Не ко всем дачным посёлкам (особенно это относится к новостройкам) подведено электричество. Наличие собственного источника электроэнергии отчасти уменьшает неудобства от этого. Даже если электросеть имеется, то за городом возможны частые отключения и падение напряжения. А ещё можно немного сэкономить на собственном производстве электроэнергии. И просто интересно создать своими руками собственный ветрогенератор, избавляющий от энергетической зависимости.
Содержание статьи
- 1 Правовые аспекты установки ветряного электрогенератора
- 2 Классификация ветровых электростанций для частного дома
- 3 Базовое устройство и принцип действия ветряков-генераторов
- 4 Как сделать своими руками роторную ветряную установку
- 5 Самостоятельное изготовление домашней ветродуйки из шагового двигателя
- 6 ФОТО: YouTube.comМастер-класс по изготовлению генератора энергии на неодимовых магнитах
- 7 Испытание надёжности
- 8 Заключение
Правовые аспекты установки ветряного электрогенератора
Ветрогенератор является необычной собственностью, обладание этим устройством связано с соблюдением определённых правил и законов. Если устройство устанавливается недалеко от мостов, аэропортов и тоннелей, то высота мачты не должна превышать 15 м. Уровень создаваемого шума не должен превышать 70 дБ днём и 60 дБ ночью. Необходима защита от создания телепомех. Экологические службы не должны предъявлять претензии по поводу создания препятствий для миграции перелётных птиц. Желательно перед началом строительства по каждому параметру провести юридическую консультацию и иметь официальные документы. Никакого налогообложения за производство электроэнергии для собственных бытовых нужд законами не предусмотрено.
ФОТО: YouTube.comКлассификация ветровых электростанций для частного дома
Агрегат, преобразующий кинетическую энергию направленного потока воздуха (ветра) сначала в механическую энергию вращающегося ротора, а затем в электрическую энергию, имеет несколько названий – «ветрогенератор», «ветроэлектрическая установка» (ВЭУ), бытовое название – «ветряк». Их классификация предлагает три категории – промышленные для работы на производственных предприятиях; коммерческие, вырабатывающие электричество на продажу; бытовые для индивидуального использования.
В зависимости от расположения оси основного ротора в классификации имеются два типа устройств – вертикальный и горизонтальный. В устройствах вертикального типа ось турбины расположена вертикально по отношению к плоскости земли. Она может работать при небольшом ветре.
ФОТО: tcip.ru
ФОТО: tcip.ru
ФОТО: tcip.ruУ машин горизонтального типа ось ротора вращается параллельно поверхности земли. Такие ветрогенераторы имеют большую мощность преобразования энергии ветра в электрический ток. Их предшественники электричество не вырабатывали, но мололи муку, качали воду и делали много других полезных дел.
ФОТО: YouTube.com
ФОТО: sovet-ingenera.com
ФОТО: YouTube.comВетрогенератор является отличным решением задачи обеспечения загородного дома электроэнергией. В некоторых ситуациях другого решения и не существует.
Базовое устройство и принцип действия ветряков-генераторов
Любой ветрогенератор превращает энергию потока воздуха в электроэнергию. Под действием ветра крыльчатка любой конструкции начинает вращаться, через трансмиссию передаёт вращение ротору электрической машины, а в ней уже происходит выработка электрического тока. При этом электрические машины могут быть разных типов. Можно скомпоновать ветрогенератор с мотором от стиральной машины, можно построить самодельный генератор на неодимовых магнитах.
ФОТО: yzad.ruКак сделать своими руками роторную ветряную установку
Самодельное изготовление любой ветроэнергетической установки является довольно сложной работой. Многие детали и узлы требуют использования станков и специального оборудования и умения на них работать. Поэтому гораздо разумнее подобрать готовые детали и узлы, а своими руками их при необходимости доработать и выполнить полную сборку.
Одно из серьёзных достоинств ВЭУ роторного типа в том, что она небольшой высоты. При её изготовлении и обслуживании не потребуется высотных работ.
ФОТО: sovet-ingenera.comИнструменты и материалы
Если решено сделать своими руками ветроэнергетическую установку роторного типа, то первые шаги на пути к результату должны быть такие:
- Выбрать вид ротора.
- Изучить различные конструкции этого вида.
- Подобрать материалы и готовые узлы для его изготовления.
- Подготовить соответствующий будущей работе инструмент.
В качестве примера приводится изготовление простейшего маломощного ветряка из готовых деталей с вертикальным ротором для зарядки телефонного аккумулятора. Он делается в порядке, указанном в таблице.
| Иллюстрация | Описание действия |
 |
Подготовка комплектующих |
 |
Сборка ротора |
 |
Сборка всего устройства |
Чертежи и схемы
Для более мощного и сложного ветрогенератора требуются готовые детали и устройства. Лопасти можно сделать из стандартной 200-литровой металлической бочки. Ротор генератора изготавливается из ступицы тормозного диска от списанного автомобиля и неодимовых магнитов. Чертежи и схемы следует подобрать готовые.
Инструкция по изготовлению
| Иллюстрация | Описание действия |
 |
Изготовление лопастей |
 |
Схемы однофазного и трёхфазного генераторов |
 |
Изготовление ротора генератора из ступицы автомобильного колеса |
 |
Генератор из двигателя от стиральной машины |
Тестирование устройства
Тестирование электрогенератора заключается в проверке его работы под нагрузкой. На его выход надо подключить электролампу, к выходным клеммам − вольтметр, а в разрыв любого участка цепи включить амперметр.
Самостоятельное изготовление домашней ветродуйки из шагового двигателя
Шаговые двигатели используются во многих электромеханических устройствах, например в принтерах. Если начать вращать вал такого движка, то на его клеммах появится электрическое напряжение. Это означает, что шаговый электродвигатель можно использовать в качестве электрогенератора.
Что подготовить для работы
Перед началом работы следует обзавестись маленьким шаговым электродвигателем, например от принтера. Приготовить электронные компоненты и провода для того, чтобы собрать схему выпрямителя. Потребуются обрезки тонкой листовой стали или алюминия для создания конструкции. И обязательно − мелкий крепёж. Нужен несложный слесарный инструмент и паяльник.
Чертежи и эскизы
Конструкторскую часть можно оформить в виде эскизов. Электродвигатель устанавливается на фанерную пластину по посадочным отверстиям на корпусе моторчика. Схема выпрямителя приведена на рисунке ниже.
ФОТО: YouTube.comТехнология изготовления
Двигатель привинтить к фанерной пластине. Для увеличения его оборотов и получения повышенного напряжения можно сделать повышающий обороты редуктор. Для этого, тщательно определив межцентровое расстояние и выбрав параметры зуба, нужно на этой же базовой пластине на оси установить шестерню большего диаметра.
ФОТО: YouTube.comРучка на ведущей шестерне нужна для проверочных работ и для выработки тока при срочной зарядке микроаккумуляторов.
ФОТО: YouTube.com
ФОТО: YouTube.comПроверка работоспособности
Для проверки работоспособности готового устройства к нему подключается USB-тестер. При вращении ручки на мониторе тестера появляется значение величины электрического напряжения.
ФОТО: YouTube.comДля работы в качестве ветрогенератора на вал двигателя следует одеть крыльчатку.
ФОТО: YouTube.comМастер-класс по изготовлению генератора энергии на неодимовых магнитах
Современное эффективное устройство для получения электрической энергии собирается на основе неодимовых магнитов. Когда сборка неодимовых магнитов с большой скоростью движется над сборкой катушек, в них возникает электрический ток.
Что нужно для работы
Для работы нужны:
- два стальных диска диаметром 170 мм с центральным отверстием для вала;
- шариковый подшипник, соответствующий диаметру вала;
- неодимовые магниты;
- крепёж;
- слесарный инструмент;
- сварочный аппарат.
Чертежи и схемы
Конструкция генератора изображена на рисунке: 1- корпус, 2 — крышка нижняя, 3 — крышка верхняя, 4 — ротор, 5 — неодимовые магниты, 6 — статор, 7 — обмотка, 8 — полумуфта, 9 — уплотнения, 10,11,12 — подшипники, 13 — клеммная коробка.
ФОТО: alter220.ruПошаговая инструкция
Инструкция относится к изготовлению деталей аксиального генератора. Технология типовая, её можно применять при создании любых конструкций.
| Иллюстрация | Содержание работы |
| Подготовка комплектующих | Приобрести автомобильную ступицу или выточить стальные диски, приобрести 12×2 неодимовых магнита, проволоку в эмалевой изоляции диаметром 1,0-1,25 мм |
 |
Изготовление дисков с 12 магнитами и чередованием полюсов. Магниты залиты полиэфирной смолой. Два диска стягиваются шпильками. |
 |
Раскладка и соединение катушек для трёхфазного генератора. Coeдинение выполняется звездой. Для кaждoй фaзы coeдиняютcя начало 1-ой с концом 4-ой, начало 4-ой с концом 7-ой, начало 7-ой с концом 10-ой и т. д. |
 |
Заливка матрицы с катушками эпоксидной смолой |
 |
Сборка генератора |
Испытание надёжности
На надёжность при длительной работе проверяется узел подшипников. От динамических нагрузок и вибраций он может разрушиться. Необходимо непрерывное за ним наблюдение и проверка крепежа.
Заключение
Изготавливать самодельные генераторы интересно и полезно. Мастеру приходится мобилизовать свою инженерную смекалку, показать умение работать с различными инструментами, проявить дизайнерский вкус. А результат при этом может привести к финансовому эффекту в виде экономии на оплате за казённое электричество.
Обсудить0 Предыдущая
