Ветрогенератор – полезная вещь. Он помогает выработать электрическую энергию применяя только природные явления, в данном случае этим явлением является ветер. Чем сильнее ветер, тем больше энергии удастся получить используя ветрогенератор.
Они подразделяются на две категории:
- промышленные;
- домашние;
Промышленные устанавливают государство, либо крупные энергетические корпорации и чаще всего они объединены в сети. Используя ветрогенератор в домашних условиях, получают прежде всего не электроэнергию, а постоянный переменный ток.
Они классифицируются:
- по количеству лопастей;
- материалу, из которого он сделан;
- по осям вращения;
- по шагу винтов;
Есть 2 основных типа ветротурбин:
- Ось вращения по вертикали.
- Ось вращения по горизонту.
Принцип работы
Когда начинает действовать подъемная сила ротор генератора начинает вращаться. Эта сила возникает, когда лопасти начинают обтекать ветровым потоком. При этих обстоятельствах генератор начинает вырабатывать переменные и нестабильные потоки тока, которые выпрямляются в контроллере.
Этот ток предназначается для зарядки аккумуляторов. Единовременно к аккумуляторам подсоединено второе устройство – это инвертор, преобразовывающий постоянное напряжение аккумуляторного оборудования в переменное однофазное или трехфазное, которым пользуется потребитель.
Ветрогенератор в нормальных случаях совершает свою работу с контроллером и инвертором, однако имеется возможность других путей его использования:
- Автоматическая работа с аккумулятором.
- Автоматическая работа с аккумулятором и солнечной батареей.
- Автоматическая работа с аккумулятором и резервным на дизельной основе генератором.
- Ветряк, который совершает свою работу параллельно с сетью.
Составные части без которых не обойтись ветрогенератору:
- фундаментного основания;
- электрического шкафа;
- башни;
- лестниц;
- вращающегося механизма;
- гондол;
- электрогенератора;
- анемометра;
- тормозной системы;
- трансмиссии;
- лопастей;
- системы изменения углов атаки лопастей;
Необходимые инструменты:
- электродрель со сверлами (5,5 – 7,5 мм);
- газовый и разводной ключ;
- электролобзик с пилкой по металлу;
- отвертка;
- рулетка;
- транспортир;
- циркуль;
- маркер;
- метчик на ¼ ×20;
Порядок изготовления ветряка
Прежде чем приступить к строительству ветряка, следует подобрать подходящий генератор, который обеспечит энергией на малых вращениях. Хорошим генератором является автомобильный, однако прежде чем его использовать необходимо осуществить перемотку статора и вживить неодимовые магниты.
Если не имеется автогенератора, то можно сварить корпус для статора.
План действий таков:
- Взять лист из стали толщина которого 2 мм.
- Вырезать болгаркой 2 восьмиугольника, которые будут превышать внешний диаметр статора на 2 сантиметра.
- Отрезать 2 полосы, ширина которых составит 1.5 сантиметра.
- Сжать полосы по статору и приварить к восьмиугольникам.
- Сделать 2 фланца из стали 2 мм.
- Насверлить отверстия под 201-е подшипники, чтобы прикрепить фланцы с подшипниками.
Изготовление ротора:
- Найти пруток из металла, толщина которого составит 12 мм.
- Нарезать резьбу на шпильке для крепежа винта.
- Достать металлическую гильзу, толщина которой составит 76 мм.
- Взять отрезок 72-й трубы и сделать кольцо 2 мм.
- Обжарить хомутами и приварить.
- Залить гильзу эпоксидной смолой на шпильку.
- Наварить на шпильке пластинки, для того чтобы она не крутилась.
- Вырезать из жести 2 круга по внешнему диаметру гильзы.
- Вставить шпильку в отверстия и залить эпоксидной.
- Ротор отшлифовать до блеска.
Данный ротор поможет сэкономить энную часть денежных средств.
Когда корпус приобрел нормальный вид необходимо переходить к статору. Для начала требуется убрать старую обмотку и отскрести старый лак из пазков. Затем следует приобрести 200 эмаль-провод в 200 витков 0,56 мм.
Статор необходимо намотать каждой катушке прямо на зуб, чтобы получилось плотно и ровно, а также влезло много витков. В качестве изоляционного материала можно применить картон от тетради. Провод необходимо мотать пофазно, следует перешагивать через каждые 2 зуба. Затем следует проверить фазы не коротят ли они и обмазать лаком. Должно получиться 12 катушек по 3 фазы.
На роторе необходимо создать 24 полюса, так как соотношение магнита к катушкам составляет 2/3. Далее следует наклеить 24 магнита на ротор через одинаковое расстояние и залить эпоксидом.
После всех проделанных действий необходимо собрать генератор, соединить фазы в звезду и прокрутить. Получится около 2000 оборотов в минуту с выдачей 13 вольт.
Изготовление лопастей:
- Взять бочку.
- Разделить маркером и рулеткой на 4 части, которые будут равны.
- Вырезать лопасти.
- Прикрепить их болтами ко дну и шкиву.
- Отогнуть лопасти, делая это аккуратно для избегания резкого порыва ветра.
После этого, нужно смонтировать колесо и произвести его балансирование. Балансирование ветряного колеса следует осуществлять при закрытом и просторном помещении. Важной частью будет служить неподвижность воздуха.
Балансировка:
- Подвесить колесо в рабочем положении на высоте, чтобы не было препятствий для свободного вращения.
- Остановить колесо до полной неподвижности и отпустить.
- Провернуть колесо ручным способом на угол, который равен 360/3.
- Остановить и отпустить.
- Повторить наблюдение снова до полного поворота колеса вокруг оси.
Если остановившееся и отпущенное колесико начинает самопроизвольное вращение, говорит о том, что часть колеса, которая устремляется вниз имеет более тяжелый вес. Нужно сделать облегчение данной части путем стачивания края одной из лопастей.
Аналогичные испытания на том же стенде покажут, все ли части лопасти «укладываются» в плоскость вращения колеса. Для этого необходимо полностью остановить колесо и с обеих сторон лопасти поместить две планки, которые не будут мешать вращению планки на расстоянии в 2-ух мм от лопастей. При вращении колесика лопасть не должна касаться планки.
Сборка
Для того чтобы собрать ветряк, необходимо сделать поворотную ось. Ее можно изготовить из подшипников и отвода 15-й трубы с резьбой и гайками. Необходимо залить трубку эпоксидом внутри подшипника, а его залить на кусочке трубы из пластика, диаметр которой составит 50 мм. Таким образом появилась поворотная ось.
Порядок установки ветровика:
- Сделать балку длиною 60 сантиметров из профиля 50*25 мм.
- Закрепить её на балку генератора.
- Закрепить хвост.
- Прорезать отверстия для закрепления поворотной оси.
- Поставить лопасти.
- Закрепить готовый ветрогенератор на мачту.
- Подсоединенить небольшой аккумуляторый блок.
- Подсоединенить мультиметр.
Ветрогенератор установлен и готов к использованию. Этот ветряк при маловетреной погоде способен с легкостью обеспечить светодиодную освещаемость, телевизор с ноутбуком и другие мелочи. Но это только при маловетреной погоде. При сильном ветре получение энергии возрастает в несколько раз.
В нынешнее время наибольшей проблемой, которая мешает развиваться промышленным малым ветровым установкам, является их слишком высокая стоимость, и исходя из этого, их приобретение с целью полного обеспечения дома и близкорасположенных электрической энергетикой будет финансово выгодна при среднегодовом порыве ветра, который будет достигать более 6 м/с.
Если дует слабый ветер, то его вполне достаточно, чтобы заменяющая энергия имела возможность оказать помощь в обеспечении электроэнергией некоторых мелких сооружений, то необходимо сделать ветровую конструкцию для дачи ручным способом – по стоимости это обойдётся в несколько раз дешевле, чем покупка готового.
Однако следует помнить, что ветровая энергетика – это отрасль, которая быстрыми темпами развивается, и поэтому, если всегда наблюдать за новинками производства, то не будет труда найти лучший вариант для решения трудности в строительстве ветряков для частных домов.
Загрузка...