана из простой трубы над трубой. Обратите внимание на окно в трубе, через которое выходит шнур питания. Это позволяет машине легко поворачиваться, а длина пояса может со временем увеличиваться (или уменьшаться) без каких-либо проблем. У нас есть фиксирующая заглушка, чтобы при необходимости мы могли отключить станок и позволить поясу размотаться, если это необходимо. Если участок не турбулентный — это требуется редко. При новой установке, вероятно, будет разумно проверять это почаще, чтобы понять, как поддерживать ее.Я проверяю свой примерно каждые 3 месяца .. Обычно это нормально.

На рисунке выше показаны некоторые мысли о том, как построить ось из трубы. Тот, что изображен на фото, был бы очень прочным — я сделал гораздо более легкие, которые работали нормально. Он должен выдерживать вес башни — вот и все. Фундамент, на котором стоит башня / шкворень, тоже не имеет большого значения. Гораздо важнее анкеры для растяжек. Для башни будет достаточно простой металлической «ноги», которую можно поставить на опору, потому что вся сила направлена ​​прямо вниз.Главное, чтобы он не скользил легко и не проваливался в землю. Если он утонет, это приведет к ослаблению растяжек. Итак, небольшая бетонная площадка может быть хорошим фундаментом башни, но это не обязательно.

Также на картинке выше изображена та же башня в «нижнем» положении. Вы можете видеть, как боковые оттяжки должны подниматься и опускаться вместе с ним. Хорошо, если растяжки не ослабляются или не затягиваются, когда башня поднимается и опускается. В идеальном мире, если земля идеально ровная, а анкерные крепления растяжек находятся на одинаковой высоте и идеально совмещены с шарниром, это будет так.В противном случае, лучше, если тросы натянуты при подъеме и немного ослабнут при опускании. Это произойдет, когда анкеры растяжек будут немного впереди оси (спереди, я имею в виду на той же стороне оси, к которой наклоняется башня, и противоположной стороне, где у вас будет лебедка / грузовик) . Это также произойдет, если анкеры растяжек находятся на более низком уровне, чем стержень.

Также на нижнем рисунке показаны две «растяжки», прикрепленные к верхней части стойки джина.Это предотвратит опрокидывание шеста цзинь. У нас нет этого на всех башнях, которые мы построили, но это хорошая страховка. Они не должны быть очень тугими, я не думаю, что требуются поворотные пряжки — и как только башня будет поднята, их можно будет снять, чтобы люди не споткнулись о них. Хотя их приятно держать на месте во время подъема и опускания …

Опять же, как и все — надо работать с тем, что есть. Здесь довольно каменисто, земля почти никогда не бывает ровной, поэтому мы работаем над тем, что у нас есть.У моей башни одна растяжка намного выше оси, другая — намного ниже. Моя ось довольно свободна (у нее есть наклон, чтобы башня могла немного наклоняться в сторону), и при подъеме или опускании она поддерживается только одним из боковых тросов и наклоняется в сторону. Не идеально, но работоспособно. Очень важно, когда впервые поднимаете вышку очень медленно, обратите особое внимание на растяжку. Если кажется, что оба боковых троса натянуты — пора остановиться, снова опустить мачту, отрегулировать. Когда оттяжка затягивается, вы не можете узнать, сколько силы на нее приложено, ее довольно легко сломать или вырвать из якоря.

Каждый раз, поднимая башню, важно дважды и трижды проверять * все * перед тем, как начать. Важно убедиться, что все находятся вне «зоны падения». Всегда могут быть сюрпризы, и лучше подготовиться к худшему. На фото выше башня Вардов — мы ее впервые подняли. Мы дважды проверили все, чтобы потом выяснить, что мы забыли подключить оттяжки на западной стороне. Мы также не тестировали подъемник сначала, мы были достаточно уверены, что поставили на него машину.Единственное, что мы здесь сделали правильно … было убедиться, что никого (включая собак) не было поблизости от зоны падения, когда мы ее поднимали.

Вот изображение якоря с растяжкой. Это хороший способ закрепиться в твердой скале. Мы просверливаем отверстие (обычно глубиной 6 дюймов) и закрепляем в нем эпоксидную арматуру. Здесь не очень хорошо показано, но — каждая растяжка прикреплена к поворотной пряжке, а внутри петли у нас есть «наперсток», который удерживает стяжка от износа в стальной трос Оттяжка закреплена 3 хомутами.

Вот откидная башня в довольно скалистом месте. Здесь мы смогли смонтировать все растяжные тросы, ось и лебедку в сплошной гранит.

Эта недорогая лебедка с червячной передачей отлично подходит для небольших башен. Вы можете снять ручку и установить на нее сверло диаметром 1/2 дюйма, чтобы ускорить процесс. Эти импортные лебедки стоят от 20 до 30 долларов. Они работают хорошо, хотя не помешало бы иметь что-то более тяжелое для вышки, описанной выше. Тот, что на картинке выше, приварен к арматуре, закрепленной эпоксидной смолой в скале.

На фото выше башня почти такая же, как на рисунках. Обратите внимание, что в конце мы приварили к нему ножки, которые удерживают его конец от земли. Также обратите внимание на шарнир — простую H-образную форму, сделанную из трубы, стоящей на земле. Мы поставили этот вариант — он работал нормально.

Вот еще один снимок той же башни, который немного лучше показывает «ногу». Это очень полезно при работе на машине. Другой вариант — иметь «стойку» на земле, на которую приземляется башня.В идеале он должен удерживать башню достаточно высоко, чтобы лопасти ветряной турбины никогда не касались земли.

Вот красивая ось на бетонном фундаменте. Это под 40-футовой башней.

Бетон — хороший анкер из растяжек. Здесь Джордж построил красивую форму и надел на нее петлю арматуры, чтобы зацепить ее пряжками. Другой вариант использования анкеров с растяжкой — «мертвец». Возьмите бревно (или что-нибудь большое и тяжелое) — обмотайте его цепью и закопайте.Если он достаточно большой, все будет в порядке.

На другом очень каменистом участке мы построили опору для башни между двумя скалами. Он поддерживается с каждой стороны несколькими кусками арматуры, вбитыми в скалу эпоксидной смолой.

У Тима не было камней, пригодных для оттяжки, и он просто вбил в землю 4-футовые стейки, сделанные из 2-дюймовой трубы. Они сильно стучат, но они кажутся довольно прочными, и его 10-футовый станок отлично с этим справляется. Возможно, это не так. такой хороший вариант, если почва была рыхлой, либо влажной.Здесь сухо / каменисто, а почва плотная / глинистая, всего на несколько дюймов ниже, и это прекрасно работает.

На фото выше изображена машина, собранная на конце своей башни. Перед тем, как поставить машину, нам нужно нанести много смазки на стойку башни. Мне также нравится делать своего рода «втулку», которая проходит между вершиной башни и ветряной турбиной, чтобы конец трубы не касался верхней части ветряной турбины.

Вот узел втулки, который мы изготавливаем для цапфы башни.В основном это просто крышка, которая скользит в башню на пару дюймов. Вверху есть отверстие большого диаметра (1 дюйм). Мы вставляем его в башню, затем надеваем на него бронзовую втулку (упорный подшипник, стальная шайба или пластиковая втулка тоже подойдут). Затем мы запускаем Проведите через все это и поместите машину сверху.

Так выглядит тот же узел, показанный выше, когда он находится на вершине башни. Это хорошее, простое / дешевое решение. Раньше я устанавливал машины прямо над концом трубы.Обычно они работали нормально около 1 года, затем труба изнашивалась до верхней части ветряной турбины, иногда полностью, но всегда достаточно, чтобы они не могли рыскать. Такая установка предотвращает это и должна продержаться очень долго.

Итак, это всего лишь некоторые мысли и опыты с башнями. Опять же, перед тем, как начать, стоит учесть масштаб проекта. Башня — это как минимум половина проекта, если вы строите свою собственную систему, и лучше смириться с этим фактом с самого начала.Для некоторых людей может быть даже разумным сначала построить башню! Похоже, что многие люди строят свои ветряные турбины и никогда не добираются до башни. На мой взгляд, башня — это тяжелая работа, ветряная турбина — это самое интересное. Здесь иногда бывает что-то вроде вечеринки по «возведению башни» — она ​​может пройти быстро и доставить массу удовольствия, если к ней присоединиться несколько друзей и соседей.

Ниже находится наша старая страница о башнях со ссылкой на испанский перевод. Все еще хорошо прочитанный, и все еще актуальная информация.

Эта страница посвящена одному из наших старых проектов. Мы храним ВСЕ наши проекты в Интернете для всех, кто заинтересован … но мы больше не реализуем многие из этих старых идей. Перед тем, как приступить к этому проекту, пожалуйста, проверьте нашу главную страницу ветроэнергетики, чтобы проверить похожие, более свежие конструкции. Они будут в верхней части списка и отмечены тегом «активный проект». Если у вас есть какие-либо вопросы о том, что является актуальным, а что нет, или почему мы больше не работаем над определенными проектами, сначала посетите нашу страницу «Эволюция ветряных турбин», чтобы получить подробную историю того, как наши проекты менялись за эти годы.Вы также можете написать нам по электронной почте, и мы заполним вас, если позволяет наш объем электронной почты … сначала проверьте страницу Evolution.
Para Español, перевод Хулио Андраде. Для любого ветрогенератора необходима прочная башня, иначе она рухнет на землю. Планируйте потратить на башню не меньше, чем на ветрогенератор, если не больше. Поскольку высокая башня — довольно неподвижное сооружение, убедитесь, что вы находитесь в хорошем месте! Ваш ветрогенератор должен лететь на высоте не менее 30 футов над любыми препятствиями в пределах 300 футов.Если вы не можете этого сделать, имейте в виду, что турбулентность, вызванная соседним объектом, лишит вас энергии и вызовет гораздо большую нагрузку на мельницу … турбулентный ветер заставляет машину сильно рыскать, что создает огромную нагрузку на быстро вращающиеся лезвия. Если у вас мало средств на башню, вы все равно можете приготовить недорогую версию дома — мы делали это много раз. Обратите внимание на нашу башню для полевых работ внизу этой страницы, сделанную из свежесрезанного пня и сосны.

Откидные башни

Нам очень нравятся откидные башни вокруг Otherpower.com штаб-квартира. Один из наших Данов смертельно боится высоты, а другой Дэн считает, что восхождение на 60-футовую башню не приносит удовольствия и не способствует долгой и здоровой жизни. Таким образом, эта страница будет полностью сконцентрирована на разновидностях наклона вверх. Таким образом, все работы с инструментами и тяжелыми ветрогенераторами можно будет выполнять, находясь в безопасном положении на твердой земле. Откидные башни могут быть сделаны из деревянных опор, стальных решетчатых радиовышек или 21-футовых секций стальных труб, соединенных вместе. Ключевыми особенностями этих вышек являются 4 растяжки, шарнирное основание и штанга для рычагов.Чтобы поднять мачту, 2 боковых оттяжки прикрепляются и затягиваются, когда мачта лежит на земле, чтобы предотвратить боковое перемещение во время процесса, а оттяжка напротив стороны лебедки обрезается до нужной длины и прикрепляется к заземляющему анкеру. чтобы башня не опрокинулась, если она проходит по отвесу. Лебедка или транспортное средство прикрепляется к оставшейся свободной стороне над опорой для джина для рычага, и башня медленно поднимается. Когда он закреплен с помощью талрепов, все оттяжки натянуты.Чтобы снизить его, просто выполните процесс в обратном порядке. Вся эта процедура довольно захватывающая, но не такая захватывающая (устрашающая), как подъем на 60 футов в воздух! На схемах ниже показаны некоторые простые планы базовой конструкции подъемно-поворотной башни.

Материалы башни

  • Дерево — Деревянные опоры могут быть очень эффективными и экономичными. Некоторые из наших соседей просто использовали высокое дерево из леса, просверлили отверстие диаметром 1 дюйм около дна для петли, построили металлический воротник, на который можно было установить ветряную машину, и сразу приступили к проекту.Ни одна из этих башен еще не рухнула, но средняя высота составляет всего 20-30 футов. Я бы с подозрением отнесся к этому методу с более высокой башней! Прямая, обработанная опора может сделать башню гораздо более прочной. Их довольно легко найти длиной 20-30 футов, и их можно найти (с трудом) и в более полезных размерах 50-60 футов. Нам предлагали обрезать верхушку, обрезать сучья и подпирать дерево, но мы также не рекомендуем этого делать — деревья со временем гниют, на них трудно подняться, и они слишком сильно раскачиваются на ветру.
  • Металлическая труба — Это мой личный фаворит. Я добился большого успеха, используя 2-дюймовую водопроводную трубу из оцинкованной стали для вышек. Максимальная рекомендуемая высота для 2-дюймовой водопроводной башни составляет 42 фута, что соответствует 2 кускам трубы. Присоедините еще один комплект растяжек к муфте между двумя трубами. Кроме того, было бы разумно сделать соединительные муфты между каждой секцией, которые заходят в трубу с обеих сторон для дополнительной прочности.
  • Стальная решетка — Эти башни очень прочные и легкие, но дорогие при покупке новых.Подержанные решетчатые башни иногда можно найти в сельской местности или у любителей радиолюбителей. Основание, как правило, не предназначено для откидывания вверх, но может быть изменено на шарнирное крепление. Свяжитесь с компанией Lake Michigan Wind and Sun, чтобы узнать больше об этом преобразовании, а также узнать цены и наличие подержанных и новых башен. Вы будете приятно удивлены тем, как мало весят решетчатые башни — типичная 10-футовая секция весит менее 80 фунтов!

Фонды

Фундамент ветрогенератора должен быть очень прочным, , особенно петля.Если ваша откидная башня, фундамент или петля недостаточно прочны, вы, вероятно, узнаете во время процесса возведения, когда весь беспорядок рухнет на землю! Это единственный случай, когда на основание возникает сильная боковая нагрузка — во время подъема и опускания. Настоятельно рекомендуется заливка бетонного фундамента ниже линии замерзания. Я успешно использовал стальные петлевые кронштейны 1/4 дюйма, встроенные непосредственно в бетон. Стальная пластина 1/2 дюйма была бы лучше. Подробную информацию см. На схеме ниже.

Земляные якоря

Заземляющие анкеры для растяжек также должны быть очень прочными — они должны выдерживать поперечную нагрузку на ветряную мельницу. По мере увеличения оборотов вашего винта лопасти действуют все больше и больше как сплошной лист фанеры, торчащий на ветру. Существует ряд различных анкеров для заземления, которые можно использовать; для прочного горного сооружения в скалах может потребоваться пара различных типов. Как правило, анкеры рассчитаны на использование веса и прочности окружающей почвы на сдвиг, чтобы удерживать их на месте.Радиус растяжек должен составлять от 50 до 75 процентов высоты башни. Очень важно расположить ваши 4 анкерных основания идеально перпендикулярно друг другу вокруг фундамента башни — в противном случае 2 боковые оттяжки не будут оставаться тугими при подъеме и опускании башни. Выравнивание — тоже проблема. Если контактные площадки оттяжек находятся на разной высоте, вы столкнетесь с теми же проблемами с ослабленными и натянутыми растяжками. Используйте талрепы высочайшего качества, какие только сможете найти. Постарайтесь найти стяжные муфты со съемными болтами на каждом конце, чтобы удерживать растяжку.Используйте гильзы, которые идут в комплекте с зажимами для кабеля, чтобы избежать изнашивания кабеля. Избегайте талрепов с крючками на концах — если вы не можете найти их с болтами или сплошными петлями, ОБЯЗАТЕЛЬНО используйте на каждом крючке проволоку, чтобы ничто не ослаблялось во время подъема или опускания. Недавно мы извлекли хороший урок из оттяжек — к счастью, это было несложно! При закреплении растяжек с помощью U-образных кабельных зажимов Crosby (см. Фото), убедитесь, что использует достаточно зажимов для каждого соединения (рекомендуется 3), сориентируйте их правильно и затяните ОЧЕНЬ ! Все зажимы должны быть ориентированы одинаково, с кованым седлом на токоведущем конце кабеля.Помните поговорку … «Никогда не оседлайте мертвую лошадь …» никогда не кладите седло зажима на тупик троса! К счастью, мы усвоили этот урок при создании бас-гитары для бачка для нашей группы мятлика, а НЕ при установке ветряной мельницы! Если бы мы не научились этому, создавая бас, мы не смогли бы правильно сориентировать зажимы или затянуть их достаточно сильно. Мы использовали авиационный кабель длиной 3/32 дюйма для струны и закрепили его на головке штифта и у ванны с помощью кабельных зажимов.Но каждый раз, когда мы затягивали струну настолько, чтобы играть в тональности G, зажимы троса соскальзывали. Успех был достигнут после 4-х затяжек и добавления дополнительных кабельных зажимов. Но лучше было узнать об этих зажимах не мельницу, а окуня! Щелкните ЗДЕСЬ, чтобы получить дополнительную информацию о нашей бас-гитаре для умывальника … это отличный инструмент, на котором легко играть без музыкальных знаний — все, что вам нужно, это хороший слух и сильные руки и ноги. Это также своего рода аэробная тренировка, когда вы поднимаете и опускаете высоту струны, натягивая и надавливая на шею, удерживая ванну ногой.И извините за отвлекающий маневр …. теперь вернемся к теме!
  • Бетон — Это самое прочное решение во всех отношениях. Отверстие для бетона должно иметь форму колокола, чтобы оно было шире внизу, чем вверху — это позволяет грунту над анкером удерживать его на месте (см. Диаграмму ниже). Металлическая петля для растяжки может быть встроена непосредственно в бетон, предпочтительно под углом около 90 ° от точки крепления возле вершины башни. Ваша опора должна опускаться ниже линии замерзания.Если вы установите шнек с пластиной в бетон, конец должен указывать в сторону башни … Другими словами, он должен быть параллелен растяжке.
  • Шнеки — Если ваша почва обладает хорошей прочностью на сдвиг (т.е. она не рыхлая, сухая и рыхлая), вы можете приобрести земляные шнеки, чтобы закрепить растяжку. Эти металлические стержни имеют на конце угловую пластину, которая позволяет вкручивать их в землю. Опять же, они должны быть расположены под углом к ​​земле так, чтобы они были параллельны растяжке.
  • Скальные анкеры — Мы успешно (пока!) Закрепили анкерные оттяжки непосредственно в больших выходах горных пород с помощью самодельного крюка из арматуры.Просверлите в скале отверстие диаметром 3/4 дюйма с помощью перфоратора, снова под углом от ветряной мельницы. Набейте арматуру №6 и приварите петлю для растяжки на конце. Также может помочь эпоксидная смола в отверстии. В нашей первой версии использовался арматурный стержень №4, и он кажется очень прочным, но больший диаметр будет лучше.
  • Столбы для забора — Металлические Т-образные столбы могут быстро и легко сделать земляные анкеры для башен от 20 до 30 футов, если вы можете забить их достаточно глубоко. Если нет, то мы успешно выкопали вокруг столба и залили бетон для очень прочного якоря на 30-футовой металлической башне из труб.В случае столбов ограждения они должны быть расположены под углом 90 градусов к растяжке.

Вибрация

Башни ветряных мельниц подвержены всевозможным вибрациям. Пропеллер, изменение направления ветра, шум генератора и воздействие ветра непосредственно на башню могут вызывать всевозможные гармонические вибрации, некоторые из которых слышны, а некоторые нет. Обязательно зафиксируйте все болты на мачте Loc-tite®. Если гармоники вызывают проблемы (например, колеблющаяся металлическая опора трубы), проблему иногда можно решить, изменив место крепления растяжек к опоре или добавив дополнительные растяжки ниже по опоре.

Полевая башня ветряной мельницы

У одного из наших Данов возникли серьезные проблемы с питанием … его батареи (унаследованные от предыдущего владельца дома) были разбиты, а новый спутниковый канал восходящей связи Starband, через который мы запускаем наш веб-сайт, потребляет около 300 Вт. Ему нужно больше мощности и скорости! У него не было времени построить настоящую башню, а земля была заморожена, что исключало любую возможность рытья или заливки бетона для фундамента или анкеров. На фото результат — Дэн срубил живое дерево и вырезал из пня шарнирное основание.Башня сделана из сосны, которая стояла мертвой, а шарнирный стержень — это дюймовая труба с другой трубой меньшего размера внутри. Два троса закреплены в скале с помощью крючков из арматурного стержня 1/2 дюйма, остальные прикреплены непосредственно к основанию живых деревьев (он попробовал металлические столбы для забора, но земля была слишком каменистой и замерзшей, чтобы их забивать) . Эта башня предназначена как временная мера; ветряная мельница является одной из наших самодельных моделей, сделанных с минимальными денежными вложениями, так что это не большая потеря, если башня выйдет из строя — мы спишем это на опыт обучения! Откидное основание из пня Самодельный крюк для якоря Мы хотели бы добавить на эту страницу больше самодельных конструкций башен.Если вы построили башню ветряной мельницы с нуля и готовы поделиться своим опытом и фотографиями, напишите нам!

Новое изобретение малой ветряной турбины

Изображение: ветряная турбина с деревянными лопастями. Источник: EAZ Wind.

Многие коммерчески доступные небольшие ветряные турбины с пластиковыми лопастями и стальными опорами печально известны своей низкой надежностью, высокой энергоемкостью и ограниченной выходной мощностью.

Построив их из дерева, можно решить эти проблемы.Благодаря своей эстетической привлекательности и возможности производить их на месте, небольшие деревянные ветряные турбины также могут повысить признание общественностью энергии ветра.

Кроме того, инновации в конструкции башни облегчают установку небольших ветряных турбин, снижая потребность в бетонных фундаментах и ​​тяжелой технике.

Низкая производительность

Испытания показали, что имеющиеся в продаже небольшие ветряные турбины не всегда могут вырабатывать достаточно энергии в течение своего срока службы, чтобы компенсировать энергию, необходимую для их производства.Это происходит по трем причинам. Во-первых, это законы физики. Выход энергии ветряной турбины увеличивается быстрее, чем ее высота и размер ротора, а это означает, что по мере уменьшения размера ветряной турбины ее выходная мощность пропорционально уменьшается.

Во-вторых, лопасти ветряных турбин обычно изготавливаются из пластика, армированного стекловолокном, производство которого требует больших затрат энергии (и его невозможно переработать). Эту энергию необходимо «окупить» в течение всего срока службы ветряной турбины, что может быть проблематичным для машин с малым диаметром ротора.

В-третьих, обслуживание малых ветряных турбин зависит от способности производителя продолжать бизнес и обеспечивать своих клиентов запасными частями. В отличие от солнечных панелей, ветряные турбины имеют много движущихся частей и, следовательно, с большей вероятностью нуждаются в ремонте. Однако поставщики малых ветряных турбин, как правило, имеют еще более короткий срок службы, чем их продукция. [1]

Лезвия по дереву с ручной резьбой

Законы физики изменить нельзя, но сами по себе они не делают небольшие ветряные турбины неэкономичными и неустойчивыми.Решающими являются два других фактора, и с ними можно бороться. Фактически, более двух десятилетий они решались шотландским инженером Хью Пигготтом, который строит небольшие ветряные турбины мощностью 1-2 кВт с диаметром ротора 2-4 метра с использованием твердых деревянных лопастей. [2]

Лезвия из дерева ручной резьбы. Источник: [5]

Лезвия вырезаны вручную на месте с использованием базовых навыков работы с деревом и инструментов. В отличие от лезвий из стекловолокна, для их производства используется мало или совсем не энергия.Это увеличивает вероятность того, что ветряная турбина будет производить больше энергии в течение своего срока службы, чем было необходимо для ее производства.

Вопреки привычному стремлению к эффективности, ветряные турбины Piggott жертвуют пиковой мощностью ради более надежной работы. В машинах используется система закрутки, которая ограничивает мощность турбины при ветре 8 м / с (Beaufort 5), в то время как большинство коммерческих моделей продолжают работать до более высоких скоростей ветра. Это увеличивает надежность, потому что чем быстрее машина вращается, тем быстрее изнашиваются ее детали.[3]

Местное производство

Сравнение ветряных турбин Piggott с коммерчески доступными моделями показало, что повышенный выход энергии, генерируемый последними при скорости ветра выше 8 м / с, в значительной степени тратится впустую, потому что большая часть дополнительной энергии вырабатывается, когда батареи уже полностью заряжены. Исследование также показало, что шотландский дизайн примерно на 20% дешевле с учетом как капитальных, так и эксплуатационных затрат. [3]

Деревянные ветряки в Непале.Источник: [5]

Открытый исходный код

Piggott породил тысячи небольших ветряных турбин своими руками по всему миру. Он также стал основой для нескольких инициатив по ветровой электрификации сельских районов в Монголии, Непале, Перу и Никарагуа. [4-7] В «развивающихся» странах возможность производить и обслуживать турбины на месте является большим преимуществом по сравнению с использованием коммерческих ветряных турбин или солнечных батарей.

Коммерческие ветряные турбины с деревянными лопастями

Использование лопастей из цельной древесины, которые когда-то были обычным явлением для небольших ветряных мельниц и ветряных турбин, в последнее время вызывает новый интерес.[8-9] Наиболее примечательной является история успеха голландской компании EAZ Wind, основанной в 2014 году четырьмя молодыми виндсерферами. Фирма, в которой сейчас работает более 40 сотрудников, продает ветряные турбины с прочными деревянными лопастями фермам и энергетическим кооперативам в регионе. С диаметром ротора 12 метров и выходной мощностью 10 кВт турбины примерно в пять раз больше, чем машины Пигготта.

Ветряк с деревянными лопастями производства EAZ Wind.

Лезвия изготавливаются из балок из массива дерева, которые склеиваются и шлифуются для придания им формы.Затем они покрываются эпоксидным покрытием, чтобы защитить их от влаги, а острая сторона лезвия покрывается полосой армированного стекловолокном пластика, чтобы сделать его более прочным.

По данным производителя, ветряные турбины, установленные на опорах высотой 15 м, производят около 30 000 кВтч электроэнергии в год, что соответствует потреблению электроэнергии десятью голландскими домохозяйствами. Машина продается за 46 000 евро, что делает ее дешевле, чем солнечная фотоэлектрическая система (4600 евро на семью, или менее половины цены солнечной фотоэлектрической системы).Срок окупаемости — в ветреных северных Нидерландах — от 7 до 10 лет.

Общественное признание

Интересно, что выбор EAZ Wind для деревянных лопастей не обусловлен целью снижения энергии, воплощенной в ветряной турбине. Скорее, миссия компании состоит в том, чтобы сделать сельскую местность — особенно фермы, но также и небольшие деревни — самодостаточными с точки зрения производства электроэнергии путем разработки более красивых ветряных турбин местного производства, на которые люди не жалуются.Как и во многих других странах, большие ветряные турбины — и идущие с ними линии электропередачи — вызывают большое сопротивление местных жителей в Нидерландах.

Установка ветряка. Изображение: EAZ Wind.

Подход вроде работает. Когда ферма устанавливает ветряную турбину, ее соседи обычно являются следующими клиентами. К настоящему времени EAZ Wind продала более 400 ветряных турбин. Общественное признание ветроэнергетики, по-видимому, поощряется двумя факторами.Во-первых, ветряки с деревянными лопастями имеют более естественный вид, что увеличивает их эстетическую привлекательность.

Во-вторых, машины производятся на месте, а это означает, что покупка ветряной турбины поддерживает местную экономику. Древесина для лезвий поступает из соседней провинции и обрабатывается местными компаниями.

Деревянные башни

Турбины EAZ Wind имеют деревянные лопасти, но стальные башни. Шведская компания InnoVentum использует другой подход: ее ветряные турбины имеют деревянную башню, а лопасти сделаны из пластика.Башни высотой 12 или 20 м имеют уникальную конструкцию и состоят из небольших деревянных модулей, которые можно скрепить болтами на земле за несколько часов.

Деревянная башня ветряной турбины Innoventum.

Для многоярусных башен не требуется — или гораздо меньше — бетона для их фундамента, и они могут быть возведены без использования крана, используя вместо этого трос и лебедку. С 2012 года их было установлено около пятнадцати. Как и EAZ Wind, компания стремится создать новый эстетический уровень, который может помочь повысить признание ветряных турбин.

Деревянная башня ветряной турбины Innoventum.

Конечно, оба подхода можно объединить, в результате чего получатся небольшие ветряные турбины с деревянными лопастями, башней и другими конструктивными элементами. Небольшая ветряная турбина, которая почти полностью построена из дерева — без редуктора и генератора — еще больше снижает количество энергии, необходимой для ее производства, что делает ее более экономичной и устойчивой на протяжении всего срока службы.

С точки зрения выбросов углерода небольшая деревянная ветряная турбина может даже считаться поглотителем углерода, потому что древесина поглощает CO2, который деревья забрали из атмосферы.

Ветряк с деревянными лопастями и башней. InnoVentum.

Сочетание ветра и солнца

Новейшие продукты от EAZ Wind и InnoVentum включают солнечные панели в основе конструкции. Поскольку ветряная турбина и солнечная фотоэлектрическая система могут использовать одну и ту же опорную конструкцию, электрическую систему и накопитель энергии, такой подход позволяет экономить деньги и ресурсы. Сочетание солнечной и ветровой энергии также увеличивает шансы на получение достаточной выходной мощности в любое время, снижая потребность в хранении энергии, которое является наиболее неустойчивой частью автономной энергетической установки.

Солнечные панели и ветряная турбина используют одну и ту же несущую конструкцию. Изображение: InnoVentum.

В гибридной модели солнечного ветра от EAZ Wind мощность ветряной турбины вдвое превышает мощность солнечных фотоэлектрических панелей, что отражает местный климат (ветреный, но не очень солнечный). Добавление солнечных панелей увеличивает выработку электроэнергии до 45 000 кВтч в год, что соответствует потребности в электроэнергии 14 голландских домашних хозяйств. Однако использование солнечных панелей значительно увеличивает реальную энергию системы, так что она больше не может быть поглотителем углерода.

Солнечные панели и ветряная турбина используют одну и ту же несущую конструкцию. Изображение: InnoVentum.

Децентрализованное производство электроэнергии

Небольшие деревянные ветряные турбины предлагают дополнительные преимущества, присущие всем децентрализованным источникам энергии. Тот факт, что за них платят те же люди, которые пользуются их льготами, увеличивает их общественное признание. Они также устраняют необходимость в линиях электропередачи, и чем больше электроэнергии производится и используется на местном уровне, тем менее сложным становится интеграция непредсказуемой энергии ветра в центральную сеть.И последнее, но не менее важное: связь между использованием энергии и спросом способствует более низкоэнергетическому образу жизни.

Часть 2: Можем ли мы снова строить большие ветряки из дерева?

Крис Де Декер


Артикул: [1] Костакис, Василис и др. «Конвергенция цифровых ресурсов общего пользования с местным производством с точки зрения роста: два показательных случая». Журнал чистого производства 197 (2018): 1684-1693. [2] Как построить ветряную турбину. Хай Пигготт, 2003.[3] Суманик-Лири, Джон и др. «Небольшие ветряные турбины местного производства: в сравнении с коммерческими машинами». Материалы 9-го семинара PhD по ветроэнергетике в Европе. 2013. [4] Мишнаевский, Леон и др. «Материалы для лопастей ветряных турбин: обзор». Материалы 10.11 (2017): 1285. [5] Мишнаевский-младший, Леон и др. «Прочность и надежность древесины для компонентов недорогих ветряных турбин: вычислительный и экспериментальный анализ и приложения». Ветровая инженерия 33,2 (2009): 183-196.[6] Мишнаевский-младший, Леон и др. «Небольшие ветряные турбины с деревянными лопастями для развивающихся стран: выбор материалов, разработка, установка и опыт». Возобновляемая энергия 36,8 (2011): 2128-2138. [7] Синха, Ракеш и др. «Выбор непальской древесины для изготовления лопастей малых ветряных турбин». Ветровая инженерия 34.3 (2010): 263-276. [8] Клаузен, П. Д., Ф. Рейнал, Д. Х. Вуд. «Разработка, производство и испытания лопастей малых ветряных турбин». Достижения в конструкции и материалах лопастей ветряных турбин.Woodhead Publishing, 2013. 413-431. [9] Пурраджабиан, Абольфазл и др. «Выбор подходящей древесины для лопасти небольшой ветряной турбины: сравнительное исследование». Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики 100 (2019): 1-8.

Изображение: InnoVentum.

Ветряная электростанция на заднем дворе | Марка:

Фотографировал Ульрих Шмерольд. Перевод Niq Oltman с немецкого языка

Эта статья из Make Vol.73! Подпишитесь сейчас, чтобы не пропустить ни одну из наших замечательных сборок.

Для маломощных применений вокруг вашего дома и двора профессиональные ветряные установки слишком дороги. Если все, что вам нужно, это немного сока для светодиодного освещения или проекта Raspberry Pi Zero, платить тысячи за небольшую ветроэнергетическую систему будет непропорционально. И для экспериментов в школе затраты и время также должны быть минимальными — школы часто испытывают нехватку денег. В этой статье мы покажем вам, как построить небольшую ветроэнергетическую установку из старых деталей велосипеда и прочего из хозяйственного магазина.С легкостью он может обеспечить около 1 ватта мощности. Этого достаточно, чтобы зарядить небольшую батарею, так что у вас будет заряд даже в спокойную погоду.

Эта небольшая ветряная турбина больше похожа на эксперимент, чтобы научить вас основам; он не даст вам 100% надежного питания. Никаких чудес здесь нет! Также остерегайтесь сильных ветров и штормов: эта машина не предназначена для работы в таких погодных условиях и, скорее всего, развалится. Вы должны защитить его от таких возможных повреждений, поскольку летящие обломки могут стать причиной травм.

В отличие от типичных трехлопастных коммерческих ветряных турбин, мы используем вертикальный вал ротора. Это устраняет необходимость в отслеживании направления ветра и оставляет нам очень простую конструкцию. По сути, это просто вертикально установленное велосипедное колесо с динамо-втулкой. В качестве лопастей ротора мы используем восемь «полутруб», вырезанных из дешевой дренажной трубы из пластика (ПВХ), вертикально прикрепленных к ободу.

Наша турбина начнет вращаться, как только скорость ветра достигнет 2 баллов по шкале Бофорта, или 5 миль в час.При скорости ветра 20 миль в час или 5 баллов по шкале Бофорта (см. Таблицу преобразования ниже) он обеспечивает выходную мощность около 1 Вт (мы измерили 147 мА при 6,7 В).

Шкала скорости ветра, которую мы используем сегодня, восходит к 18 веку. Первоначально это было сделано для описания воздействия на лопасти ветряной мельницы. Британский мореплаватель сэр Фрэнсис Бофорт (1774–1857) отнюдь не был первым, кто опубликовал такую ​​шкалу; его работа произошла от работ инженера-строителя Джона Смитона (1759 г.) и географа / гидрографа Александра Далримпла (1790 г.).Еще более ранние весы были созданы астрономом Тихо Браге (1582 г.), ученым-эрудитом Робертом Гуком (1663 г.) и торговцем, мятежником, шпионом и писателем Робинзона Крузо Даниэлем Дефо (1704 г.). Но с 1829 года Бофорт, который теперь был назначен гидрографом Британского Адмиралтейства, поделился своей шкалой со всеми заинтересованными сторонами. Шкала Бофорта с тех пор стала стандартом. (Источник: Википедия, en.wikipedia.org/wiki/Beaufort_scale)

Начнем с сборки роторно-генераторной установки. Вы будете использовать мачту, сделанную из стальной водопроводной трубы, которая, вероятно, будет закреплена в земле с помощью заливного бетона.Ознакомьтесь с местными требованиями к фундаменту и высоте мачты и отрегулируйте их соответствующим образом. В зависимости от местных условий вам также может потребоваться закрепить мачту с помощью тросов.

1. Обрезать лопатки турбины

Для изготовления лопаток турбины мы использовали тонкостенную дренажную трубу из ПВХ (, рис. A, ). В Германии, где мы живем, этот материал оранжевого цвета; в Северной Америке обычно белый.

Рисунок B

Используя лобзик, вы можете вырезать 4 лезвия из трубы длиной 6 футов или 2 м ( Рисунок B ).Всего нам нужно 8 лезвий. Обрезайте трубу точно по центру — в идеале все лезвия должны быть одинакового веса.

2. Присоедините лопасти к генератору

Рисунок C

В качестве генератора мы используем велосипедное колесо (обод), оснащенное динамо-втулкой ( Рисунок C ). Лучше всего подходят алюминиевые диски, так как их легко просверлить. Если вы снимаете детали с бывшего в употреблении велосипеда, обязательно снимите шину, камеру и все тормозные диски.

Рисунок D

Присоедините 8 лопастей турбины, как показано, используя по 2 винта, гайки и большие шайбы каждая, равномерно (попробуйте сосчитать спицы) и отцентрируйте на ободе ( Рисунок D ).

3. Сделайте мачту

Рисунок E

Сделайте мачту из оцинкованной стальной водопроводной трубы с резьбой на обоих концах ( Рисунок E ). Просверлите отверстие диаметром 9 мм в торцевой крышке и затяните гайку ступицы на оси велосипедного колеса, чтобы прикрепить колесо к крышке ( Рис. F ниже). После того, как мачта будет надежно закреплена в земле (!), Вы можете навинтить колпачок на мачту.

Рисунок F

Для установки мачты может пригодиться резьба на другом конце. Вы можете нарезать на него подходящий тройник и заключить тройник в бетонный блок, который вы будете заливать в землю.Бетон должен быть достаточно тяжелым, чтобы поддерживать и закреплять турбину, и должен быть прочно закреплен в земле. Затем, когда начинается шторм, вы можете просто отвинтить мачту от бетонного блока и унести турбину в безопасное место.

Не делайте ошибки, недооценивая силы, создаваемые ветрами. Они растут пропорционально кубу (третьей степени) скорости ветра! При необходимости закрепите мачту тросами.

4. Соберите электронику

Рисунок G

Наше устройство настроено для зарядки свинцово-кислотной батареи с помощью тока, генерируемого динамо-машиной ( Рисунок G ).Динамо-втулка вырабатывает переменный ток, который мы преобразуем в пульсирующий постоянный ток с помощью мостового выпрямителя. Чтобы его сгладить, пульсирующий постоянный ток подается на два электролитических конденсатора емкостью 2200 мкФ (микрофарад).

Сглаженный постоянный ток затем передается на повышающий преобразователь (около 10 долларов на eBay), который мы будем использовать в качестве регулятора заряда. Это преобразует любое входное напряжение от 1,25 В до 30 В в регулируемое постоянное выходное напряжение. Мы установим выход преобразователя на 0,7 В выше конечного напряжения зарядки нашей батареи (компенсируя прямое напряжение диода).Диод 1N4007 необходим для предотвращения обратного тока тока от батареи к преобразователю.

Например, свинцово-кислотный аккумулятор на 6 В имеет зарядное напряжение 7,2 В. Добавив прямое напряжение диода 0,7 В, преобразователь должен быть установлен на выходное напряжение 7,9 В.

Ваша электрическая нагрузка (что бы ни потребляло энергию, например, светодиодная лампа) будет подключена к выходу батареи. Имейте в виду, что нагрузка должна выдерживать установленное для преобразователя выходное напряжение.Хотя сам генератор может обеспечивать лишь небольшой ток, батарея может выдавать несколько ампер. В случае короткого замыкания последствия могут быть тяжелыми (опасность пожара). Чтобы предотвратить несчастные случаи, вам необходимо соответствующим образом защитить цепь, которую вы подключаете к батарее.

Когда электроника собрана, вы готовы приводить в движение свою установку! Наслаждайтесь своим новым потенциалом в качестве владельца ветряной турбины.

Эта ветряная турбина задумана как эксперимент, недорогая практическая демонстрация принципа работы ветряных турбин, например, в школе.Он не предназначен для выдерживания сильных ветров или сильных штормов. Когда он не используется или скорость ветра превышает 6 баллов по шкале Бофорта, его следует разобрать.

Велосипедное колесо и крепления для лопастей ротора не рассчитаны на длительную работу, особенно при сильном ветре. Мы рекомендуем вам предпринять собственные шаги по укреплению этой конструкции, если вы хотите сделать ее постоянной. (Тем не менее, конструкция оказалась более стабильной, чем ожидалось. Я оставил ее в саду все время, в любую погоду.Только когда кабельная стяжка вышла из строя, мачта упала, и лезвие было разрушено.)

Вы эксплуатируете ветряную турбину? Мы будем рады получить известие от вас по адресу [email protected] (пришлите нам фотографии и спецификации, пожалуйста). Мы включим ваш вклад в будущий отчет.

В 2006 году поселенцы из Нью-Мексико Эйб и Джози Конналли написали в книге Make: Volume 05 отличное руководство по сборке ветрогенератора Chispito из трубы ПВХ и старого двигателя беговой дорожки для упражнений. Три года спустя Джон Эдгар Парк реализовал проект на национальном телевидении для телеканала PBS Make: TV.

Chispito по-прежнему популярен сегодня — Эйб и Джози позже разместили проект на Instructables, где он собрал сотни комментариев, и на своем собственном сайте velacreations.com, где они документируют все виды замечательных автономных проектов DIY. Их солнечная сушилка для пищевых продуктов, улей с верхней решеткой и земляные полы также были представлены в модели Make: .

Поднятый на мачте высотой 10–30 футов, Chispito будет генерировать 84 Вт мощности при скорости ветра 30 миль в час; Обязательно следуйте обновленным инструкциям по формированию лопаток на велюре.com / chispito.

Иллюстрация Тима Лиллиса

Другие проекты по ветроэнергетике

Самая большая ветряная турбина в мире будет выше Эмпайр-стейт-билдинг

Энергия ветра в США стремительно растет; мощность возобновляемых источников энергии в стране выросла более чем в три раза за последние девять лет, и в значительной степени ответственны за это энергия ветра и солнца . Теперь предприятия хотят использовать еще больше энергии ветра по более низкой цене, и один из лучших способов снизить затраты — это построить более мощные турбины.Вот почему альянс шести институтов во главе с исследователями из Университета Вирджинии проектирует самую большую в мире ветряную турбину высотой 500 метров — почти треть мили в высоту и примерно на 57 метров выше Эмпайр-стейт-билдинг.

Турбины уже сейчас заметно крупнее, чем были 15 или 20 лет назад. Размер варьируется, но типичные сегодня башни ветряных электростанций достигают около 70 метров в высоту с лопастями около 50 метров в длину. Их выходная мощность зависит от размера и высоты, но обычно она колеблется от одного до пяти мегаватт — в верхнем диапазоне, этого достаточно для питания около 1100 домов.«Есть такая мотивация для перехода на более крупные ветряные турбины, и причина в значительной степени в экономике», — объясняет Джон Холл, доцент кафедры механической и аэрокосмической техники в Университете Буффало, Южный Уэльс. Одна из причин, по которой гигантские турбины более рентабельны, заключается в том, что на больших высотах ветер дует сильнее и устойчивее. Таким образом, «вы получаете больше энергии» с более высокой структурой, — говорит Эрик Лот, руководитель проекта крупной турбины, который финансируется Агентством перспективных исследовательских проектов Министерства энергетики США (ARPA – E).

Еще одна причина, по которой эксперты по ветру считают, что чем больше, тем лучше: более длинные лопасти турбины также более эффективно улавливают ветер, а более высокие башни позволяют использовать более длинные лопасти. Мощность турбины напрямую связана с ее «рабочей площадью» — круглой площадью, охватываемой вращением лопастей, — объясняет Кристофер Незреки, профессор машиностроения и директор Центра ветроэнергетики Массачусетского университета в Лоуэлле. И это соотношение не является линейным: если длина лезвия удвоится, система может производить в четыре раза больше энергии, объясняет Незрецкий.Он отмечает, что более крупные турбины также имеют более низкую скорость включения — скорость ветра, при которой они могут начать вырабатывать энергию.

Команда

Лота хочет спроектировать систему мощностью 50 мегаватт с лопастями длиной 200 метров, что намного больше, чем у современных ветряных турбин. Если исследователям это удастся, они считают, что турбина будет в 10 раз мощнее существующего оборудования. Но ученые не собираются просто увеличивать размеры обычных конструкций; они коренным образом меняют конструкцию турбины. У сверхбольшой машины будет два лезвия вместо обычных трех, что снизит вес конструкции и сократит расходы. Лот говорит, что уменьшение количества лопастей обычно снижает эффективность турбины, но его команда использует усовершенствованную аэродинамическую конструкцию, которая, по его словам, в значительной степени компенсирует эти потери.

Концепция проекта SUMR. Предоставлено: Чао Цинь

. По словам Лота, команда также представляет себе эти гигантские сооружения, расположенные на расстоянии не менее в 80 километрах от берега, где ветры, как правило, сильнее и люди на суше не могут их видеть или слышать. Но сильные штормы обрушились на такие места — у берегов США.Например, южное восточное побережье Атлантического океана — поэтому команда Лота столкнулась с трудностью создания чего-то массивного, к тому же относительно легкого и устойчивого к ураганам. Чтобы решить эту проблему, исследователи обратились к одному из дизайнерских решений самой природы: пальмам. «Пальмы действительно высокие, но очень легкие по конструкции, и при сильном ветре ствол может согнуться», — говорит Лот. «Мы пытаемся использовать ту же концепцию — проектировать наши ветряные турбины, чтобы они были гибкими, чтобы они могли изгибаться и адаптироваться к потоку.”

В проекте команды две лопасти расположены по ветру от башни турбины, а не против ветра, как на традиционных турбинах. Лезвия также меняют форму в зависимости от направления ветра, как у пальмы. «Когда лопасти изгибаются под углом с подветренной стороны, вам не нужно делать их тяжелыми или прочными, чтобы можно было использовать меньше материала», — объясняет Лот. Эта конструкция также снижает вероятность того, что сильный ветер согнет вращающийся клинок в сторону его башни, потенциально разрушая всю конструкцию [Видео].«Лезвия адаптируются к высоким скоростям и начнут складываться, поэтому на них действует меньше динамических сил», — говорит Лот. «Мы хотели бы, чтобы наши турбины могли выдерживать скорость ветра более 253 километров в час» в нерабочих условиях. При скорости ветра от 80 до 95 километров в час система отключается, и лопасти отклоняются от ветра, чтобы они могли выдерживать сильные порывы ветра, добавляет Лот.

500-метровая турбина все еще сталкивается с проблемами — есть веские причины, по которым никто еще не построил турбину такого размера: «Как сделать 200-метровые лопасти? Как их собрать? Как построить такую ​​высокую башню? Краны только так высоко поднимаются.А с морским ветром [есть] дополнительные сложности », — говорит Незрецкий. Конструкция команды включает сегментированный лопасть, которую можно собрать из частей на месте, но Незрецкий отмечает, что ветроэнергетика еще не совсем поняла, как сегментировать лопасти. «Есть много исследовательских вопросов, которые необходимо решить», — говорит он. «Это определенно высокий риск, но также есть потенциал для высокой награды. Я не думаю, что эти проблемы непреодолимы ». Холл также сомневается, является ли такая массивная турбина оптимальным размером . «Мы понимаем, что чем больше, тем лучше. Вопрос в том, насколько больше? Нам нужно найти эту золотую середину », — говорит он. «Мы многому научимся из этого проекта».

Лот и его команда еще не тестировали прототип; в настоящее время они проектируют конструкцию турбины и систему управления, а этим летом строят модель, намного меньшую, чем настоящая, — около двух метров в диаметре. Следующим летом они планируют построить более крупную версию с двумя 20-метровыми лопастями, которая будет вырабатывать мощность менее мегаватта и будет протестирована в Колорадо.Сам Лот не уверен на 100 процентов, что гигантская турбина его команды станет реальностью, но он уверен, что попробовать стоит. «Это очень новая концепция, поэтому [нет] никаких гарантий, что она будет работать», — говорит он. «Но если это произойдет, это произведет революцию в оффшорной ветроэнергетике».

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *