Высота установок не должна превышать уровень столбов, по которым проходят линии электропередач. Каждое населённое место, будь то городской, дачный или сельский район, имеет свои ограничения по высоте создаваемых сооружений.
Как сделать ветряной генератор своими руками
В последние годы ветряные турбины становятся всё более популярными. Эта тенденция особенно заметна среди жителей сельской местности, где имеется достаточно пространства для установки таких мощных устройств. Несмотря на это, высокие цены на подобное оборудование делают его недоступным для многих. В этой статье мы расскажем, как собственноручно изготовить ветряную турбину, что поможет существенно сэкономить и создать альтернативный источник энергии.
Цены на коммунальные услуги ежегодно растут, что становится настоящей проблемой для потребителей. При более детальном анализе становится очевидно, что стоимость одной и той же мощности может возрасти в два раза за несколько лет. Эта ситуация приводит к увеличению количества платежных документов, и всё это негативно сказывается на кошельках потребителей, чей уровень доходов, напротив, значительно не стабилен. Статистика показывает, что реальные доходы населения имеют склонность к снижению.
Ранее некоторые предприимчивые граждане пытались использовать неодимовые магниты для уменьшения своих счетов за электричество. Этот способ заключался в подключении магнита к корпусу счётчика, что в итоге позволяло приостановить его работу. Однако стоит подчеркнуть, что данный метод не рекомендуется, несмотря на кажущуюся простоту и безопасность. Хотя применение таких магнитов не подпадает под уголовную ответственность, это может повлечь за собой значительные штрафы.
Хотя схема и выглядела достаточно привлекательной, со временем она перестала быть жизнеспособной по нескольким причинам:
Усиленные контрольные меры помогли выявить владельцев, стремящихся к незаконному снижению потребления электричества.
- Рост счетов за электричество сам по себе стал причиной того, что представители контролирующих органов стали чаще приходить к адресатам;
- На счётчики начали наклеивать специальные стикеры, которые предупреждают о применении магнитов для уменьшения показаний;
- Счётчики стали более устойчивыми к таким манипуляциям — появились новейшие электронные измерительные устройства, которые не поддаются влиянию магнитных полей.
В результате, всё больше людей начали обращать внимание на альтернативные источники энергии, среди которых ветряные турбины популярны особенно.
Также стоит отметить, что внедрение новых счётчиков с функцией определения несанкционированного использования электроэнергии стало ключевым шагом в борьбе с кражами электроэнергии.
Домашние ветряные турбины становятся всё более распространёнными в местностях, где наблюдаются интенсивные ветры. Эти турбины преобразуют кинетическую энергию ветра в электрическую. Они оборудованы лопастями, которые вращают ротор генератора, который затем производит электричество. Это электричество может быть использовано напрямую или сохранено в аккумуляторах для дальнейшего использования.
Частные ветрогенераторы, как самодельные, так и заводские, могут выступать в качестве основного или вспомогательного источника энергии. Примеры вспомогательных источников включают системы, которые могут нагревать воду в бойлерах или обеспечивать низковольтное освещение, в то время как другие более мощные устройства работают от основной электросети. Главные источники энергии могут использоваться, например, для обеспечения работоспособности:
- Люстр и освещения;
- Крупной бытовой техники;
- Систем отопления и иных устройств.
Самодельный ветрогенератор для дома и его особенности
Перед тем, как перейти к построению ветряной турбины для производства электроэнергии, стоит рассмотреть причину, по которой многие выбирают сделать это собственноручно, а не приобрести готовую модель. Заводские ветряные турбины, как правило, намного более эффективны, чем их самодельные аналоги. изделия, сделанные на заводе, отличаются высокой надёжностью и долговечностью. Это утверждение совершенно точно и применимо к ветряным турбинам.
Тем не менее, у самодельных ветряных турбин есть свои преимущества — они намного дешевле. Заводские модели мощностью от 3 кВт до 5 кВт могут стоить от 150 000 до 220 000 рублей — и такая высокая цена становится преградой для многих потребителей, не имеющих возможности позволить себе такую роскошь. Дороговизна также связана с длительным сроком амортизации, который в некоторых случаях может достигать 10—12 лет, и в то время, как некоторые модели выходят из строя значительно быстрее.
Заводские электрические ветряные установки отличаются повышенной надёжностью и реже требуют ремонта. Но даже в случае поломки стоимость запасных частей может быть значительно выше. Самодельные конструкции можно легко собрать из подручных средств и, в случае необходимости, провести самостоятельный ремонт, что оправдывает их менее сложную конструкцию и отсутствия идеальных форм.
Построить ветряную турбину мощностью 30 кВт самостоятельно очень сложно. Тем не менее, любой, кто умеет обращаться с инструментами, может создать несколько маломощных ветряков, чтобы удовлетворить свои собственные энергетические потребности.
Схема самодельного ветрогенератора – основные узлы
Собрать самодельную ветряную турбину в домашних условиях достаточно просто. Ниже представлена простая схема, которая показывает, как расположить основные узлы и элементы конструкции. Для успешной сборки понадобятся определённые детали, которые нужно подготовить заранее согласно приведённому плану.
Обработка ветряной турбины:
- Лопасти — их можно изготовить из различных материалов, доступных в вашем регионе;
- Ветрогенератор — можно приобрести готовый вариант или попытаться сделать своими силами;
- Хвостовая часть — предназначена для направления лопастей в сторону потока воздуха, что обеспечивает максимально эффективную работу устройства;
- Катушка — служит для повышения скорости вращения вала генератора (ротора);
- Каркас — необходим для удержания всех вышеперечисленных компонентов;
- Натяжные тросы — помогают удерживать всю конструкцию на месте и предотвращают её падение под воздействием сильных порывов ветра;
- Контроллеры заряда, аккумуляторы и инверторы — необходимы для преобразования, хранения и стабилизации получаемой электроэнергии.
Теперь вы готовы построить простую роторную ветряную турбину вместе с нами.
RCD: Что такое это устройство? Слышали ли вы о термине УЗО? Прочитайте обзор до конца, чтобы узнать, что это такое. Проще говоря, это устройство помогает защитить ваш дом и его обитателей от аварийных ситуаций, связанных с электричеством.
Материалы и инструменты
- 28-дюймовые передние велосипедные колеса и электрический генератор. Вы можете найти новый генератор на eBay за 40 евро, но также на рынке Европы есть множество генераторов. В США они тоже доступны — возможно, через eBay, или можно купить недорогие втулки генератора от Shimano. Установите генератор на старое колесо;
- 2 трубы ПВХ длиной 4 ‘2 м (контракт на трубу 110 мм). Можно использовать тонкостенные трубы, однако это не критично;
- 16 крепежных винтов с гайками и широкими шайбами. Размер и диаметр болтов зависят от характеристик обода колеса, так что учитывайте этот момент;
- Водопроводная труба из оцинкованной стали диаметром 11/2″ с резьбой на обоих концах. Длина этой трубы, которая служит мачтой для ветрогенератора, может варьироваться и должна назначаться в зависимости от условий её установки;
- Стальной фитинг 11/2″ для водопроводных труб. Необходим как наконечник (абсолютно обязательный) и может потребоваться тройниковый фитинг (опционально);
- DC-DC повышающий/понижающий преобразователь напряжения, к примеру, модель Mesa #DSN60094A. Хорошей выходной мощностью преобразователя является 30 Вт;
- Два электролитических конденсатора, ёмкостью 2200 мкФ, с напряжением не менее 12 В;
- Мостовой выпрямитель. Его минимальный ток должен составлять не менее 500 мА;
- Диод 1N4007;
- Термоусадочная трубка или клейкая лента;
- Петлевой кабель и винты (опционально). Эти элементы могут оказаться полезными для надежности конструкции;
- Мешок для цемента (по желанию). Может понадобиться для консолидации стабилизации конструкции.
- Ножовка или лобзик для резки тонких труб из ПВХ;
- Сверло как для пластика, так и для металлов;
- Отвертки и/или гаечные ключи и набор бит, подходящих для используемых винтов, гайок, болтов и саморезов;
- Сварочный аппарат или паяльник;
Делаем ветрогенератор из велосипедного колеса
Начинаем процесс сборки ветряной турбины, используя для создания мачту стальную трубку из водопровода. При этом стоит учесть, что мачта может быть закреплена на земле с помощью бетона. При выборе высоты мачты и способа её установки крайне важно учесть местное законодательство и особенности конкретного региона. В зависимости от условий эксплуатации генератора, может потребоваться установка мачты на дополнительную высоту.
▍1. Резка лопастей для турбины.
Для лопастей использовались тонкостенные дренажные трубы из ПВХ (Фото A). В Германии, где я живу, такие трубы окрашены в оранжевый цвет, тогда как в Северной Америке они, как правило, белые.
С помощью пилы из трубы длиной 2 метра можно вырезать четыре лопасти (Фото B). Не забудьте, что вам понадобится восемь лопастей для полноценной работы вашей турбины. Постарайтесь сделать разрезы так, чтобы весь набор лопастей имел одинаковый вес для сбалансированной работы.
▍2. Установка лопастей на генератор
В качестве генератора используйте велосипедное колесо, на которое установлен генератор переменного тока (рис. C). Лучше всего подходят облегчённые диски, так как их легче сверлить и монтировать. Если колесо взято со старого велосипеда, не забудьте снять шины, воздухозаборники и тормозные диски.
Закрепите лопасти на колесе с помощью двух винтов, гаек и больших шайб, как показано на рисунке D. Убедитесь в том, что лопасти установлены таким образом, чтобы обеспечивать весовую равновесие.
▍3. Сборка мачты.
Мачта изготавливается из оцинкованной стальной трубы, которая имеет резьбу на обоих концах. Важно предварительно просверлить отверстие диаметром 9 мм в торцевой крышке (рис. E), затем прикрепить колесо к крышке и продеть вал генератора через это отверстие (рис. F на следующем изображении). После того, как мачта закреплена, подключите штекер.
Резьбовые пластины в секции трубы, которая будет закреплена в земле и забетонирована, помогут надежно утвердить мачту. Стены конструкции обеспечивают прочное соединение с бетонной основой. Вес бетона должен быть достаточным для обеспечения стабильности всей конструкции. Поэтому в случае ожидаемого шторма рекомендуется временно демонтировать нижнюю часть мачты и переместить турбину в более защищенное место.
Не стоит недооценивать степень давления, которую ветер может оказывать на объекты. Эта сила увеличивается как куб скорости ветра (третья степень). Поэтому, если вы планируете мачту использовать в условиях сильного ветра, дополнительно закрепите её с помощью ремней.
▍4. Сборка электронных компонентов
Наша ветряная электростанция создана для зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов посредством тока, вырабатываемого генератором. Генератор создает переменный ток, который преобразуется в постоянный с помощью мостового выпрямителя. Далее этот ток передаётся на два конденсатора ёмкостью 2200 мкФ для стабилизации уровня напряжения.
Штормовое предупреждение!
После того как все электронные компоненты генератора собраны, ваша ветряная турбина готова преобразовывать энергию ветра в электричество! Теперь перед вами открывается возможность использовать свою собственную ветряную турбину.
Тем не менее, необходимо подчеркнуть, что данный генератор следует рассматривать лишь как экспериментальное устройство, которое является доступной практической демонстрацией работы принципа ветряной турбины. Эта установка может быть использована в образовательных целях, например, в школах. Но учтите, что данная турбина не предназначена для эксплуатации в условиях сильного ветра. Если ветрогенератор не используется или ветер превышает 6 баллов по шкале Бофорта, конструкцию следует демонтировать и хранить в безопасном месте.
Лопасти, сделанные из велосипедных колес и труб, не предназначены для долговременной эксплуатации, особенно в условиях сильного ветра. Если ваша цель — получить надежную эксплуатацию вашей ветряной турбины, вам стоит самостоятельно укрепить конструкцию. Следует отметить, что моя собственная конструкция оказалась значительно прочнее, чем я изначально ожидал, но в процессе эксплуатации в саду одна из частей конструкции повреждена и вышла из строя. Это говорит о том, что следует уделять внимание каждой детали и регулярно проверять состояние узлов.
Если вас заинтересовали аспекты, связанные с проблемами ветряных турбин, вы можете ознакомиться с дополнительными материалами и посмотреть видео по этой теме. Я также рекомендую посетить сайт, посвященный генератору Chispito, а также некоторые другие полезные ресурсы, которые могут оказаться вам интересными.
