Электричество от ветра своими руками: Как сделать ветрогенератор 💨 на 220В своими руками: самодельный ветряк

Как самому сделать ветрогенератор?

Построить ветрогенератор своими руками не так сложно, как кажется на первый взгляд. Если скорость ветра в вашей местности больше хотя бы 4 м/с, и в небольшом отдалении от вашего дома есть хорошо продуваемое пространство, вы можете организовать ветроэнергостанцию менее, чем за 100 долларов.

Ветряк, который изготовил автор данной статьи, конечно, требует многих доработок, и если у вас денег больше, чем времени, проще купить готовый генератор: их стоимость начинается примерно от 500 долларов. Но если вам хочется поэкспериментировать — эта статья для вас.

Пропеллер

Пропеллер для этого ветряка будет трехлопастным. Хотя двухлопастный пропеллер проще построить, у такого пропеллера есть свои недостатки, например, он не сразу стартует. Еще одним недостатком является тот факт, что при смене направления ветра двухлопастной пропеллер сильно вибрирует при повороте, а это плохо и для самого пропеллера, и для опоры генератора. Я сделал свой пропеллер из еловых досок размером 1″х4″ (Примечание: Реальный размер деловой древесины, продаваемой в Америке, меньше обозначаемой. В данном случае это ¾ на 3½ дюйма, т.е. примерно 2х9 см). Я постарался найти три доски без сучков, имеющие хорошие вертикальные волокна и имеющие примерно одинаковую плотность (это определялось по весу). Конечно, можно использовать и другие породы дерева, просто у меня нашлась под рукой только ель. Размер досок был подобран так, чтобы пропеллер был достаточно легким, чтобы быстро стартовать и не сильно нагружать опоры. На то, чтобы вырезать лопасти, ушло около 2 часов. Безусловно, если бы я потратил больше времени, пропеллер вышел бы лучше, размеры в основном определялись интуитивно (мой чертеж показан на Рисунке 1). Однако если вы хотите сделать все по правилам, в сети множество информации по аэродинамике, вырезанию по дереву и даже по изготовлению пропеллеров.

Рисунок 1. Поперечный срез лопасти.

 

После проверки лопастей на одинаковый размер я соединял их болтами по двое и проверял, хорошо ли сбалансирована получающаяся конструкция. Когда все три лопасти стали одинаковыми, я покрасил их и присоединил к ступице, в качестве которой использовал старую 8-дюймовую шестерню. После этого я смог насадить всю эту конструкцию на ось и попробовать покрутить, определив степень сбалансированности и подпилив слишком тяжелые части (конечно, потом их пришлось снова покрасить). В сумме процесс построения и балансировки пропеллера занял около 4 часов.

Следует заметить, что три лопасти после балансировки оказались разной толщины, в некоторых местах они отличались на 1/8 дюйма (~3 мм). Чтобы этого избежать, рекомендуется выбирать дерево лучших пород и уделять первоначальному выпиливанию больше внимания. Для выпиливания я пользовался в основном электрорубанком. Стоит также обратить внимание на то, что лопасти не закручены, то есть их угол наклона относительно оси всегда постоянный. Для пропеллера такого небольшого размера это вполне нормально.

Генератор

В качестве генератора для ветряка я использовал асинхронный электродвигатель в 2 л.с., который я вынул из старого тайваньского фрезерного станка. Я разобрал его на части и сделал насечки в якоре, чтобы можно было вставить 8 неодимовых магнитов, чтобы превратить асинхронный электродвигатель в низкоскоростной генератор с постоянными магнитами. Магниты имеют прямоугольную форму и изогнуты так, чтобы подходить к якорям большинства двигателей мощностью от 0.5 л.с. и выше. Насечки имеют такую глубину, чтобы край вставленного в них магнита находился на одном уровне с поверхностью якоря. Магниты приклеиваются эпоксидным клеем. Располагаются они парами по два магнита с одинаковой полярностью.

Подключенный генератор выдает 12В примерно на 160 об/мин. При другом способе подключения генератор мог достичь максимальной нагрузки при 80 об/мин, однако это могло значительно ограничить силу тока. Конечно, результирующий ток переменный, а для зарядки аккумулятора нам необходим постоянный, поэтому я использовал 40–амперный трансформатор.

Башня

Башня — это, возможно, самая важная часть ветряка, и чаще всего именно ею пренебрегают. Для ее размещения я срубил большую сосну, а в центре оставшегося пня сделал выемку. Мачта сделана из соснового древка. Я просверлил основание, чтобы она могла вращаться в пне. На вершину был насажен кусок стальной трубы, чтобы держать и вращать ветряк. Во время сборки мачту поддерживала небольшая сосновая тренога. Еще одна тренога большего размера была использована для подъема. Башня поддерживалась четырьмя проволочными растяжками диаметром 1/8″ (~3 мм) из авиационного кабеля с талрепами для регулировки.

Ходовая часть и хвост ветряка

Ветряк действительно было очень легко сделать. Я начал с кусков стали толщиной 3/8″ (~9,5 мм), к которым можно было прикрутить генератор. Для этого я сварил трубу, которая подходила по размеру к трубе на конце мачты, — на ней ветряк будет вращаться. В этой машине нет токосъемников, я просто использовал достаточное количество кабеля, чтобы она могла сделать несколько оборотов прежде чем остановиться. Линия электропередачи генератора чуть длиннее, чем кабель, чтобы ветряк мог остановиться, не вырвав шнур питания. Хвост закреплен железным треугольником в 4 ярдах (~4 метра) от центра вращения. Два 0.5″ (~1,27 см) стальных бруска служат для лучшего закрепления хвоста. Я слегка сдвинул хвост и генератор относительно оси, это было сделано исключительно интуитивно в надежде, что порывы ветра не закрутят его слишком быстро.

Запуск

Генератор хорошо запускается только на высоких скоростях ветра. Эту проблему можно устранить, сделав пропеллер большего размера, шире лопасти или даже больше лопастей. Зато после запуска генератора, лопасти достаточно хорошо закрутились даже на очень низкой скорости. Ветер в нашей местности порывистый, направление часто меняется, так что мне сложно связать полученное электричество со скоростью ветра. Лучший результат, который мне удалось замерить – 25 А при высокой скорости ветра, хотя обычно на моих 12–вольтовых батареях можно получить 5–15 А при низкой скорости. Возможно, имеет смысл построить регулятор с согласующим трансформатором или линейный усилитель потока, который лучше справится с нагрузкой на генератор и обеспечит значительно большую силу тока.

Проверка в действии

Через 8 недель безупречной работы ветряк сломался. По радио передали штормовое предупреждение. Я убедился, что кабель по-прежнему целый, и постарался сделать так, чтобы он оставался целым и дальше. Через некоторое время я услышал странный звук. Ветряк все еще крутился и даже выдавал 20 А, но было очевидно, что что-то случилось. Оказалось, что одна из лопастей отвалилась.

Я нашел обломки лопасти, похоже, она изначально была надтреснутая. Учитывая, что остальные две лопасти остались целыми, конструкция сама по себе была хорошей. Этот факт подтвердился тем, что ветряк проработал с двумя лопастями довольно долгое время при очень сильном порывистом ветре.

Вместо того чтобы чинить этот пропеллер, я сделал новый. Он был больше, для него использовалось более прочное дерево, кроме того, я слегка закрутил лопасти. Высота мачты осталась прежней. Новый пропеллер стартовал гораздо легче и работал гораздо тише.

Помимо прочего эта поломка доказала, что выбрал правильную конструкцию башни. Она легко опускается и поднимается при необходимости. Спуск старого пропеллера, изготовление нового и монтирование его на мачте заняло всего 4 часа. В результате при нормальной скорости ветра ветряк производит от 100 до 200 Вт.

При нормальной скорости ветра самодельный ветряк производит от 100 до 200 Вт.

Перепечатано с сайта «Энергоэффективная Россия»

Ветрогенератор своими руками | Как сделать самому?

Сергей Васильевич, вложив в дело всего 300 долларов, качает электричество из ветра.

Мы познакомились с Сергеем Васильевичем, когда его ветроэлектростанция была только в проекте.

Ветрогенератор своими руками

«Линия электропередач рядом, – говорит Сергей Васильевич, – но «свободной мощности» нет. Предложили ставить свой трансформатор по цене легкового автомобиля».

«Незачем тратить такие деньги», – резонно решил хозяин. Задачу для себя Сергей Васильевич поставил так: получать достаточное количество энергии в доме площадью 80 квадратных метров зимой и летом.

Вначале хозяин приобрел солнечную батарею общей мощностью 120Вт. Через импульсную схему она заряжает кислотную аккумуляторную батарею на 200 Ампер-часов.  Летом этого хватает, однако зимой одной лишь солнечной энергии недостаточно.

На хозяйстве есть бензиновый генератор мощностью 2 киловатта. Но он предназначен для особых случаев: работы болгаркой, дрелью или аварийной подзарядки аккумуляторной батареи. Зимой использовать бензин невыгодно.

Решению сделать ветрогенератор самому альтернативы не было.

Участок Сергея Васильевича расположен в Киево-Святошинском районе. Здесь, по данным Укргидрометцентра среднегодовая скорость ветра меньше 4,5 метров в секунду. Достаточно ли такого слабого ветра для того, чтобы покрыть нужды хозяйства изобретателя?

Инженер по образованию и профессии, Сергей Васильевич подошел к процессу постройки ветряка с особой тщательностью. Вначале сделал уменьшенный макет, на котором тестировал силу ветра, действующую на лопасти. Остановился на вертикальной схеме ветрогенератора. Ее основное преимущество –ветрогенератор будет давать ток уже при скорости ветра от 1-2 метров в секунду. Кроме того, вертикальный ветрогенератор значительно менее малошумный, чем ветряк, построенный по горизонтальной схеме.

«Фундамент построил со значительным запасом, – говорит Сергей Васильевич, – для обустройства опор вполне достаточно 2-4 мешков цемента, 10 ведер песка и 30 ведер щебня. Каждый «куб» фундамента, в который помещается опора, получится размером почти с кухонную плиту. Этого более чем достаточно».

Крутящий момент лопастей ветряка передает на редуктор шестерня от болгарки:

Конечно, копать фундамент нужно на глубину, большую, чем глубина промерзания для вашего региона (в Украине это 80 сантиметров – округленно метр).

В цементный раствор замурованы уголки-сороковка. Изобретатель советует вначале собрать основу конструкции – прямоугольник на болтах – а затем уже заливать опоры бетоном. Так удастся избежать перекосов.

Итак, основание ветрогенератора – металлическая конструкция из уголка-сороковки, скрепленная болтами, высотой 5 метров. Лопасти ветрогенератора занимают в ней 2 метра высоты.

Через месяц на этом надежном основании изобретатель установил самодельные лопасти ветряка и подключенный к ним через планетарный редуктор от старой болгарки генератор мощностью 370 Ватт.

Редуктор с генератором в сборе:

Верхнее крепление лопастей:

Датчик ветра из донышек пивных жестянок (впоследствии Сергей Васильевич усовершенствовал его, добавив еще пару лопастей):

На данном этапе стоимость всех материалов конструкции ветрогенератора составила:

  1. Цемент – 4 мешка по 50 грн – 200 грн ($25 ).
  2. Песок, щебень – бесплатно.
  3. Редуктор – бесплатно, запчасть от старой болгарки.
  4. Генератор – около 250 грн ($30), это обычный б/у электродвигатель во всепогодном исполнении мощностью 370 ватт.
  5. Металлический уголок – 50 м. х 20 грн/м – около 1000 грн ($125).
  6. Болты с шайбами и гайками – 200 грн ($25).
  7. Доски (50-ка), 0,5 м. куб (идут на настил и на создание козырька) – 200 грн ($25).
  8. Бляха (4 листа) – 400 грн ($50).
  9. Электрокабель – 50 грн ($6).
  10. Краска – 30 грн ($4).

Итого: 2300 грн  (приблизительно $290).

Продолжительность работ для одного человека: 

  1. выкапывание ям фундамента — 1 день;
  2. создание конструкции опоры (порезка уголков, сверление отверстий под болты) – 2 дня;
  3. покраска – 0,5 дня;
  4. заливка четырех блоков фундамента – 0,5 дня;
  5. создание лопастей ветрогенератора (каркас, порезка оцинкованной бляхи, укрепление дисков и редуктора) – 4 дня;
  6. создание деревянного настила на высоте 3 метра – 0,5 дня;
  7. монтаж конструкции ветряка (заносится на высоту в разобранном состоянии) – 1 день;

Однако, ветряк и генератор – далеко не полный комплект устройства для превращения в электричество энергии ветра. Как эффективно снимать с ветрогенератора мощность? Ответ на этот вопрос читайте в продолжении НАМТЕПЛО.

Про интересную конструкцию самодельного ветрогенератора, созданного британскими энтузиастами, можно узнать в следующем материале НАМТЕПЛО.

Ветряные генераторы для дома, дачи, коттеджа

Проблема обеспечения электроэнергией в наше время становится все более актуальной, учитывая постоянно растущие цены на этот энергоноситель. Над решением этой задачи борются ученные и инженеры всего мира, но наиболее удачным вариантом для широкого пользователя были и остаются ветряные генераторы для дома, которые используя силу ветра, вырабатывают электрический ток. Причем подобные устройства могут снабжать как загородный дом, или дачу, так и целые предприятия, в зависимости от мощности установки.

Принцип работы:

Конструкция домашнего ветрогенератора довольно проста. На металлической мачте закреплен хвостовик с лопастями, которые вращаясь от ветра, крутят ротор генератора, а тот в свою очередь вырабатывает ток, подаваемый на аккумуляторные батареи, которые не только снабжают дом электричеством во время полного штиля, но и служат чем-то вроде проводника электроэнергии.

Перед тем как ток подается в аккумуляторный отсек, он проходит через преобразователь, который делает из переменного в постоянный ток. После того как электричество проходит аккумуляторные банки, оно попадает в инвертор, именно в нем происходит дальнейшее преобразование до напряжения в 220 вольт с частотой в 50 герц, которым мы пользуемся в обычных розетках.

Благодаря установленным аккумуляторам, генератор питает ваш дом в те моменты, когда ветра нет, либо когда его сила достаточна для того, чтобы ветрогенератор для дома мог выработать достаточную мощность. С таким принципом работы знаком практически каждый автомобилист на земле, ведь в автомобиле установлен генератор с таким же принципом действия, только вращает его ротор колеса, во время движения авто.

Стоит отметить, что современному ветряному генератору для дома не нужен сильный ветер, благодаря применению особых металлов в конструкции установки ветрогенератору для частного дома хватает ветра со скоростью 4-5м/с.

Положительные качества ветряков:

Конечно, растущая популярность таких установок не случайна ведь, по сути, установив один раз ветрогенераторы для дома, цена которых не столь велика, и начинается от 1500 долларов, вы можете экономить на электричестве всю жизнь. Кроме того, ветрогенераторы домашние обладают еще и следующими положительными характеристиками:

  1. Они являются одними из самых экологически чистых типов электростанций, которые во время своей работы не выбрасывают в атмосферу ядовитых паров, и в целом не наносят вред окружающей среде.
  2. Ветровые генераторы для дома, одни из немногих установок, которые не требуют топлива для производства электроэнергии, им достаточно простого ветра.
  3. Подобные установки весьма долговечны, так как выполнены из современных материалов, которые не поддаются коррозийным процессам.
  4. Простота сборки и монтажа. По сути, ветрогенераторы для дома можно сделать своими руками, на основе любого генератора и аккумуляторных батарей подходящей емкости, но далеко не факт, что кустарные изделия будут работать как и заводские. Конструируя генератор своими руками самое главное выбрать и приобрести генератор для ветрогенератора, который будет соответствовать техническим параметрам и будет способен обеспечить ваш объект достаточной мощностью.
  5. Высокий КПД%. Конечно, ветряки это не вечные двигатели, но они наиболее приблизились к этому желаемому устройству, ведь для того чтобы получить ток от такого генератора вы не расходуете дополнительные финансы.
  6. Ну и кроме того современные модели этих устройств избавились от таких негативных факторов как шум, сильная вибрация и магнитное поле. Сейчас такие генераторы работаю практически бесшумно и, несмотря на многометровый размах лопастей, при правильном монтаже, практически полностью избавлены от колебаний, а современные изолирующие материалы позволяют держать магнитное поле в рамках допустимых значений.
  7. В отличие от других разновидностей установок вырабатывающих электроэнергию, разрешение на установку ветрогенератора не требуется, конечно, в тех случаях, когда речь идет о бытовом устройстве с невысокой мачтой и среднем размахом лопастей.

Область применения:

В зависимости от мощности установки, ветряные генераторы для дома могут обеспечивать светом одно домостроение или даже небольшой поселок. Ветряки устанавливают не только для обеспечения светом объектов которые не подключены к электросетям, но и с целью экономии, совместно используя электроэнергию вырабатываемую генератором и из общих электросетей.

Ветряной генератор для частного дома мачтового типа по требованиям безопасности устанавливается на достаточном отдалении от жилья. Это необходимо во избежание разрушений, на случай падения устройства в результате урагана или других природных катаклизмов. Правда, сейчас выпускаются маломощные мини ветрогенераторы, которые устанавливаются непосредственно на крышу дома.

Разновидности ВЭУ:

Прежде чем покупать ветряной генератор следует разобраться в широкой гамме моделей. Кроме мощности генераторы отличаются и другими критериями, например:

  1. Обычные домашние ветрогенераторы делятся по количеству лопастей, на двух и трех лопастные. Причем количество лопастей на пропеллере ветряка вовсе не увеличивает КПД и качество работы станции в целом. Конечно чем больше лопастей, тем быстрее ветряк начнет крутиться при малом ветре, но затем его количество оборотов достигает такого значения, когда сами лопасти становятся преградой для проходящего воздушного потока и уже не могут разогнаться быстрее.
  2. Также генераторы можно разделить на подвиды опираясь на материал, из которых сделаны лопасти, часть таких установок имеют жесткие лопасти, как у самолетных винтов, а другие имеют парусные лопасти, на подобии обычных мельничных крыльев.
  3. ВЭУ разделяют на классы и по направленности оси, есть генераторы с вертикальными и горизонтальными осями. Несмотря на то, что генераторы с вертикальными лопастями лучше противостоят коррозии и негативным факторам окружающей среды, чаще все же встречаются ветровые генераторы с горизонтальной осью вращения.

Ветряк своими руками или как получить свет с помощью ветра. Вертикальный ветряк своими руками

В конце первого десятилетия в Россию постепенно начала докатываться волна моды на экологически безопасное и энергоэффективное строительство загородных домов и коттеджей. Законодателями моды в этом вопросе являются Германия, Нидерланды, Япония, Канада и Австралия. В этих странах давно разработана система поощрений за использование экологически чистых технологий при строительстве жилья. Проект будущего коттеджа разрабатывается с учетом максимального использования возобновляемых источников энергии в процессе его эксплуатации.

Ветряк своими руками: сфера применения и устройство ветрогенератора

Новый дом может иметь автономную систему энергообеспечения, поучая электричество от солнечных панелей или ветрогенераторов. При его строительстве должны максимально использоваться материалы, которые имеют низкий уровень негативного влияния на окружающую среду, а также высокую энергоэффективность. Очень часто при строительстве таких домов используются  растения для создания комфортных условий проживания. Например, посаженные с южной стороны здания деревья, снизят расходы на кондиционирование в условиях летней жары, а созданный внутри здания небольшой сад способен поддерживать комфортную влажность.

Во времена неуклонного истощения запасов ископаемого топлива и ухудшения состояния окружающей среды вопрос повсеместного использования альтернативной энергетики стоит с каждым днем все острее. В данный момент получили довольно широкое распространение технологии, направленные на использование альтернативных источников энергии в домохозяйствах. Среди таких источников энергии не последнее место занимают ветрогенераторы. При помощи таких устройств можно получать электроэнергию, при этом изрядно сэкономив средства на её оплату. О том, как сделать ветряк своими руками – далее в статье.

Ветряная мельница для выработки электроэнергии начала использоваться еще в начале прошлого столетия. Но низкие цены на ископаемое топливо, а также развитие атомной и тепловой энергетики привели генерацию электроэнергии с помощью ветряной мельницы в упадок. В начале текущего века ситуация начала меняться в другую сторону. Растущая потребность в энергии наряду с экологическими проблемами заставили человечество снова вернуться к забытому слову – ветряная мельница. Сейчас около 2% вырабатываемой электроэнергии вырабатываются с помощью ветрогенераторов. Лидерами по использованию силы ветра для выработки электроэнергии являются страны Европы: Дания, Норвегия, Нидерланды, Германия, а также Китай и США.

С развитием ветроэнергетики в промышленных масштабах, все большую популярность приобретает бытовое использование ветряков. Сфера применения ветрогенераторов следующая:

  • Ветряная мельница способна обеспечить электроэнергией частное домовладение независимо от наличия поблизости электрических сетей или стать дополнительным источником питания во время частых отключений. Комплекс оборудования ветрогенератора включает в себя саму ветряную мельницу, инвертор и блок аккумуляторных батарей, которые будут питать дом в безветренную погоду.
  • Часто ветрогенераторы используют как дополнительный источник энергии. Дабы не покупать дополнительно аккумуляторы, его подключают к баку с водой. Электроэнергия ветряной мельницы нагревает воду, которая отапливает помещение, экономя при этом огромные деньги.
  • Мощность бытовых ветрогенераторов варьируется от 250 Вт до 30 кВт. Последние смогут обеспечить электроэнергией большой или несколько средних домов. Некоторые опытные мастера даже могут изготавливать ветряк из пластиковых бутылок своими руками. Такие устройства довольно экономичны. Причем сделать ветряк из бутылок руками довольно просто.

Конечно, пока стоимость ветрогенераторов слишком высока для их массового использования. Примерная цена комплекса составляет 1 тыс. долларов за 1 кВт мощности. Но можно с уверенностью сказать, что в обозримом будущем использование таких систем в частных домах будет неуклонно расти. Чтобы сократить затраты на установку, можно сделать ветряки для дома своими руками.

Вертикальный ветряк своими руками

Ветряки руками: чертежи

Наиболее популярным вариантом самодельного ветрогенератора считаются аксиальные устройства, работающие на неодимовых магнитах. Оснащаются они безжелезными статорами. Изначально такие ветрогенераторы изготавливались в странах Запада, а со временем, когда подешевели комплектующие, их стали производить и на территории России в частных условиях.

Первоначальным этапом монтажа ветрогенератора является составление схем и чертежей.

Схема должна включать в себя всю комплектацию устройства:

  • Основу ветряка такого типа составляет автомобильная ступица с тормозными дисками. На такой базе можно смонтировать довольно мощное устройство, способное работать даже в маловетренных регионах.
  • На основу диска по кругу наклеиваются неодимовые магниты. Обычно для монтажа ветряка достаточно 20 магнитов, размеры которых составляют 25 на 8 мм. Однако, такое количество магнитов для ветрогенератора не является догмой. Их можно установить любое количество.
  • Для ветрогенератора с однофазным двигателем количество неодимовых магнитов должно равняться количеству катушек, а для трехфазного их количество определяется как 2/3 или 4/3 от числа катушек.
  • Клеятся магниты на поверхность ротора со строгим чередованием полюсов. Причем их необходимо расположить равномерно по всему радиусу пластины ротора. Обычно для этой работы используют шаблон с ранее нанесенными линиями секторов. Можно сделать генератор для ветряка своими руками, и тем самым значительно удешевить процесс монтажных работ.
  • При работе по установке магнитов на ротор важно не перепутать их полюса. Для этого с каждой стороны магнита делается пометка. Проверить полюса можно просто прислонив один к другому. Одинаковые полюса должны отталкиваться.
  • Клеят неодимовые магниты на суперклей или другие полимерные клеи, а затем заливают эпоксидной смолой. Для того чтобы в процессе застывания она не растекалась, можно сделать небольшие бортики из скотча.

Какой генератор лучше: трех- или однофазный

Этот вопрос всегда задают те, кто впервые решил собрать ветрогенератор и двигатель ветряка своими руками. Новички обычно отдают предпочтение однофазному генератору ввиду более простой его конструкции. Однако, это далеко не совсем правильный ход. При работе однофазного генератора возникает дополнительная вибрация при нагрузке и наблюдается скачкообразная амплитуда тока. Когда катушка проходит над магнитом — она нарастает, а когда между ними – наоборот, спадает. Из-за этого КПД однофазного генератора меньше. У трехфазного амплитуда тока более постоянна, за счет компенсации одной фазой, которая проходит над магнитом, а также другой, проходящей между ними. За счет этого ветрогенератор под нагрузкой не испытывает никаких колебаний, что положительно сказывается на прочности его конструкции.

Как правильно наматывать катушки

Основные правила намотки катушек:

  1. Количество витков обмотки статора обычно определяют «на глаз», хотя правильнее было бы ее рассчитать. Для генератора, который при 150 об/мин сможет выдавать ток достаточный для зарядки автомобильного аккумулятора напряжением 12 В, достаточно общее количество витков во всех катушках в 1200 шт.
  2. Чем больше количество витков, тем мощнее будет генератор. Если разделить эту цифру на количество катушек, можно получить численность витков в каждой из них. Для намотки необходимо сделать разборной сердечник, который установить на вращающийся механизм. В этих целях можно использовать электродрель с низкими оборотами.
  3. Мотают катушку проводом с как можно большим сечением, чтобы увеличить сопротивление и снизить ток. При намотке каждой из катушек необходимо учитывать ее толщину. Она не должна быть больше, чем толщина магнитов. Если это произойдет, то расстояние между роторами существенно увеличится, что снизит эффективность генератора.
  4. Для тестирования работы можно намотать одну катушку и проверить ток, который она вырабатывает при вращении ротора. При этом можно будет получить представление о том, какой мощности будет генератор.
  5. Обычно мотаются катушки круглой формы. Однако, это не совсем правильно. В сектор прямоугольной формы входит больше медной проволоки, которая при этом имеет больше прямых участков. По этой же причине лучше использовать прямоугольные магниты. Диаметр отверстия катушек должен быть больше или равен диаметру магнита.

Для производства статора необходимо сделать шаблон и форму. Шаблон нужен для правильного расположения катушек относительно магнитов ротора. По нему раскладываются катушки и помещаются в форму. Контакты катушек выводятся наружу. После застывания смолы они будут соединены в электрическую цепь. В форму заливается эпоксидная смола. Чтобы улучшить прочностные характеристики статора, на дно формы укладывают стекловолокно. Во избежание прилипания смолы к форме, ее бока и дно смазывают техническим жиром или другой смазкой. После застывания смолы статор вынимают из формы и собирают генератор.

Изготовление лопастей и монтаж устройства

Для изготовления лопастей можно использовать пластиковые трубы диаметром 160 мм. Форму лопасти можно рассчитать или найти в открытых источниках. Для небольших ветрогенераторов используют от 3 до 6 лопастей.

Высота мачты самодельного ветрогенератора может достигать 12 метров. Она должна быть надежной, так как прибор испытывает очень большие нагрузки, особенно при порывистом ветре. Для установки мачты под нее заливается бетонный фундамент, а сама она дополнительно фиксируется натяжными тросами.

Ветряки своими руками: видео

где деньги? Как сделать вертикальный ветрогенератор своими руками



Промышленные ветрогенераторы: образец для подражания

Ни для кого не секрет, что альтернативная энергетика действительно позволяет получать электричество буквально от ветра. В европейских странах промышленные ветряные генераторы занимают большие площади и автономно работают на благо людей.

Они огромны по размеру, расположены в открытых для всех ветров местах, возвышаются над деревьями и местными объектами.

А ветряки установлены на некотором расстоянии друг от друга. Поэтому случайные поломки и повреждение одного не могут повредить соседние постройки.

Эти принципы создания ветрогенераторов мы возьмем за основу при разработке самодельных устройств. Они основаны на научных исследованиях,
проверен на длительную эксплуатацию, работает эффективно.

Начнем с анализа характеристик земли, на которой мы планируем построить ветряную электростанцию.

Законность установки ветрогенератора

Альтернативные источники энергии — мечта каждого дачника или домовладельца, чей участок находится вдали от центральных сетей. Однако, получая счета за электроэнергию в городской квартире и глядя на повышенные тарифы, мы понимаем, что ветряк, построенный для бытовых нужд, нам не помешает.

Прочитав эту статью, возможно, вы воплотите свою мечту в реальность.


Ветрогенератор — отличное решение для обеспечения электричеством загородного объекта. Более того, в некоторых случаях его установка — единственно возможный выход

Чтобы не тратить зря деньги, силы и время, решаем: существуют ли внешние обстоятельства, которые будут создавать препятствия в процессе эксплуатации ветрогенератора?

Для обеспечения электричеством дачи или небольшого коттеджа достаточно малогабаритной ветряной электростанции, мощность которой не будет превышать 1 кВт. Такие устройства в России приравнивают к товарам для дома. Их установка не требует дополнительных сертификатов, разрешений или согласований.


Чтобы определить возможность создания ветряной электростанции, необходимо знать ветровой потенциал конкретной местности (нажмите, чтобы увеличить)

Нет налога на производство электроэнергии, которая расходуется на собственные нужды. Таким образом, можно безопасно установить маломощную ветряную турбину, с ее помощью вырабатывать бесплатную электроэнергию, не платя никаких налогов государству.

Тем не менее, на всякий случай необходимо узнать, существуют ли местные правила в отношении отдельного источника питания, которые могут создать препятствия для установки и эксплуатации этого устройства.

Ваши соседи могут пожаловаться, если почувствуют неудобства, связанные с работой ветряной турбины. Помните, что наши права заканчиваются там, где начинаются права других.

Поэтому при покупке или изготовлении собственного ветрогенератора для дома нужно обращать пристальное внимание на следующие параметры:

  • Шум от коробки передач и лопастей. Параметры генерируемого шума можно установить с помощью специального устройства, после чего результаты измерений могут быть задокументированы. Важно, чтобы они не превышали установленные нормы шума.
  • Запросы на экологические услуги. Эта организация может помешать вам управлять объектом только в том случае, если это мешает миграции перелетных птиц. Но это маловероятно.
  • Высота дерева. При сборке ветрогенератора нужно учитывать ограничения по высоте отдельных построек, существующие во многих странах мира, а также расположение вашего участка. Обратите внимание, что возле мостов, аэропортов и туннелей запрещено строить здания высотой более 15 метров.
  • Эфирная интерференция. В идеале при создании ветряной турбины должна быть предусмотрена защита от создания телеинтерференций, когда устройство может создавать такие проблемы.

При создании и установке устройства самостоятельно изучите эти моменты, а при покупке готового изделия обратите внимание на параметры, которые есть в его паспорте. Лучше защитить себя заранее, чем потом злиться.

  • Постоянно растущая стоимость электроэнергии убедительно свидетельствует в пользу устройства ветрогенератора;
  • В случае частых перебоев в строительстве мини-электростанции, перерабатывающей энергию ветра, установка минимизирует неудобства;
  • необходимо иметь достаточно большую площадь, полезная площадь которой не будет существенно уменьшена из-за установки системы;
  • Владелец системы должен быть готов к тому, что вложенные в готовый продукт средства окупятся не сразу. Экономический эффект может стать ощутимым через 10-15 лет;
  • Если окупаемость системы не последний момент, стоит задуматься о строительстве мини-электростанции своими руками.
  • Из-за шума, который сопровождает работу ветряной мельницы, желательно, чтобы расстояние между жилыми помещениями соседей и установкой составляло не менее 200 м;
  • Установка ветрогенератора возможна только в тех районах, где власти не вмешиваются, а, скорее, поощряют использование зеленой энергии;
  • Пригодность ветрового устройства подтверждается, в первую очередь, достаточно высоким и стабильным ветровым давлением на местности;

Как определить скорость ветра: хватит ли его напора для бытового ветряка

Обсудим этот вопрос на основе научных фактов и ошибок, уже допущенных многими владельцами частных домов

Теоретическая часть проекта: на что обратить внимание при выборе конструкции

Среднегодовое значение ветра для любого района России или другой страны можно найти на карте ветров. Эти данные широко доступны.

Если посмотреть на всю территорию, то мест для выгодного использования энергии ветра со скоростью 5 м / с и более не так много, как в Европе.

Я объясняю эту ситуацию тем, что теплый воздух Гольфстрима, поднимаясь из нагретой воды, сразу устремляется в холодные регионы. Чем больше разница температур, тем больше его скорость.

Пройдя несколько тысяч километров над Европой, его силы ослабевают. Большая разница температур весной и осенью вызывает штормы и ураганы.
Нам важно понимать, как правильно определять скорость ветра в нашем районе.

Берем за основу значение 5 м / с и рассчитываем мощность ветрового потока для наиболее распространенного осевого генератора, расположенного горизонтально.

Учтем, что его лопасти покрывают площадь круга S (кв. М.) С диаметром D (м). Ветер проходит через него со скоростью V (м / с).

Энергия ветра Рв рассчитывается по формуле:

В = V3 ∙ ρ ∙ S

— плотность воздушной массы (кг / м3.)

Если взять средние значения, например, площадь 3 квадратных метра и плотность
воздух 1,25 кг / м3, поэтому ветер, дующий со скоростью 5 м / с, может создать мощность чуть менее 2 киловатт.

Теперь наша задача — определить, сколько ее можно преобразовать в полезную электрическую энергию. Ориентировочно его можно оценить в 30 ÷ 40%. Конструктивные и технологические особенности ветроколеса просто не позволят взять с большей эффективностью.

Более точное определение дает формула, которая учитывает:

  • КПД редуктора — ∙ максимум около 90%;
  • КПД генератора ≈85%.
  • коэффициент ε, определяющий долю использования энергии ветра проектом ветряной турбины. Максимальная ценность, создаваемая высокоскоростными конструкциями, составляет 40-50%;

Значения всех этих коэффициентов для разных моделей ветрогенераторов сильно отличаются друг от друга. Я привел значения для промышленных товаров. Для самоделок они будут намного ниже.

Если подставить все эти числа, то даже в заводском проекте ветрогенератора, сделанном по точным чертежам и на промышленных машинах, можно при скорости 5 м / с и лопасти пропеллера описанной 3 квадратных метра получить менее 700 Вт электроэнергии.

Какую его часть сможет унести самодельная ветряная мельница, остается только гадать.

Мировые производители ветрогенераторов указывают, что для выработки 3 кВт электроэнергии, что является оптимальным значением для частного дома, необходимо:

  • иметь диаметр ротора 4,5 метра;
  • используйте ветер со скоростью 10 м / с.
  • снять с ветроколеса около 5,1 кВт;
  • разместить мельницу на высоте 12 метров;

Колесо должно начать вращать генератор уже со скоростью 2 м / с. Только в этом случае можно говорить об износе всей конструкции и эффективном использовании энергии ветра.

Если скорость снизится, хотя бы до 7 м / с, энергия ветрогенератора уменьшится на 50%. А теперь присмотримся к карте ветров России…

Однако не все так плохо. Теоретические расчеты можно проверить на практике. Для нашего случая в продаже представлены многочисленные модели средств измерений: анемометры.

Они не дорогие, в них есть дополнительные функции измерения температуры с указанием текущего времени. Их можно заказать в Китае.

Такой анемометр позволяет реально оценить силу ветра в вашем районе, чтобы проанализировать варианты управления будущей ветроэлектростанцией (ВЭС). А их как минимум 2:

  1. частичное удовлетворение потребности в электроэнергии;
  2. полный переход на альтернативные источники энергии.

Скрытая ошибка — слабый ветер: что умалчивают продавцы

Первая трудность

Обратите внимание на высоту ветрового колеса по отношению к земле. Подумайте, почему все промышленные ветряные турбины имеют длину 25 и более метров.

Ведь это сильно усложняет их монтаж, эксплуатацию, обслуживание, ремонт. Приходится использовать дорогостоящее высотное оборудование, создавать прочные площадки для его размещения.

И ответ прост: на высоте 25 метров скорость ветра намного выше, чем на земле. Все таблицы и справочники карты ветров в основном созданы для промышленных установок, возвышающихся на площади 50-70 м.

Если вы установите самодельный ветряк на высоте 10 метров, ветер будет слабее, чем указано в руководстве. А разместить ветряк на большой высоте без специальных технических средств очень проблематично.

Работа ветроколеса вызвана не столько скоростью движения воздушной массы, сколько ее давлением на лопасти колеса. А еще это зависит от веса и плотности атмосферы.

В альтернативных источниках энергии давно учтено соотношение, согласно которому удвоение давления ветра увеличивает мощность, вырабатываемую ветрогенератором, в восемь раз.

Как влияет зона турбулентности

Работа мельницы, расположенной на малой высоте, может значительно осложняться зоной турбулентности, которая зависит не только от местности и формы холма, но и от скорости движения воздушных масс.

Молниезащита ветрогенератора

Работающая крыльчатка постоянно трется об воздух, накапливая статическое электричество, как и фюзеляж любого летящего самолета. Эту проблему авиаконструкторы успешно решают разными способами.

Промышленные ветряные генераторы также оснащены эффективной молниезащитой, разряды которой могут происходить в любое время в течение определенного периода времени.

Большинство владельцев частных домов даже не задумываются об этой проблеме, а зря. В лучшем случае некоторые владельцы могут обнаружить SPD во входной электрической панели, чего явно недостаточно.

Подняв над крышей своего дома железную конструкцию, которая также генерирует электрическое напряжение, они уже сделали отличный громоотвод. Он будет надежно притягивать огромные токи молнии.

Если вы не предоставите эффективный способ вывести их за пределы здания к потенциалу земли, то вам придется постоянно искушать судьбу, подвергать себя неожиданной опасности.

Как лукавят производители ветряков

Окончательные испытания заводских моделей проводятся в аэродинамической трубе с идеальной ламинарностью потока, однородной направленной структурой и высокой плотностью.

В реальных условиях частного дома таких условий просто нет. Они больше подходят для движения воздушных масс на промышленных предприятиях, расположенных на больших высотах.

Для самодельных ветряных турбин, установленных на расстоянии до 10 метров, турбулентность и слабый ветер могут серьезно ограничить вращение ротора.

Почва влияет на удельную мощность. Например, прямо под горкой он резко обрывается и в его верхней части создаются идеальные условия за счет сжатия аэродинамических характеристик и повышения давления.

Также будут затронуты бытовые постройки, садовые деревья, заборы и соседние постройки.

Ветряки для дома своими руками: обзор конструкций

Как вы уже поняли, самая первая часть, воспринимающая энергию ветра, — это ветровое колесо. Без него не обходится ни одна схема ветряка для дома.

Это может быть выполнено:

  • с вертикальной осью вращения;
  • или горизонтально.

Вертикальный ветряк

Покажу на фото одну из несложных в изготовлении конструкций, сделанную из обычного стального прутка.

Такой ручной вертикальный ветрогенератор, даже размещенный над землей, в окружении зданий и растений, не сможет развивать нормальную скорость для выработки электроэнергии, достаточной для питания частного дома.

Только для маломощного оборудования он сможет выполнять несколько индивидуальных задач. К тому же низкая скорость вращения его ротора потребует обязательного использования лифтовой передачи, а это дополнительные потери энергии.

Такие конструкции были популярны в начале прошлого века на пароходах. Водяное колесо, расположенное лопастями по направлению движения корабля, обеспечивало его движение.

Сейчас это редкость, утратившая актуальность. В авиации такой проект не только не прижился, но даже не рассматривался.

Ротор Онипко

Из тихоходных моделей ветряков ротор Онипко сейчас массово распространяется через Интернет. Рекламодатели показывают, что он курсирует даже при очень слабом ветре.

Однако я почему-то тоже критически отношусь к этому развитию, хотя повторить его собственными руками не так уж и сложно. Восторженных отзывов среди покупателей, научных расчетов об экономической целесообразности его использования я не нашел.

Если кто-то из читателей отговорит меня от этого мнения, я буду признателен.

Горизонтальный ветряк

С самого начала в авиадвигателях стал использоваться пропеллер, проталкивающий воздух по корпусу самолета. Его форма и конструкция выбраны таким образом, чтобы в дополнение к активной силе давления использовать реактивную составляющую.

По такому принципу работает любой горизонтальный ветрогенератор, изготовленный промышленным способом или вручную. Показываю пример самодельной конструкции с фотографией.

По принципу использования энергии ветра это более эффективная конструкция, а с точки зрения конструкции для обеспечения бытовых проблем электроснабжения — маломощная.

Небольшой электродвигатель, ротор которого вращает ветряную турбину, может, даже при оптимальном давлении и силе ветра, генерировать лишь небольшую мощность в качестве генератора. К нему можно подключить слабую светодиодную лампочку.

Подумайте сами, нужно ли вам собирать такой флюгер с подсветкой или нет. С другими задачами такая конструкция не справится. Хотя его все же можно использовать для отпугивания кротов в этом районе. Им очень не нравятся шумы, сопровождающиеся вращением металлических деталей.

Чтобы в полной мере использовать электрическую энергию, получаемую от ветра, крыльчатка ветрогенератора должна иметь размеры, соответствующие потребляемой мощности. Он имеет диаметр около 5 метров.

При его создании вы столкнетесь с технической трудностью: вам придется тщательно сбалансировать крупные детали. Центр тяжести всегда должен находиться посередине оси вращения.

Это минимизирует биение подшипников и колебания высотной конструкции. Однако балансировать таким образом непросто.

Как установить ветрогенератор: надежная схема мачты для крепления на высоте

Вес крыльчатки для нормальной выработки электроэнергии вполне приличный. Его нельзя установить на простую опору.

Вам нужно будет создать прочный бетонный фундамент для металлического вала и анкерных болтов стяжных шпилек. В противном случае вся конструкция, собранная с большим трудом, могла обрушиться в любой неподходящий момент.

Поднятую на высоту опору для ветряка можно сделать:

  1. в виде сборного вала, собранного из секций с раскосами;
  2. или коническая трубчатая опора.

Обе схемы потребуют усиления от опрокидывания за счет создания различных уровней стяжек из тросов, необходимых для удержания мачты в случае сильных порывов ветра. Их нужно будет надежно прикрепить к заглушкам и анкерам.

Из личного отрицательного опыта: при использовании аналогового телевидения у меня была антенна Spider-line с диаметром круга 2 метра. Он стоял на высоте 8 метров, был закреплен на деревянном шесте с двумя уровнями мальчиков. Сильные порывы ветра раскачивали его так, что стеллаж рухнул.

К счастью, современное цифровое телевидение требует гораздо меньших антенн. Их не только легко сделать своими руками, но и связать их не так уж и сложно.

Как сделать дерево для мельницы

Сразу обратите внимание на создание прочной и безотказной конструкции. В противном случае просто повторить печальный опыт сотрудников ЯнтарьЭнерго, попавших в аварию во время шторма: дерево весом в несколько тонн рухнуло, а по территории разлетелись обломки от лопастей.

Устройство вала потребует расчета количества материалов, необходимых для создания конструкции из стального уголка различного сечения. Форма и размер подбираются с учетом местных условий.

Oн состоит из трех-четырех столбов. Каждый из них снизу крепится на защелку. На вершине дерева создана площадка для установки ветряка.

Поскольку длина углов ограничена, дерево собирается из нескольких секций. Жесткость общей фиксации придают боковые ребра, закрепленные с помощью распорок.

Закладные металлические элементы — обязательный элемент фундамента. Они будут использоваться для закрепления деталей. Придется позаботиться о сварке и соединительных болтах.

Не упускайте из виду дополнительные связующие линии.

Как сделать подставку из труб

Телескопическую конструкцию из стальных труб соответствующего профиля собрать проще, но ее следует более тщательно рассчитывать на прочность. Изгибающий момент, создаваемый тяжелым наконечником при штормовом ветре, не должен превышать критического значения.

При этом возникнут сложности с профилактикой, осмотром и ремонтом собранного силового агрегата. Если по дереву можно подняться на высоту, как по лестнице, то по трубе сделать это проблематично. А работать наверху очень опасно.

Поэтому сразу необходимо подумать о варианте безопасного опускания техники на землю и недорогом способе ее подъема. Это позволяет выполнять одну из двух схем с:

  1. Ось поворота на основной опоре.
  2. Нажимной рычаг в нижней части опоры.

В первом случае создается прочный фундамент для установки основной опоры. К его оси вращения прикреплена конструкция из сварных труб с ветряком и системой цепных тали на стальных тросах.

Внизу трубы расположен противовес для облегчения подъема и опускания с помощью ручной лебедки.

Тросы безопасности ремня мальчика на снимке не показаны. Они просто свешиваются со своих опор на землю, когда мачта поднимается и опускается, и прикрепляются к неподвижным бетонным стойкам для непрерывной работы.

Схема установки и опускания ветряка по второму варианту представлена ​​ниже.

Вал и толкающий рычаг противовеса, усиленный ребром жесткости, установленным перпендикулярно ему, вращаются вертикально лебедкой с системой цепной тали.

Ось вращения созданной конструкции находится на вершине прямого угла и закреплена в направляющих, заложенных в фундамент. При подъеме или опускании мачты стяжки снимаются с закрепленных на земле анкеров. Их можно использовать как страховочную веревку.

Ветрогенератор: устройство и принцип работы электрической схемы простыми словами

Промышленные ветряные электростанции спроектированы таким образом, что могут сразу же подавать электроэнергию в сеть для потребителей. Своими руками это не сделаешь.

При выборе генератора, который будет вращать ветряное колесо, используется принцип обратимости электрических машин. К электродвигателю прилагается крутящий момент, и обмотки статора находятся под напряжением.

Однако идея поворота ротора трехфазного асинхронного электродвигателя наподобие генератора для получения электрического тока напряжением 220/380 вольт реализуется двигателями внутреннего сгорания, давлением воды, а не ветром.

Общая конструкция генератора с ротором станет тяжелой, иначе не удастся гарантировать высокие скорости вращения вала.

Для небольших мощностей возможно:

  • применить мотор-колесо от электровелосипеда;
  • собирать
    конструкция неодимового магнита с катушками из медной проволоки.
  • использовать автомобильный генератор, вырабатывающий 12/24 вольт;

Также можно взять за основу проданный в Китае ветряк. Но ему нужно сразу провести ревизию: обратить внимание на качество монтажа обмоток, состояние подшипников, прочность лопастей, общую балансировку ротора.

Придется настроиться на то, что значение выходного напряжения генератора будет сильно меняться в зависимости от скорости ветра. Поэтому батареи используются как промежуточное соединение.

Их перезарядка должна быть назначена контроллеру.

Бытовые приборы сети 220 вольт необходимо запитать переменным током от специального преобразователя — инвертора. Самая простая схема домашней ветроэлектростанции выглядит следующим образом.


Его можно значительно упростить, поскольку бытовая цифровая электроника — компьютеры, телевизоры, телефоны — работают на постоянном токе от источников питания 12 В.

Если они выведены из эксплуатации и цифровое оборудование питается напрямую от батарей, то потери электроэнергии будут уменьшены за счет отмены двойного преобразования в инверторе и блоках.

Поэтому рекомендую делать отдельные розетки на 12 вольт, запитывая их напрямую от батареек.

Внутри электрической цепи должен поддерживаться такой же баланс мощности, что и в механической конструкции. Каждая подключенная нагрузка должна соответствовать энергетическим характеристикам вышестоящего источника.

Бытовая техника 220 вольт не должна перегружать инвертор. В противном случае он отключится от встроенной защиты, а при выходе из строя просто сгорит. Аккумуляторы, силовые контакты контроллера и сам генератор работают по одному принципу.

Защита с помощью автоматического выключателя для домашнего ветряка должна выполняться в обязательном порядке.

Для этого ему нужен научный совет
выбирайте подходящий строго по, проверяйте и настраивайте.

Предсказать случайную перегрузку, а тем более появление тока короткого замыкания невозможно. Следовательно, этот модуль необходимо установить в качестве основной защиты.

Схема подключения аккумуляторов, инвертора и контроллера ветрогенератора практически не отличается от той, что используется в солнечных станциях со световыми панелями.

Поэтому сразу напрашивается разумный вывод: собрать комбинированную бытовую электростанцию, работающую одновременно на ветровой и солнечной энергии. Эти два источника хорошо дополняют друг друга, и затраты на сборку отдельных станций значительно снижаются.

Есть много каналов на YouTube, посвященных ветряным турбинам для дома. Понравилась работа хозяина «Солнечные батареи». Я считаю, что он достаточно объективно излагает эту тему. Поэтому рекомендую присмотреться.

Аккумуляторы для ветрогенератора: еще одна проблема для владельца дома

Одной из дорогостоящих задач ветряной или солнечной электростанции является проблема хранения электроэнергии, которую решают только батареи. Их нужно будет покупать и обновлять, а стоимость довольно высока.

Чтобы их выбрать, нужно знать рабочие характеристики — напряжение и емкость. Обычно используются композитные аккумуляторы от аккумулятора на 12 В, причем количество ампер-часов в каждом конкретном случае следует определять опытным путем, исходя из мощности потребителей, времени их работы.

Выбирать батареи для ветрогенератора нужно будет из довольно широкого ассортимента. Не буду ограничиваться одним полным обзором, а всего четырьмя
популярные виды кислотных аккумуляторов:

  1. обычные стартерные автомобили;
  2. Тип AGM;
  3. гель;
  4. бронированный.

Продавцы не рекомендуют покупать стартерные батареи для ветряных электростанций, поскольку они предназначены для работы в критических условиях эксплуатации транспортного средства:

  • во время движения они подвергаются вибрации и тряске;
  • подзарядка происходит в буферном режиме генератором
    при езде на автомобиле с разными оборотами двигателя.
  • при хранении на холоде они должны выдерживать огромные пусковые токи, возникающие при запуске холодного двигателя;

В котором:

  • восстановленные аккумуляторы, требующие периодического уровня электролита и доливки дистиллированной воды, рассчитаны на 100 циклов разряд / заряд;
  • без капитального ремонта — имеют более сложную конструкцию и количество циклов 200.

Однако аккумулятор ветрогенератора при работе внутри дома:

  • не подвергающийся ударам и вибрации, стационарный
    установлен в устойчивом состоянии;
  • они заряжаются генератором небольшими токами, которые благоприятно влияют на режим десульфатации пластин.
  • обычно размещают в подвале, где оптимальная температура держится круглый год на уровне + 5 ÷ + 10 градусов;
  • они не получают экстремальных нагрузок при пуске, а при включении бытовой техники через инвертор работают деликатно;

Все это самые выгодные условия для их эксплуатации. Поэтому предлагаю отметить эту опцию тем, кто не поленился периодически контролировать напряжение на банках и следить за уровнем электролит в них.

Аккумуляторы AGM имеют более сложную конструкцию. У них такие же пластины, но стеклянные маты пропитаны кислотой, которые одновременно действуют как диэлектрический слой. Их цикл разряд / заряд 250 ÷ 400. Перезарядка опасна.

Газовые батареи также создаются из необслуживаемой конструкции с герметичным корпусом и гелевым электролитом. Они не очень любят зарядку, но более устойчивы к глубоким разрядам. Количество расчетных циклов — 350.

Бронированные батареи относятся к числу самых современных разработок. Их электродные площадки защищены полимерами от воздействия кислоты. Интервал рабочего цикла: 900 ÷ 1500.

Все эти четыре типа аккумуляторов существенно различаются по цене и условиям эксплуатации. Если вы примете во внимание рекомендации продавцов, вам придется выложить довольно приличную сумму денег.

Однако рекомендую сначала прислушаться к полезным советам, которые дает сам владелец солнечных батарей в своем видео «Как выбрать батареи для ветряной электростанции и солнечной станции».

У него есть собственное противоположное мнение по этому поводу. Как вы относитесь к нему — ваше дело. Однако ознакомиться с информацией из противоположных источников и выбрать из нее наиболее подходящий вариант — оптимальное решение для думающего человека.

Защита кабеля от перекручивания

Как известно, ветер не имеет постоянного направления. А если ваш ветрогенератор вращается вокруг своей оси, как флюгер, без дополнительных мер защиты, кабель, идущий от ветрогенератора к другим элементам системы, быстро перекручивается и через несколько дней приходит в негодность. Предлагаем вашему вниманию несколько способов уберечь вас от подобных проблем.

Метод первый: разъемное соединение

Самый простой, но совершенно непрактичный метод защиты — установка разъемного кабельного соединения. Разъем позволяет вручную распутать спиральный кабель, отключив ветряк от системы.

Я знаю, что некоторые люди просто вставляют что-то вроде вилки в розетку. Скрутил шнур — вытащил из розетки. Потом — открутил и снова собрал заглушку. И дерево не нужно опускать, и токосъемники не нужны. Я читал об этом на форуме о самодельных ветряках. По словам автора, все работает и не слишком часто перекручивает кабель.

Метод второй: с помощью жесткого кабеля

Некоторые пользователи рекомендуют подключать к источнику питания толстые, эластичные и жесткие кабели (например, сварочные кабели). Метод, на первый взгляд, ненадежный, но имеет право на жизнь.

Найдено на одном сайте: Нашим методом защиты является использование сварочного кабеля с твердым резиновым покрытием. Проблема скрученных проводов в конструкции небольшой ветряной турбины сильно переоценивается, и сварочный кабель №4… №6 обладает особыми качествами: твердая резина предотвращает спутывание кабеля и предотвращает вращение ветряной турбины в том же направлении.

Метод третий: установка контактных колец

На наш взгляд, только установка специальных контактных колец поможет полностью защитить кабель от перекручивания. Такой способ защиты реализовал в конструкции своего ветрогенератора пользователь Михаил 26.

Типы вертикальных ветрогенераторов

Внешний вид и характеристики вертикальных ветрогенераторов во многом зависят от конструктивного устройства этих устройств. Давайте разберемся с основными.

Ортогональные системы


Вертикальные ветроустановки 10 квт

Технические характеристики ортогональной вертикальной ветряной турбины предполагают не очень высокую производительность при больших размерах по сравнению с устройствами с горизонтальной осью, однако независимость от направления ветра делает ее приоритетной.

  • Все лопасти удалены от центра вращения на определенное расстояние.
  • С таким устройством приводной механизм можно разместить на уровне земли, что значительно облегчает выполнение работ по техническому обслуживанию и ремонту.
  • В основе конструкции этих генераторов лежит центральная (вертикальная) ось вращения и несколько плоских лопастей, расположенных параллельно ей.

Интересно знать! Ортогональные ветрогенераторы имеют непродолжительный срок службы, так как во время работы ротор оказывает высокие динамические нагрузки на опорные элементы конструкции. Чтобы продлить срок службы, детали подшипников следует регулярно проверять и незамедлительно заменять.

Ротор Дарье


Вертикальные ветряные турбины мощностью 10 кВт с ротором Дарье

Лопасти этого генератора полностью отличаются от предыдущих. Обычно это две-три полосы характерной изогнутой формы, не имеющие аэродинамического профиля. Они прикреплены к основанию и вершине центральной оси вращения.

  • Устройство способно развивать высокую скорость вращения.
  • Агрегат также можно разместить на основании.
  • Направление ветра также не имеет значения для турбины.

КПД такого ветрогенератора также не очень высок из-за тех же динамических нагрузок, которые все же ложатся на вращающиеся агрегаты. При этом запустить генератор может только порыв ветра достаточной силы — при равномерном увеличении потока пуска не будет.

Ротор Савониуса


Вертикально-осевой ветряк с ротором Савониуса

Эти агрегаты имеют полуцилиндрическую лопастную систему.

  • Мощность генераторов этого типа не превышает 5 кВт.
  • Из недостатков системы можно отметить большой расход металла и, как следствие, вес.
  • Система способна эффективно работать даже в условиях слабого ветра.
  • Они редко используются в качестве отдельных источников энергии, в основном используются для создания пускового момента в роторах Дарье.
  • КПД устройства также ниже, чем у генераторов на горизонтальной оси.
  • Эти генераторы отличаются от других моделей высоким пусковым моментом.

Многолопастные роторы с направляющей системой


Вертикальный ветряк 10 кВт многолопастный

Такая конструкция, по сути, мало чем отличается от классической ортогональной системы, за исключением того, что ротор состоит из двух рядов лопастей (внешнего и внутреннего).

  • Внутренний ряд вращается от воздушного потока, который отражается от внешнего под определенным углом.
  • Эффективность конструкции очень высока, что позволяет ей эффективно работать даже при небольших скоростях ветра.
  • Внешний ряд служит ориентиром. Поскольку он статичен, его задача — улавливать поток ветра, сжимать его и направлять внутрь. Таким образом, поток ветра фактически увеличился.
  • Специалисты считают эти генераторы наиболее эффективными, но слишком высокая цена делает эту категорию устройств менее доступной.

Ветрогенераторы с геликоидными роторами


Ветряк с винтовой ротором

Такие роторы еще называют установками Горлова. Действительно, мы снова сталкиваемся с модификацией ортогональной системы, однако лопасти используются не прямые, а закрученные по дуге.

  • Надежность таких роторов очень высока, однако ложку дегтя нам не бросить. Во время работы агрегата на небольшом расстоянии создаются достаточно громкие звуковые эффекты, в том числе звуковые волны.
  • Производство лопаток сложной формы довольно дорогое, поэтому стоимость готового агрегата достаточно высока.
  • Такая конструкция позволяет легко захватывать даже небольшие потоки воздуха и плавно вращаться, без рывков, что значительно снижает динамическую нагрузку, а вращающиеся основания и агрегаты работают долго и правильно.

Вертикально-осевые роторы


Осевой ротор с вертикальными лопастями

Лопасти такого генератора расположены вертикально, плавно изгибаются и чем-то напоминают крыло авиалайнера.

  • Конструкция очень эффективна и имеет довольно солидный срок службы.
  • Продукцию завода тоже нельзя отнести к самым дорогим, поэтому они пользуются большим спросом.
  • Эти установки быстро набирают скорость работы и практически не шумят, а значит, не мешают другим.

Лопастники

Ветряки с горизонтальной осью вращения более эффективны, так как энергия ветрового потока используется только на рабочих поверхностях, без контакта с тыльной стороной лопастей

При этом критически важно иметь устройство, автоматически устанавливающее направление ветра для ветряка. Обычный вариант — ветряк, свободно вращающийся вокруг вертикальной оси, и хвостовой стабилизатор, как у самолета

Генератор

Генератор — это устройство, преобразующее энергию вращения в электрический ток. Генератор ветряной турбины вместе с ротором является основным агрегатом, обслуживаемым всеми остальными элементами установки. Используются готовые чертежи, входящие в комплект поставки или приобретаемые отдельно, а также самодельные образцы, которые зачастую работают лучше заводских.

Аварийный флюгер

Так в среде специалистов принято называть устройство для снятия крыльчатки с чрезмерно сильного ветрового потока. Вращение, превышающее расчетную скорость, создает ток большей силы и напряжения, чем расчетный, и не требуется для оборудования.

Чтобы исключить такие ситуации, существуют тормозные устройства, одно из которых работает по принципу саморегулирования. Перпендикулярно направлению оси установлена ​​специальная лопасть, жестко связанная с ротором.

Хвостовой стабилизатор крепится к несущему винту с помощью пружинного шарнира. Когда ветер достигает слишком высокой скорости, сила на тормозном лезвии превышает силу пружины, ротор уходит от ветра и перестает вращаться на слишком высокой скорости.

Токосъемник

Устройство для подачи или, в нашем случае, отвода электричества — коллектор — довольно капризный агрегат, требующий регулярного ухода, смазки, замены щеток и т.д. Необходимо иметь достаточно надежный и безопасный механизм опускания вала, иначе оборудование долго не прослужит.

Лопастной ветрогенератор + солнечная панель для электроснабжения дачи

Идея объединения солнечных батарей с ветряными генераторами возникла практически с первых дней появления этих конструкций. Их привлекает абсолютно бесплатная энергия ветра и солнца, для улавливания и трансформации которых требуется только оборудование. Оба комплекса вполне могут работать вместе, дополняя друг друга.

Источники

 

  • https://eco-kotly.ru/vertikalnyj-vetrogenerator-svoimi-rukami-posagovye-instrukcii-po-sborke/
  • https://Elektrik-a.su/elektrooborudovanie/generatory/vertikalnyj-vetrogenerator-1796
  • https://ElectrikBlog.ru/vetrogenerator-dlya-chastnogo-doma-svoimi-rukami/
  • https://oboiman.ru/ingeneer/vertikalnyj-vetrogenerator-svoimi-rukami-kak-sobrat-vetrak.html
  • https://remont-system.ru/alternativnaya-energiya/kak-sdelat-vertikalnyy-vetrogenerator-svoimi-rukami

[свернуть]

Изготовление ветрогенератора своими руками

Интернет начинает «трещать по швам» от хвалебных статей авторов, предлагающих всем желающим использовать природную энергию ветра для получения бесплатного электричества.

Я предлагаю рассмотреть этот вопрос с практической точки зрения, оценить экономический эффект до того, как начнете создавать ветрогенератор для частного дома своими руками или даже приобретать заводскую модель.

Поговорим о трудностях, с которыми вам придется столкнуться: их необходимо предусмотреть и преодолеть. Тема сложная. Надо оценить аэродинамические и механические характеристики, сделать электротехнический расчет.

Блок: 1/4 | Кол-во символов: 591
Источник: https://ElectrikBlog.ru/vetrogenerator-dlya-chastnogo-doma-svoimi-rukami/

Промышленные ветрогенераторы: образец для подражания

Не секрет, что альтернативная энергетика действительно позволяет получать электричество буквально из ветра. В странах Европы промышленные ветрогенераторы занимают огромные площади и работают автономно на благо человека.

Они имеют огромные размеры, расположены на открытых всем ветрам участках, возвышаются над деревьями и местными предметами.

А еще ветряки установлены на удалении друг от друга. Поэтому случайные поломки и повреждения одного не могут причинить вреда соседним конструкциям.

Эти принципы создания ветровых генераторов будем брать за основу разработки самодельных устройств. Они созданы по научным разработкам,
опробованы уже длительной эксплуатацией, эффективно работают.

Начнем с анализа характеристик местности, на которой планируем создавать ветряную электростанцию.

Блок: 2/4 | Кол-во символов: 835
Источник: https://ElectrikBlog.ru/vetrogenerator-dlya-chastnogo-doma-svoimi-rukami/

Изготовление лопастей

Если у вас еще нет опыта в самостоятельном изготовлении винтов для домашней ВЭУ, рекомендуем не искать сложных решений, а воспользоваться простым методом, доказавшим свою эффективность на практике. Заключается он в изготовлении лопастей из обыкновенной канализационной ПВХ трубы. Этот метод прост, доступен и дешев.

Теперь о лопастях: сделал из 160-й рыжей канализационной трубы со вспененным внутренним слоем. Делал по расчету, представленному на фото.

«Рыжая» труба упомянута пользователем не случайно. Именно этот материал лучше держит форму, устойчив к температурным перепадам и дольше служит (в сравнении с серыми трубами ПВХ).

Чаще всего в домашней ветроэнергетике используются трубы диаметром от 160 до 200 мм. С них и следует начинать свои эксперименты.

Форма и конфигурация лопастей – это параметры, которые зависят от диаметра трубы, из которой они изготовлены, от диаметра ветроколеса, от быстроходности рабочего винта и других расчетных характеристик. Чтобы не забивать себе голову аэродинамическими расчетами, вы можете воспользоваться готовой таблицей, которую выложил в соответствующей теме нашего портала ее автор. Она позволит определить геометрию лопастей, подставляя в расчетную таблицу свои собственные значения (диаметр трубы, быстроходность винта и т. д.).

Приноровился пилить электролобзиком. Получается реально быстро и качественно. Примечание: обязательно ставьте большой свободный ход пилки на лобзик, чтобы пилку не закусывало и не ломало.

Блок: 2/9 | Кол-во символов: 1508
Источник: https://www.forumhouse.ru/journal/articles/8130-sborka-samodelnogo-vetrogeneratora-varianty-konstrukcii-ot-polzovatelej-forumhouse

Как определить скорость ветра: хватит ли его напора для бытового ветряка

Вопрос обсудим на основе научных фактов и уже допущенных ошибок многими владельцами частных домов

Теоретическая часть проекта: на что обратить внимание при выборе конструкции

Среднегодовое значение ветра для любой местности России или другой страны можно узнать на карте ветров. Эти данные имеются в широком доступе.

Если рассмотреть всю территорию, то мест для благоприятного пользования ветряной энергией со скоростью от 5 м/сек и выше у нас не так уж много, как в Европе.

Я объясняю эту ситуацию тем, что теплый воздух Гольфстрима, поднимаясь от нагретой воды, сразу устремляется в холодные районы. Чем выше перепад температур, тем больше его скорость.

Пройдя несколько тысяч километров над Европой, его сила слабеет. Наибольший перепад температур весной и осенью вызывает бури и ураганы.
Нам важно понимать, как определить скорость ветра правильно в своей местности.

Возьмем величину 5 м/сек за основу, и рассчитаем мощность ветрового потока для наиболее распространенного горизонтально расположенного осевого генератора.

Учтем, что его лопасти охватывают площадь круга S (м кв.) с диаметром D (м). Через нее проходит ветер со скоростью V (м/сек).

Ветровая энергия Рв рассчитывается по формуле:

Рв=V3∙ρ∙S

ρ — это плотность воздушной массы (кг/м куб.)

Если взять усредненные значения, например, площадь 3 м кв и плотность
воздуха 1,25 кг/м3, то ветер, дующий со скоростью 5 м/сек, способен создать мощность чуть меньше, чем 2 киловатта.

Теперь наша задача — определить, какая ее часть сможет преобразоваться в полезную электрическую энергию. Грубо ее можно оценить по процентному соотношению в 30÷40%. Конструкция и технологические характеристики ветряного колеса просто не позволят эффективно взять больше.

Более точное определение находят формулой, учитывающей:

  • коэффициент ε, определяющий долю использования ветряной энергии конструкцией ветряка. Максимальная величина, создаваемая быстроходными конструкциями, составляет 40-50%;
  • КПД редуктора —∙максимум порядка 90%;
  • КПД генератора ≈85%.

Величины всех этих коэффициентов у разных моделей генераторов ветряков сильно отличаются между собой. Я привел значения для промышленных изделий. У самодельщиков они будут значительно ниже.

Если подставить все эти цифры, то даже для заводской конструкции ветрогенератора, сделанной по точным чертежам и на промышленных станках, мы сможем при скорости 5 м/сек и описываемой площадью лопастями винта 3 метра квадратных получить меньше 700 ватт электрической энергии.

Какую ее часть сможет взять самодельный ветряк, остается только догадываться.

Мировые производители ветрогенераторов указывают, что для того, чтобы вырабатывать 3 кВт электроэнергии, а это оптимальная величина для частного дома, необходимо:

  • снимать с ветряного колеса порядка 5,1 кВТ;
  • иметь диаметр ротора 4,5 метра;
  • располагать ветряк на высоте от 12 метров;
  • использовать ветер со скоростью 10 м/сек.

Колесо должно начинать вращать генератор уже на 2 м/сек. Только в этом случае можно говорить об окупаемости всей конструкции и эффективном использовании мощности ветра.

Если же скорость снизится, хотя бы до 7 м/сек, то энергия ветрогенератора упадет на 50%. А теперь еще раз внимательно посмотрите на карту ветров России…

Однако не все так плохо. Теоретические расчеты можно проверить на практике. Для нашего случая продажа предлагает многочисленные конструкции измерительных приборов — анемометры.

Стоят они не дорого, имеют дополнительные функции измерения температуры, указания текущего времени. Их можно заказать в Китае.

Такой анемометр позволяет реально оценить силу ветра на вашей местности, чтобы проанализировать варианты эксплуатации будущей ветроэлектростанции (ВЭС). А их минимум 2:

  1. частичное удовлетворение потребностей в электроэнергии;
  2. полный переход на альтернативную энергетику.

Скрытая ошибка — слабый ветер: что умалчивают продавцы

Первая трудность

Обратите внимание на высоту размещения ветряного колеса относительно земли. Подумайте, почему все промышленные ветряки располагают от 25 метров и более.

Ведь это значительно усложняет их установку, эксплуатацию, обслуживание, ремонт. Приходится применять дорогую высотную технику, создавать прочные площадки для ее размещения.

А ответ прост: на высоте от 25 метров скорость ветра намного выше, чем у земли. Все таблицы и справочники с картами ветров создаются в первую очередь для промышленных установок, поднятых в зону 50-70м.

Если вы смонтируете свой самодельный ветрогенератор на 10 метрах, то ветер будет дуть слабее, чем указано в справочнике. А на большую высоту без специальных технических средств поместить ветряк весьма проблематично.

Работу ветряного колеса вызывает не столько скорость передвижения воздушной массы, сколько ее давление на лопасти колеса. А оно зависит еще от веса и плотности атмосферы.

Альтернативные энергетики давно учитывают соотношение, определяющее, что удвоение давления ветра увеличивает в восемь раз вырабатываемую ветрогенератором мощность.

Как влияет зона турбулентности

Работу ветряка, расположенного на небольшой высоте, может значительно осложнять зона турбулентности, которая зависит не только от рельефа местности и формы возвышенности, но и от скорости перемещения воздушных масс.

Молниезащита ветрогенератора

Работающая крыльчатка постоянно трется о воздух, накапливая статическое электричество, как и фюзеляж любого самолета во время полета. Авиаконструкторы успешно решают этот вопрос различными способами.

Промышленные ветрогенераторы тоже снабжены действенной защитой от молнии, разряды которой могут возникнуть в любой момент грозоопасного периода.

Большинство же владельцев частных домов даже не задумывается об этой проблеме, а зря. В лучшем случае у отдельных хозяев можно встретить УЗИП в вводном электрощите, чего явно не достаточно.

Подняв над крышей своего жилища железную конструкцию, которая к тому же вырабатывает электрическое напряжение, они уже создали отличный молниеприемник. Он будет надежно притягивать на себя огромные токи атмосферных разрядов.

Если не обеспечить действенный путь их отвода мимо здания на потенциал земли, то придется постоянно испытывать судьбу, подвергать себя неожиданной опасности.

Как лукавят производители ветряков

Окончательные испытания заводские модели проходят в аэродинамической трубе при идеальной ламинарности потока с равномерной структурой его направленности и высокой плотности.

В реальных условиях частного дома таких условий просто нет. Они больше подходят для движения воздушных масс у промышленных установок, расположенных на большой высоте.

Для самодельных ветрогенератов, смонтированных даже на 10 метрах, условия турбулентности и слабый ветер могут сильно ограничивать раскрутку ротора.

Рельеф местности влияет на удельную мощность. Например, непосредственно под холмом она резко снижается, а на его вершине создаются идеальные условия за счет сжатия аэродинамических характеристик и повышения давления.

Также будут сказываться хозяйственные застройки, деревья сада, заборы, соседние здания.

Блок: 3/4 | Кол-во символов: 6955
Источник: https://ElectrikBlog.ru/vetrogenerator-dlya-chastnogo-doma-svoimi-rukami/

Конструкция аксиального генератора

Делая выбор между трехфазным или однофазным генератором, лучше остановить свой выбор на первом варианте. Трехфазный источник тока менее подвержен вибрациям, возникающим из-за неравномерности нагрузки, и позволяет получать постоянную мощность при одинаковых оборотах ротора.

Однофазные генераторы мотать не стоит: испытано и давно проверено на практике. Только на трех фазах можно получить достойные генераторы.

Расчетные параметры генератора, о которых мы рассказывали в нашем предыдущем материале, определяются текущими потребностями в электроэнергии. И чтобы на практике они соответствовали объему вырабатываемой мощности, конструкция аксиального генератора должна отвечать определенным требованиям:

  1. Толщина всех дисков (ротора и статора) должна равняться толщине магнитов.
  2. Оптимальное соотношение катушек и магнитов – 3:4 (на каждые 3 катушки – 4 магнита). На 9 катушек – 12 магнитов (по 6 на каждый диск ротора), на 12 катушек – 16 магнитов и так далее.
  3. Оптимальное расстояние между двумя соседними магнитами, расположенными на одном диске, равно ширине этих магнитов.

Увеличение расстояния между двумя соседними магнитами приведет к неравномерной выработке электроэнергии. Уменьшить это расстояние можно, но лучше, все же, соблюдать оптимальные параметры.

Ошибочно делать расстояние между магнитами равным половине ширины магнита. Один человек оказался прав, когда говорил, что расстояние должно быть не меньше ширины магнита.

Если не вникать в скучную теорию, то схема перекрытия катушек аксиального генератора постоянными магнитами на практике должна выглядеть следующим образом.

В каждый момент времени одинаковые полюса магнитов аналогичным образом перекрывают обмотки катушек отдельно взятой фазы.

Вот так в реале: всё совпадает с рисунком почти на 100%, только катушки совсем немного отличаются по форме.

Последовательность сборки аксиального генератора рассмотрим на примере устройства, собранного пользователем Aleksei2011.

На этот раз я делаю дисковый аксиальный генератор. Диаметр дисков – 220 мм, магниты – 50*30*10 мм. Всего – 16 магнитов (по 8 штук на дисках). Катушки мотал проводом Ø1.06 мм по 75 витков. Катушек – 12 штук.

Блок: 3/9 | Кол-во символов: 2212
Источник: https://www.forumhouse.ru/journal/articles/8130-sborka-samodelnogo-vetrogeneratora-varianty-konstrukcii-ot-polzovatelej-forumhouse

Типовые примеры самодельных ветрогенераторов

Устройство ветрогенератора одинаковое, вне зависимости от выбранной схемы.

  • Пропеллер, который может быть установлен как непосредственно на вал генератора, так и с помощью ременной (цепной, шестеренной передачи).
  • Собственно генератор. Это может быть готовое устройство (например, с автомобиля), либо обычный электродвигатель, который при вращении вырабатывает электроток.
  • Инвертор, регулятор напряжения, стабилизатор — в зависимости от выбранного напряжения.
  • Буферный элемент — аккумуляторные батареи, обеспечивающие непрерывность генерации, вне зависимости от наличия ветра.
  • Установочная конструкция: мачта, кронштейн для монтажа на крыше.

Пропеллер

Можно изготовить из любого материала: хоть из пластиковых бутылок. Правда гибкие лопасти существенно ограничивают мощность.

Достаточно вырезать в них полости, для забора ветра.

Неплохой вариант — ветряк бытового из кулера. Вы получаете готовую конструкцию с профессионально выполненными лопастями и сбалансированным электродвигателем.

Аналогичная конструкция изготавливается из охладителя компьютерных блоков питания. Правда мощность такого генератора мизерная — разве что зажечь лампу на светодиодах, или зарядить мобильный телефон.

Тем не менее, система вполне работоспособна.

Неплохие лопасти получаются из алюминиевых листов. Материал доступен, его несложно отформовать, пропеллер получается достаточно легким.

Если вы создаете роторный пропеллер для вертикального генератора, можно воспользоваться жестяными банкам, разрезанными вдоль. Для мощных систем применяются половинки стальных бочек (вплоть до объема 200 литров).

Разумеется, придется с особой тщательностью подойти к вопросу надежности. Мощный каркас, вал на подшипниках.

Генератор

Как говорилось выше, можно использовать готовый автомобильный, или электродвигатель от промышленных электроустановок (бытовой техники). В качестве примера: ветрогенератор из шуруповерта. Используется вся конструкция: двигатель, редуктор, патрон для крепления лопастей.

Компактный генератор получается из шагового двигателя принтера. Опять же, мощности хватает лишь на питание светодиодного светильника или зарядного устройства смартфона. На природе — незаменимая вещь.

Если вы с паяльником «на ты», и неплохо разбираетесь в радиотехнике — генератор можно собрать самостоятельно. Популярная схема: ветрогенератор на неодимовых магнитах. Преимущества конструкции — можно самостоятельно рассчитать мощность под ветровую нагрузку в вашей местности. Почему неодимовые магниты? Компактность при высокой мощности.

Можно переделать ротор имеющегося генератора.

Либо создать собственную конструкцию, с изготовлением обмоток.

Эффективность такого ветряка на порядок выше, чем при использовании схемы с электродвигателем. Еще одно неоспоримое преимущество — компактность. Неодимовый генератор плоский, и его можно разместить непосредственно в центральной муфте пропеллера.

Мачта

Изготовление этого элемента не требует познаний в электронике, но от его прочности зависит жизнеспособность всего ветрогенератора.

Например, мачта высотой 10–15 метров требует грамотно рассчитанных растяжек и противовесов. Иначе сильный порыв ветра может завалить конструкцию.

Если мощность генератора не превышает 1 кВт, вес конструкции не такой большой, и вопросы прочности мачты отходят на второй план.

Блок: 4/6 | Кол-во символов: 3327
Источник: https://ProFazu.ru/elektrooborudovanie/samodelki-oborud/vetrogenerator-svoimi-rukami.html

Изготовление статора

Как видно на фото, катушки имеют форму, похожую на вытянутую каплю воды. Это делается для того, чтобы направление движения магнитов было перпендикулярным длинным боковым участкам катушки (именно здесь индуцируется максимальная ЭДС).

Если используются круглые магниты, внутренний диаметр катушки должен примерно соответствовать диаметру магнита. Если же используются квадратные магниты, конфигурация витков катушки должна быть построена таким образом, чтобы магниты перекрывали прямые отрезки витков. Установка более длинных магнитов особого смысла не имеет, ведь максимальные значения ЭДС возникают лишь на тех участках проводника, которые расположены перпендикулярно направлению движения магнитного поля.

Изготовление статора начинается с намотки катушек. Катушки проще всего мотать по заранее заготовленному шаблону. Шаблоны бывают самыми разными: от небольших ручных приспособлений до миниатюрных самодельных станков.

Катушки каждой отдельно взятой фазы соединяются между собой последовательно: конец первой катушки соединяется с началом четвертой, конец четвертой – с началом седьмой и т. д.

Напомним, что при соединении фаз по схеме «звезда» концы обмоток (фаз) устройства соединяются в один общий узел, который будет являться нейтралью генератора. При этом три свободных провода (начало каждой фазы) подключаются к трехфазному диодному мосту.

Когда все катушки будут собраны в единую схему, можно готовить форму под заливку статора. После этого погружаем в форму всю электрическую часть и заливаем эпоксидной смолой.

Далее выкладываю фото готового статора. Заливал обычной эпоксидной смолой. Снизу и сверху стеклоткань положил. Внешний диаметр статора – 280 мм, внутреннее отверстие – 70 мм.

Блок: 4/9 | Кол-во символов: 1743
Источник: https://www.forumhouse.ru/journal/articles/8130-sborka-samodelnogo-vetrogeneratora-varianty-konstrukcii-ot-polzovatelej-forumhouse

Итог

Самодельный ветрогенератор — не такая сложная конструкция, как может показаться на первый взгляд. С учетом высокой стоимости заводских изделий, можно изрядно сэкономить, изготовив домашнюю ветряную электростанцию и вполне доступных материалов. С учетом небольших затрат на создание ветряка, окупится он достаточно быстро.

Блок: 5/6 | Кол-во символов: 327
Источник: https://ProFazu.ru/elektrooborudovanie/samodelki-oborud/vetrogenerator-svoimi-rukami.html

Ветроэнергетическая установка из автомобильного генератора

Популярным решением среди людей, практикующих изготовление ВЭУ своими руками, является переделка автомобильного генератора под альтернативные нужды. Несмотря на всю привлекательность подобной затеи, следует отметить, что автомобильный генератор в том виде, в котором он устанавливается на двигатель транспортного средства, довольно проблематично использовать в составе ветроэнергетической установки. Разберемся – почему:

  1. Во-первых, обмотка катушек стандартного автомобильного генератора состоит всего из 5…7 витков. Следовательно, чтобы такой генератор начал давать зарядку АКБ, его ротор необходимо раскрутить примерно до 1200 об/мин.
  2. Во-вторых, магнитная индукция в стандартном автомобильном генераторе возникает благодаря катушке возбуждения, которая встроена в ротор устройства. Чтобы такой генератор смог работать без подключения к дополнительному источнику питания, его необходимо оснастить постоянными магнитами (желательно – неодимовыми) и внести определенные коррективы в обмотку статора.

Переделанный автогенератор (на магниты) имеет право на жизнь. У меня сейчас два таких. На ветре 8 м/с с двухметровыми винтами дают честные 300 Ватт каждый.

Переделка автомобильного генератора под ВЭУ требует определенной сноровки. Поэтому приступать к ней желательно, имея за плечами опыт перемотки асинхронных двигателей или генераторов со стандартным цилиндрическим статором (и те, и другие при желании можно превратить в альтернативную энергетическую установку). Переделка автомобильного генератора имеет свои нюансы. Понять их будет намного проще, если обратиться к опыту пользователей, которые успели достичь в этой сфере определенных успехов.

Блок: 6/9 | Кол-во символов: 1717
Источник: https://www.forumhouse.ru/journal/articles/8130-sborka-samodelnogo-vetrogeneratora-varianty-konstrukcii-ot-polzovatelej-forumhouse

Видео по теме

Хорошая

Блок: 6/6 | Кол-во символов: 23
Источник: https://ProFazu.ru/elektrooborudovanie/samodelki-oborud/vetrogenerator-svoimi-rukami.html

Защита кабеля от перекручивания

Как известно, ветер не имеет постоянного направления. И если ваш ветрогенератор будет вращаться вокруг своей оси подобно флюгеру, то без дополнительных мер защиты кабель, идущий от ветрогенератора к другим элементам системы, быстро перекрутится и в течение нескольких дней придет в негодность. Предлагаем вашему вниманию несколько способов защиты от подобных неприятностей.

Способ первый: разъемное соединение

Наиболее простой, но совершенно непрактичный способ защиты заключается в установке разъемного кабельного соединения. Разъем позволяет распутать скрутившийся кабель вручную, отключив ветрогенератор от системы.

Я знаю, что некоторые внизу ставят что-то типа штепселя с розеткой. Закрутило кабель – отключил от розетки. Затем – раскрутил и воткнул вилку обратно. И мачту опускать не надо, и токосъёмники не нужны. Я это на форуме по самодельным ветрякам прочитал. Судя по словам автора, все работает и не перекручивает кабель слишком уж часто.

Способ второй: использование жесткого кабеля

Некоторые пользователи советуют подключать к генератору толстые, упругие и жесткие кабели (например, сварочные). Метод, на первый взгляд, ненадежный, но имеет право на жизнь.

Нашел на одном сайте: наш способ защиты заключается в использовании сварочного кабеля с жестким резиновым покрытием. Проблема скрученных проводов в конструкции малых ветровых турбин сильно переоценена, а сварочный кабель #4…#6 имеет особые качества: жесткая резина не дает кабелю скручиваться и препятствует повороту ветряка в одном и том же направлении.

Способ третий: установка токосъемных колец

На наш взгляд, полностью защитить кабель от перекручивания поможет только установка специальных токосъемных колец. Именно такой способ защиты реализовал в конструкции своего ветрогенератора пользователь Михаил 26.

Блок: 7/9 | Кол-во символов: 1837
Источник: https://www.forumhouse.ru/journal/articles/8130-sborka-samodelnogo-vetrogeneratora-varianty-konstrukcii-ot-polzovatelej-forumhouse

Защита ветрогенератора от бури

Речь идет о защите устройства от ураганов и сильных порывов ветра. На практике она реализуется двумя способами:

  1. Ограничением оборотов ветроколеса с помощью электромагнитного тормоза.
  2. Уводом плоскости вращения винта от прямого воздействия ветрового потока.

Первый способ основан на подключении балластной электрической нагрузки к ветрогенератору. О нем мы уже рассказывали в одной из предыдущих статей.

Второй способ предполагает установку складывающегося хвоста, позволяющего при номинальной силе ветра направлять винт навстречу ветровому потоку, а во время бури, наоборот – уводить винт из-под ветра.

Защита складыванием хвоста происходит по следующей схеме.

  1. В безветренную погоду хвост расположен немного под наклоном (вниз и в сторону).
  2. При номинальной скорости ветра хвост выпрямляется, а винт становится параллельно воздушному потоку.
  3. Когда скорость ветра превышает номинальные значения (например, 10 м/с), давление ветра на винт становится больше, чем сила, создаваемая весом хвоста. В этот момент хвост начинает складываться, а винт уходит из-под ветра.
  4. Когда скорость ветра достигает критических значений, плоскость вращения винта становится перпендикулярно потоку ветра.

Когда ветер ослабевает, хвост под собственной тяжестью возвращается в исходное положение и поворачивает винт навстречу ветру. Для того чтобы хвост смог вернуться в исходное положение без дополнительных пружин, используется поворотный механизм с наклонным шкворнем (шарниром), который устанавливается на оси поворота хвоста.

Ось поворота хвоста установлена под наклоном: на 20° относительно вертикальной оси и на 45° относительно оси горизонтальной.

Для того чтобы механизм мог выполнять свою основную функцию, ось мачты должна находиться на определенном расстоянии от оси вращения турбины (оптимально – 10 см).

Чтобы при резких порывах ветра хвост не сложился и не попал под винт, с обеих сторон механизма необходимо приварить ограничители.

Рассчитать размеры хвоста и их зависимость от других параметров ВЭУ вам поможет таблица Excel с уже готовыми формулами. В ней желтым цветом обозначена область переменных значений.

Оптимальная площадь хвостового оперения составляет 15%…20% от площади ветроколеса.

Вашему вниманию представлен наиболее распространенный вариант механической защиты ветрогенератора. В том или ином виде он успешно используется на практике пользователями нашего портала.

При шторме тормозить винт надо его уводом из-под ветра. У меня, к примеру, при слишком сильном ветре ветряк опрокидывается винтом вверх. Не самый лучший вариант, ведь возврат в рабочее положение сопровождается заметным ударом. Но за десять лет ветряк не сломался.

Блок: 8/9 | Кол-во символов: 2696
Источник: https://www.forumhouse.ru/journal/articles/8130-sborka-samodelnogo-vetrogeneratora-varianty-konstrukcii-ot-polzovatelej-forumhouse

Кол-во блоков: 12 | Общее кол-во символов: 23771
Количество использованных доноров: 3
Информация по каждому донору:
  1. https://ElectrikBlog.ru/vetrogenerator-dlya-chastnogo-doma-svoimi-rukami/: использовано 3 блоков из 4, кол-во символов 8381 (35%)
  2. https://ProFazu.ru/elektrooborudovanie/samodelki-oborud/vetrogenerator-svoimi-rukami.html: использовано 3 блоков из 6, кол-во символов 3677 (15%)
  3. https://www.forumhouse.ru/journal/articles/8130-sborka-samodelnogo-vetrogeneratora-varianty-konstrukcii-ot-polzovatelej-forumhouse: использовано 6 блоков из 9, кол-во символов 11713 (49%)

Ветрогенератор для дома своими руками: мой отзыв

Интернет начинает «трещать по швам» от хвалебных статей авторов, предлагающих всем желающим использовать природную энергию ветра для получения бесплатного электричества.

Я предлагаю рассмотреть этот вопрос с практической точки зрения, оценить экономический эффект до того, как начнете создавать ветрогенератор для частного дома своими руками или даже приобретать заводскую модель.

Поговорим о трудностях, с которыми вам придется столкнуться: их необходимо предусмотреть и преодолеть. Тема сложная. Надо оценить аэродинамические и механические характеристики, сделать электротехнический расчет.

Содержание статьи

Промышленные ветрогенераторы: образец для подражания

Не секрет, что альтернативная энергетика действительно позволяет получать электричество буквально из ветра. В странах Европы промышленные ветрогенераторы занимают огромные площади и работают автономно на благо человека.

Они имеют огромные размеры, расположены на открытых всем ветрам участках, возвышаются над деревьями и местными предметами.

А еще ветряки установлены на удалении друг от друга. Поэтому случайные поломки и повреждения одного не могут причинить вреда соседним конструкциям.

Эти принципы создания ветровых генераторов будем брать за основу разработки самодельных устройств. Они созданы по научным разработкам,
опробованы уже длительной эксплуатацией, эффективно работают.

Начнем с анализа характеристик местности, на которой планируем создавать ветряную электростанцию.

Как определить скорость ветра: хватит ли его напора для бытового ветряка

Вопрос обсудим на основе научных фактов и уже допущенных ошибок многими владельцами частных домов

Теоретическая часть проекта: на что обратить внимание при выборе конструкции

Среднегодовое значение ветра для любой местности России или другой страны можно узнать на карте ветров. Эти данные имеются в широком доступе.

Если рассмотреть всю территорию, то мест для благоприятного пользования ветряной энергией со скоростью от 5 м/сек и выше у нас не так уж много, как в Европе.

Я объясняю эту ситуацию тем, что теплый воздух Гольфстрима, поднимаясь от нагретой воды, сразу устремляется в холодные районы. Чем выше перепад температур, тем больше его скорость.

Пройдя несколько тысяч километров над Европой, его сила слабеет. Наибольший перепад температур весной и осенью вызывает бури и ураганы.
Нам важно понимать, как определить скорость ветра правильно в своей местности.

Возьмем величину 5 м/сек за основу, и рассчитаем мощность ветрового потока для наиболее распространенного горизонтально расположенного осевого генератора.

Учтем, что его лопасти охватывают площадь круга S (м кв.) с диаметром D (м). Через нее проходит ветер со скоростью V (м/сек).

Ветровая энергия Рв рассчитывается по формуле:

Рв=V3∙ρ∙S

ρ — это плотность воздушной массы (кг/м куб.)

Если взять усредненные значения, например, площадь 3 м кв и плотность
воздуха 1,25 кг/м3, то ветер, дующий со скоростью 5 м/сек, способен создать мощность чуть меньше, чем 2 киловатта.

Теперь наша задача — определить, какая ее часть сможет преобразоваться в полезную электрическую энергию. Грубо ее можно оценить по процентному соотношению в 30÷40%. Конструкция и технологические характеристики ветряного колеса просто не позволят эффективно взять больше.

Более точное определение находят формулой, учитывающей:

  • коэффициент ε, определяющий долю использования ветряной энергии конструкцией ветряка. Максимальная величина, создаваемая быстроходными конструкциями, составляет 40-50%;
  • КПД редуктора —∙максимум порядка 90%;
  • КПД генератора ≈85%.

Величины всех этих коэффициентов у разных моделей генераторов ветряков сильно отличаются между собой. Я привел значения для промышленных изделий. У самодельщиков они будут значительно ниже.

Если подставить все эти цифры, то даже для заводской конструкции ветрогенератора, сделанной по точным чертежам и на промышленных станках, мы сможем при скорости 5 м/сек и описываемой площадью лопастями винта 3 метра квадратных получить меньше 700 ватт электрической энергии.

Какую ее часть сможет взять самодельный ветряк, остается только догадываться.

Мировые производители ветрогенераторов указывают, что для того, чтобы вырабатывать 3 кВт электроэнергии, а это оптимальная величина для частного дома, необходимо:

  • снимать с ветряного колеса порядка 5,1 кВТ;
  • иметь диаметр ротора 4,5 метра;
  • располагать ветряк на высоте от 12 метров;
  • использовать ветер со скоростью 10 м/сек.

Колесо должно начинать вращать генератор уже на 2 м/сек. Только в этом случае можно говорить об окупаемости всей конструкции и эффективном использовании мощности ветра.

Если же скорость снизится, хотя бы до 7 м/сек, то энергия ветрогенератора упадет на 50%. А теперь еще раз внимательно посмотрите на карту ветров России…

Однако не все так плохо. Теоретические расчеты можно проверить на практике. Для нашего случая продажа предлагает многочисленные конструкции измерительных приборов — анемометры.

Стоят они не дорого, имеют дополнительные функции измерения температуры, указания текущего времени. Их можно заказать в Китае.

Такой анемометр позволяет реально оценить силу ветра на вашей местности, чтобы проанализировать варианты эксплуатации будущей ветроэлектростанции (ВЭС). А их минимум 2:

  1. частичное удовлетворение потребностей в электроэнергии;
  2. полный переход на альтернативную энергетику.

Скрытая ошибка — слабый ветер: что умалчивают продавцы

Первая трудность

Обратите внимание на высоту размещения ветряного колеса относительно земли. Подумайте, почему все промышленные ветряки располагают от 25 метров и более.

Ведь это значительно усложняет их установку, эксплуатацию, обслуживание, ремонт. Приходится применять дорогую высотную технику, создавать прочные площадки для ее размещения.

А ответ прост: на высоте от 25 метров скорость ветра намного выше, чем у земли. Все таблицы и справочники с картами ветров создаются в первую очередь для промышленных установок, поднятых в зону 50-70м.

Если вы смонтируете свой самодельный ветрогенератор на 10 метрах, то ветер будет дуть слабее, чем указано в справочнике. А на большую высоту без специальных технических средств поместить ветряк весьма проблематично.

Работу ветряного колеса вызывает не столько скорость передвижения воздушной массы, сколько ее давление на лопасти колеса. А оно зависит еще от веса и плотности атмосферы.

Альтернативные энергетики давно учитывают соотношение, определяющее, что удвоение давления ветра увеличивает в восемь раз вырабатываемую ветрогенератором мощность.

Как влияет зона турбулентности

Работу ветряка, расположенного на небольшой высоте, может значительно осложнять зона турбулентности, которая зависит не только от рельефа местности и формы возвышенности, но и от скорости перемещения воздушных масс.

Молниезащита ветрогенератора

Работающая крыльчатка постоянно трется о воздух, накапливая статическое электричество, как и фюзеляж любого самолета во время полета. Авиаконструкторы успешно решают этот вопрос различными способами.

Промышленные ветрогенераторы тоже снабжены действенной защитой от молнии, разряды которой могут возникнуть в любой момент грозоопасного периода.

Большинство же владельцев частных домов даже не задумывается об этой проблеме, а зря. В лучшем случае у отдельных хозяев можно встретить УЗИП в вводном электрощите, чего явно не достаточно.

Подняв над крышей своего жилища железную конструкцию, которая к тому же вырабатывает электрическое напряжение, они уже создали отличный молниеприемник. Он будет надежно притягивать на себя огромные токи атмосферных разрядов.

Если не обеспечить действенный путь их отвода мимо здания на потенциал земли, то придется постоянно испытывать судьбу, подвергать себя неожиданной опасности.

Как лукавят производители ветряков

Окончательные испытания заводские модели проходят в аэродинамической трубе при идеальной ламинарности потока с равномерной структурой его направленности и высокой плотности.

В реальных условиях частного дома таких условий просто нет. Они больше подходят для движения воздушных масс у промышленных установок, расположенных на большой высоте.

Для самодельных ветрогенератов, смонтированных даже на 10 метрах, условия турбулентности и слабый ветер могут сильно ограничивать раскрутку ротора.

Рельеф местности влияет на удельную мощность. Например, непосредственно под холмом она резко снижается, а на его вершине создаются идеальные условия за счет сжатия аэродинамических характеристик и повышения давления.

Также будут сказываться хозяйственные застройки, деревья сада, заборы, соседние здания.

Ветряки для дома своими руками: обзор конструкций

Как вы уже поняли, самая первая часть, которая воспринимает энергию ветра — это ветряное колесо. Без него не обходится ни одна схема ветряка для дома.

Его можно выполнить:

  • с вертикальной осью вращения;
  • или горизонтальной.

Вертикальный ветрогенератор

Покажу фотографией одну из легких для изготовления конструкций, сделанную из обычной стальной бочки.

Вот такой вертикальный ветрогенератор, изготовленный своими руками, да еще расположенный над самой землей в окружении застроек и растений, не сможет развить нормальных оборотов для выработки достаточного количества электроэнергии, чтобы питать частный дом.

Он сможет выполнять только какие-то единичные задачи для маломощного оборудования. Причем небольшая скорость вращения его ротора потребует обязательного использования повышающего редуктора, а это дополнительные потери энергии.

Такие конструкции были популярны в начале прошлого века на пароходах. Водяное колесо, расположенное своими лопастями вдоль направления движения судна, обеспечивало его движение.

Сейчас это раритет, утративший свою актуальность. В авиации такая конструкция не то что не прижилась, а даже не рассматривалась.

Ротор Онипко

Из тихоходных конструкций ветряных колес сейчас через интернет массово распространяют ротор Онипко. Рекламщики показывают его вращение даже при очень слабом ветре.

Однако к этой разработке у меня почему-то тоже критическое отношение, хотя повторить ее своими руками не так уж и сложно. Восторженных отзывов среди покупателей не нашел, как и научных расчетов экономической целесообразности ее использования.

Если кто-то из читателей сможет меня разубедить в этом мнении, то буду признателен.

Горизонтальный ветрогенератор

С самого начала двигатели самолетов стали применять винт, прогоняющий поток воздуха вдоль корпуса самолета. Его форму и конструкцию выбирают так, чтобы использовать дополнительно к активной силе давления реактивную составляющую.

По этому принципу работает любой горизонтальный ветрогенератор, который делают промышленным способом или своими руками. Пример самодельной конструкции показываю фотографией.

По принципу использования энергии ветра это более эффективная конструкция, а по исполнению для обеспечения бытовых вопросов снабжения электроэнергией — маломощная.

Небольшой электродвигатель, ротор которого раскручивает ветряк, может даже при оптимальном давлении и силе ветра, выработать в качестве генератора только малую мощность. На нее можно подключить слабенькую светодиодную лампочку.

Подумайте сами, нужно ли собирать такой флюгер с подсветкой или не стоит. С другими задачи подобная конструкция не справится. Хотя ее еще можно использовать для отпугивания кротов на участке. Они очень не любят шумы, сопровождаемые вращением металлических частей.

Для того, чтобы полноценно пользоваться электроэнергией, получаемой от ветра, рабочее колесо ветрогенератора должно иметь соответствующие потребляемой мощности размеры. Рассчитывайте примерно на пятиметровый диаметр.

При его создании вы столкнетесь с технической трудностью: вам придется точно выдержать балансировку больших деталей. Центр масс должен постоянно находиться в средней точке оси вращения.

Это сведет к минимуму биения подшипников и раскачивание конструкции, расположенной на большой высоте. Однако выполнить подобную балансировку не так уж просто.

Как установить ветрогенератор: надежная схема мачты для крепления на высоте

Вес рабочего колеса для нормального получения электрической энергии получается довольно приличным. На простой стойке его не установить.

Потребуется создавать прочный бетонный фундамент под металлическую мачту и анкерные болты оттяжек. Иначе вся собранная с большим трудом конструкция может рухнуть в любой неподходящий момент времени.

Стойка для ветрогенератора, поднятого на высоту, может быть выполнена:

  1. в виде сборной мачты, собранной из секций с раскосами;
  2. или конусной трубчатой опорой.

Обе схемы потребуют усиления от опрокидывания за счет создания нескольких ярусов оттяжек из тросов, которые необходимы для удержания мачты при шквальных порывах ветра. Их придется надежно крепить к стопорам и анкерам.

Из личного неудачного опыта: во время пользования аналоговым телевидением у меня работала антенна «Паутинка» с диаметром обруча 2м. Она располагалась на высоте 8 метров, была закреплена на деревянном шесте с двумя уровнями оттяжек. Шквальные порывы ветра ее раскачали так, что стойка развалилась.

Современное цифровое телевидение, к счастью, требует использования антенн значительно меньших размеров. Их не только просто делать своими руками, но и крепить не так уж сложно.

Как сделать мачту для ветряка

Сразу обратите внимание на создание прочной, безаварийной конструкции. Иначе просто повторите печальный опыт работников «ЯнтарьЭнерго», у которых во время шторма произошла авария: многотонная мачта рухнула, а осколки от лопастей разлетелись по всей округе.

Устройство мачты потребует расчета количества материалов, необходимых для создания сооружения из стального уголка различного сечения. Форма и габариты выбираются по местным условиям.

Ее делают из трех или четырех вертикальных стоек. Каждая из них снизу монтируется на упор. Вверху мачты создается площадка для установки ветряка.

Поскольку длина уголков ограничена, то мачту собирают из нескольких секций. Жесткость общему креплению придают боковые ребра, крепящиеся через раскосы.

Обязательным элементом фундамента являются закладные металлические элементы. Они будут использоваться для крепежа деталей. Придется позаботиться о сварке и соединительных болтах.

Не стоит пренебрегать дополнительными оттяжками.

Как сделать опору из труб

Телескопическую конструкцию из стальных труб соответствующего профиля собрать проще, но ее следует более тщательно рассчитать на прочность. Изгибающий момент, создаваемый тяжелой верхушкой при штормовом ветре не должен превысить критического значения.

При этом возникнут сложности с профилактическим обслуживанием, осмотром и ремонтом собранной воздушной электростанции. Если по мачте можно подняться на высоту как по лестнице, то по трубе это сделать проблематично. Да и работать наверху очень опасно.

Поэтому сразу необходимо продумать вариант безопасного опускания оборудования на землю и доступного способа его подъема. Это позволяет выполнить одна из двух схем с:

  1. Поворотной осью на основной опоре.
  2. Упорным рычагом на нижней части опорной стойки.

В первом случае создается прочный фундамент для установки основной опоры. На ее оси вращения крепится сваренная трубная конструкция с ветряком и полиспастной системой на стальных тросах.

Снизу трубы расположен противовес, облегчающий работу по подъему и опусканию с помощью ручной лебедки.

На картинке не показаны страховочные тросы поясов оттяжек. Они просто свисают со своих креплений вниз на землю при подъеме и опускании мачты, а к стационарным забетонированным кольям крепятся для постоянной работы.

Схема установки и опускания ветряка по второму варианту приведена ниже.

Мачту и расположенный под прямым углом к ней упорный рычаг с противовесом, усиленный ребром жесткости, поворачивают в вертикальном направлении лебедкой с полиспастной системой.

Ось вращения созданной конструкции находится в вершине прямого угла и закреплена в направляющих, вмонтированных в фундамент. Троса оттяжек при подъеме или опускании мачты снимают со стационарных креплений на земле. Они могут использоваться в качестве страховочных фал.

Ветрогенератор: устройство и принцип работы электрической схемы простыми словами

Промышленные ветряные электростанции спроектированы так, что способны сразу выдавать электрическую энергию в сеть потребителям. Своими руками так сделать не получится.

При выборе генератора, который будет раскручивать ветряное колесо, используют принцип обратимости электрических машин. К электродвигателю прикладывают крутящий момент и обеспечивают возбуждение обмоток статора.

Однако, идея раскручивать ротор трехфазного асинхронного электродвигателя в качестве генератора для получения электрического тока напряжением 220/380 вольт реализуется от двигателей внутреннего сгорания, напора воды, но не ветра.

Общая конструкция генератора с ротором станет иметь большой вес, а иначе обеспечить высокие обороты вала не получится.

Для небольших мощностей можно:

  • использовать автомобильный генератор, который выдает 12/24 вольта;
  • применить мотор колесо от электробайка;
  • собрать
    конструкцию из неодимовых магнитов с катушками из медной проволоки.

Также за основу можно взять ветряк, продаваемый в Китае. Но ему необходимо сразу провести ревизию: обратить внимание на качество монтажа обмоток, состояние подшипников, прочность лопастей, общую балансировку ротора.

Придется настроиться на то, что величина выходного напряжения генератора будет сильно меняться в зависимости от скорости ветра. Поэтому в качестве промежуточного звена используют аккумуляторы.

Их зарядку необходимо возложить на контроллер.

Бытовые приборы сети 220 вольт должны питаться переменным током от специального преобразователя — инвертора. Простейшая схема домашней ветряной электростанции имеет следующий вид.

Ее можно значительно упростить потому, что бытовая цифровая электроника: компьютеры, телевизоры, телефоны работают от постоянного тока блоков питания 12 вольт.

Если их исключить из работы и запитать цифровое оборудование непосредственно от аккумуляторов, то потери электрической энергии сократятся за счет отмены двойного преобразования в инверторе и блоках.

Поэтому рекомендую сделать отдельные розетки на 12 вольт, запитать их сразу от аккумуляторов.

Внутри электрической схемы придется соблюдать такой же баланс мощностей, как и в механической конструкции. Каждая подключенная нагрузка должна соответствовать энергетическим характеристикам вышестоящего источника.

Бытовые приборы 220 вольт не должны перегружать инвертор. Иначе он будет отключаться от встроенной защиты, а при ее неисправности просто сгорит. По этому же принципу работают аккумуляторные батареи, силовые контакты контроллера, да и сам генератор.

Защита автоматическим выключателем домашней ветряной установки должна быть выполнена в обязательном порядке.

Для этого его необходимо правильно выбрать строго по
научным рекомендациям, проверить и наладить.

Случайную перегрузку, а тем более появление тока короткого замыкания предусмотреть невозможно. Поэтому этот модуль обязательно устанавливают в качестве основной защиты.

Схема подключения аккумуляторов, инвертора и контроллера для ветрогенератора практически ничем не отличается от той, что используется на гелиостанциях со световыми панелями.

Поэтому сразу напрашивается разумный вывод: собирать комбинированную домашнюю электростанцию, работающую от энергии ветра и солнца одновременно. Эти два источника вместе хорошо дополняют друг друга, а затраты на сборку одиночных станций значительно снижаются.

На Ютубе очень много каналов посвящено ветрогенераторам для дома. Мне понравилась работа владельца «Солнечные батареи». Считаю, что он довольно объективен при изложении этой темы. Поэтому рекомендую внимательно посмотреть.

Аккумуляторы для ветрогенератора: еще одна проблема для владельца дома

Одна из затратных задач ветряной или солнечной электростанции — вопрос хранения электрической энергии, которую решают только аккумуляторы. Их придется покупать и обновлять, а стоимость — довольно высокая.

Для их выбора необходимо знать рабочие характеристики: напряжение и емкость. Обычно применяются составные батареи из АКБ на 12 V, а количество ампер-часов в каждом конкретном случае стоит определить опытным путем, исходя из мощности потребителей, времени их работы.

Выбирать аккумуляторы для ветрогенератора придется из довольно широкого ассортимента. Ограничусь не полным обзором, а только четырьмя
популярными типами кислотных АКБ:

  1. обычные стартерный автомобильные;
  2. AGM типа;
  3. гелевые;
  4. панцирные.

Продавцы не рекомендуют приобретать для ветростанций стартерные аккумуляторы потому, что они созданы для работы в критических условиях эксплуатации автомобиля:

  • при хранении на морозе должны выдерживать огромные токи стартера, которые создаются при раскрутке холодного двигателя;
  • во время езды подвергаются вибрациям и тряске;
  • подзарядка происходит в буферном режиме от генератора
    при движении авто с различными оборотами двигателя.

При этом:

  • обслуживаемые АКБ, требующие периодического уровня электролита и доливки дистиллированной воды, созданы для выдерживания 100 циклов разряд/заряд;
  • не обслуживаемые — имеют более сложную конструкцию и количество циклов 200.

Однако АКБ ветрогенератора при эксплуатации внутри дома:

  • обычно помещаются в подвальном помещении, где температура, круглогодично поддерживаемая на уровне +5÷+10 градусов, является оптимальной;
  • не подвергаются тряскам и вибрациям, стационарно
    установлены в неподвижном состоянии;
  • не получают экстремальные нагрузки при стартерном запуске, а при включении бытовых приборов через инвертор работают в щадящем режиме;
  • заряжаются от генератора небольшими токами, которые благоприятно действуют на режим десульфатации пластин.

Все это является самыми выгодными условиями для их эксплуатации. Поэтому этот вариант предлагаю взять на заметку тем, кому не лень периодически контролировать напряжение на банках и следить за уровнем
электролита в них.

AGM аккумуляторы более сложные по устройству. У них такие же пластины, но кислотой пропитаны стеклянные маты, работающие одновременно диэлектрическим слоем. Их цикл разряда/заряда — 250÷400. Перезаряд опасен.

Голевые АКБ тоже создаются необслуживаемой конструкцией с герметичным корпусом и загущенным до состояния геля электролитом. Они очень не любят перезаряд, но более стойки к глубокому разряду. Число расчетных циклов —350.

Панцирные аккумуляторы относятся к самым современным разработкам. Их электродные пластины защищены полимерами от воздействия кислоты. Диапазон циклов эксплуатации: 900÷1500.

Все эти четыре типа АКБ значительно отличаются по цене и условиям эксплуатации. Если взять во внимание рекомендации продавцов, то придется выложить довольно приличную сумму денег.

Однако я вам рекомендую предварительно послушать полезные советы, которые дает в своем видеоролике «Как выбрать аккумуляторы для ВЭС и солнечной станции» все тот же владелец «Солнечные батареи».

У него на этот счет свое, противоположное мнение. Как вы отнесетесь к нему — ваше личное дело. Однако, знать информацию из противоположных источников и выбрать из нее наиболее подходящий вариант: оптимальное решение для думающего человека.

Как рассчитать экономический эффект: цена ветрогенератора

Одним из маркетинговых ходов продавцов являются прайс листы,
показывающие расчеты экономии покупателей, создаваемой за счет приобретения их продукции. Стоит ли им верить?

Я предлагаю вам самостоятельно оценить экономическую выгоду от установки ветряной электростанции на вашем участке. Для этого потребуется учесть минимум расход денег на:

  1. возведение фундамента под мачту, на который пойдет немало бетона и металлический арматуры;
  2. создание высотной опоры для установки
    ветроколеса в зоне благоприятного давления ветра. Сюда войдут не только
    металлические уголки, трубы и крепежные детали со сваркой, но и затраты на весь монтаж;
  3. цену приобретения готового ветрогенератора или
    его изготовление в домашних условиях;
  4. покупку инвертора, контроллера, аккумуляторов, защитных модулей, кабелей и проводов. Учтите, что лет за 10-12 комплект АКБ придется сменить несколько раз;
  5. эксплуатационные расходы на профилактическое обслуживание и ремонт;
  6. решение ряда организационных вопросов.

Практика использования ветряных станций показала, что тихо они не работают, а постоянные вибрации и шумы ветрогенератора раздражают ближайших соседей. Иногда придется решать вопросы через суд.

К тому же в область вращающегося колеса иногда попадают птицы: пластиковые лопасти ломаются, металлические гнутся. Требуется надежная защита и резервный комплект запасных частей.

Можно даже допустить, что лет 10 все будет работать надежно и эффективно, хотя про скорость ветра я объяснил довольно подробно в самом
начале статьи.

Когда рассчитаете все эти затраты (сделайте поправку на часть непредвиденных расходов), то прикиньте цену 1 киловатта электроэнергии, которую вы платите по счетчику сейчас.

Умножьте ее на то количество киловатт, на которое создаете ветряную станцию, например на 3. Дальше останется определить период времени для сравнения.

Возьмем за основу время, за которое предварительно планируете окупить свои затраты, например, 15 лет эксплуатации. Оплату 3 кВТ в час надо умножить на этот срок, выраженный в часах, и сравнить со стоимостью затрат на создание и эксплуатацию ВЭС за этот же период.

Оценка очень приблизительная, цены плавают, но расчет для моего случая показал, что проще оплачивать электроэнергию государству. Затраты будут ниже в 4 раза.

Считаю, что ветрогенератор для частного дома своим руками создать можно. Примеров его работы много. Однако, надо хорошо продумать целесообразность его использования, обосновать экономическую пользу.

Без точного предварительного расчета деньги на его создание в прямом смысле могут быть пущены на ветер и не принесут никакой выгоды владельцу. Если я ошибся в прогнозах, то поправьте в комментариях.

Учтите, что ваш опыт интересует не только меня, но и большое количество других людей. Он принесет пользу и им.

Соберите самодельную ветряную турбину с открытым исходным кодом за 30 долларов

Начало работы с домашними ветроэнергетическими проектами может обойтись вам в копеечку, если вы купите готовый продукт, но если вы немного сообразительны и не возражаете против поиска материалов и творчества в гараже или на заднем дворе, вы можете попробовать ваша рука в создании одной из этих ветряных турбин своими руками примерно за 30 долларов в материалах. Ведь это неделя #iheartrenewables!

Материалы, необходимые для сборки собственной ветряной турбины

Ранее мы рассказывали о планах Даниэля Коннелла по концентрированному солнечному коллектору с открытым исходным кодом, но теперь он вернулся с еще одним замечательным проектом по возобновляемым источникам энергии своими руками, ветряной турбиной с вертикальной осью, основанной на конструкции Lenz2 Lift + Drag.Дизайн Коннелла предусматривает использование алюминиевых литографических офсетных печатных форм для ловли ветра, которые, по его словам, можно получить дешево (или, возможно, даже бесплатно) в компании офсетной печати, а также различное оборудование и велосипедное колесо.

«В турбине используется конструкция Lenz2 с механическим КПД ~ 40%. Она полностью сделана из подручных материалов, за исключением болтов и заклепок, и должна стоить около 15-30 долларов за версию с тремя лопастями, которую может изготовить один человек. человек за шесть часов без особых усилий.» — Солнечный Цветок

Помимо основных инструментов, включая ручную дрель, для сборки этого устройства вам потребуется купить или одолжить клепальный крючок и различное оборудование (болты, гайки и шайбы). Согласно заметкам Коннелла, эта самодельная ветряная турбина, которую можно построить как в трехлопастной, так и в шестилопастной версии, успешно выдержала устойчивые ветры со скоростью 80 км/ч (трехлопастная) и до 105 км/ч для шестилопастной версии. .

Вывод и приложения

Вот небольшой клип о ветряной турбине с вертикальной осью, испытывающей сильные ветры:

Чтобы получить энергию от этой ветряной турбины, необходимо добавить к ротору генератор переменного тока, а также метод хранения электроэнергии, но его также можно использовать просто для механического вращения, например, для перекачивания воды или вращения. маховик для других применений.

Хотя существует ряд переменных, которые могут повлиять на мощность этой ветряной турбины, сделанной своими руками, в том числе эффективность используемого генератора переменного тока (и, очевидно, скорость ветра в том месте, где он расположен), по словам Коннелла, использование «автомобильного генератора с КПД 50% (самый простой и дешевый вариант) должен производить 158 Вт электроэнергии при скорости ветра 50 км/ч, а при такой конструкции — 649 Вт при скорости 80 км/ч.

[ Обновление : В переписке с Коннеллом по электронной почте он заявил, что «шестилопастная версия с эффективным генератором переменного тока должна производить не менее 135 Вт электроэнергии при скорости ветра 30 км/ч и 1.05 киловатт при 60 км/ч.»]

Эта самодельная ветряная турбина не обязательно будет питать ваш дом (хотя несколько из них потенциально могут быть использованы для выработки достаточного количества электроэнергии для зарядки аккумуляторной батареи для скромного домашнего использования), она может быть отличным практическим школьным проектом или домашнее задание об энергии ветра.

[H/T для устойчивого блога]

Руководство по комплектам ветряных турбин своими руками

Здесь, в Solar-Us-Shop, мы не допускаем дискриминации в отношении выбора энергии, если она является возобновляемой.Несмотря на то, что солнечная энергия присутствует в нашем имени (и всегда в наших сердцах), мы полностью поддерживаем быстрый рост ветроэнергетики в Соединенных Штатах.

Конечно, мы не можем все быть Центром Ветроэнергетики «Альта», который является крупнейшей ветроэлектростанцией в стране. Вместо этого у поселенцев, экспериментаторов, скупцов и энтузиастов возобновляемой энергии есть возможность использовать энергию ветра с помощью комплекта ветряной турбины, сделанного своими руками.

В этой статье мы рассмотрим логистику, стоимость и соображения, связанные с современными комплектами ветряных турбин своими руками, прежде чем рекомендовать несколько продуктов для мелкомасштабного производства возобновляемой энергии.

Если вы не можете найти здесь то, что ищете, обязательно ознакомьтесь с часто задаваемыми вопросами о комплектах для ветряных турбин.

Набор для самостоятельной сборки ветряной турбины Рекомендации

Итак, приступим! При оценке возможности комплекта ветряной турбины своими руками необходимо учитывать многое. В то время как массивные ветряные турбины на полях по всей стране строятся и обслуживаются лицензированными специалистами, комплекты ветряных турбин, сделанные своими руками, позволяют людям во всем мире пользоваться силой энергии ветра.

Можете ли вы построить свой собственный ветряк?

Да, можно построить собственный ветряк. Однако, если у вас нет большого опыта работы с электричеством, мы не рекомендуем это делать. Хотя истинное определение «сделай сам» в значительной степени зависит от личной самодостаточности, большинство комплектов ветроэнергетики «сделай сам» включают изготовленную турбину. Это жизненно важно для безопасности и долговечности вашей системы возобновляемой энергии.

Можно ли поставить на крышу небольшой ветряк?

Хотя это технически возможно (и, как правило, законно) в большинстве регионов, обычно не рекомендуется устанавливать небольшой ветряк на крыше.Во время работы ветряные турбины вибрируют, что может вызвать чрезмерный шум и даже повредить крышу и конструкцию под ней. По этой причине мы рекомендуем устанавливать ветряк на опоре или на земле, не прикрепляя его к каким-либо другим зданиям.

Какой мощности ветряк нужен для питания дома?

Чтобы удовлетворить потребность в электроэнергии для питания дома, ветряная турбина должна иметь номинальную мощность от 5 до 15 кВт. Эти турбины не должны устанавливаться любителем, так как они очень большие, мощные и потенциально опасные.

С другой стороны, многие комплекты ветряных турбин, сделанные своими руками, не предназначены для полного удовлетворения потребностей дома в электроэнергии. Небольшие комплекты можно использовать в автономных системах для питания ламп, вентиляторов и других устройств, подключенных к хранилищу.

Стоимость комплекта ветряной турбины своими руками

Хорошо, давайте поговорим о долларах и центах. В стоимость комплекта ветряной турбины «сделай сам» входят детали, транспортировка и работа, связанные с установкой. Если вы действительно решите сделать это самостоятельно, стоимость рабочей силы будет снижена, однако следующие расходы будут неизбежны:

  • Стоимость турбины
  • Стоимость аккумуляторной батареи
  • Проводка (иногда в комплекте с турбиной или аккумулятором)
  • Монтажное оборудование
  • И инвертор (только для питания переменного тока)   

Сколько стоит ветряная турбина?

Небольшие автономные ветряные турбины обычно стоят от 1000 до 4000 долларов, в зависимости от мощности.Самодельные ветряные турбины не предназначены для покрытия всей потребности в электроэнергии стандартного дома, а гораздо более крупные ветряные турбины могут стоить 10 000 долларов и более.

Сколько стоит установить дома ветряк?

Если вы планируете производить установку самостоятельно, стоимость установки ветряка равна только стоимости монтажных материалов и проводки. Однако установки большой мощности требуют профессиональной помощи, дорогостоящей транспортировки и разрешительных сборов, что может привести к тому, что общая стоимость проекта превысит 50 000 долларов США.

Стоит ли покупать домашний ветряк?

Во многих случаях домашний ветряк того стоит. Если вы управляете магазином или микросетью на своей территории, ветряные турбины, сделанные своими руками, — отличный способ внедрить зеленую энергию без оплаты счетов за электроэнергию.

Несмотря на то, что большие домашние ветряные турбины стоят дорого, они часто окупаются за счет связанных с ними затрат на произведенную энергию. Узнайте больше о преимуществах личной ветроэнергетики.

Установка ветряной турбины своими руками

Благодаря современным удобным технологиям и бесконечным ресурсам в Интернете установка собственного комплекта ветряной турбины своими руками никогда не была такой простой.Продукты премиум-класса, обладающие потенциалом экологически чистой энергии, обычно поставляются с подробными инструкциями по монтажу и подключению вашей турбины.

Чтобы получить представление о том, с чем вам предстоит работать, ознакомьтесь с нашими башнями и креплениями для ветряных турбин, которые можно сделать своими руками. Эти простые системы отлично подходят для установки ветряной турбины на вашем участке (или на лодке), не занимая слишком много места и не добавляя ненужных расходов.

Вам нужно разрешение на строительство ветряной турбины?

Требования к планированию и выдаче разрешений на ветряные турбины сильно различаются в разных регионах США.Если вы заинтересованы в большой ветряной турбине, вероятно, потребуется разрешение на строительство, а также множество потенциальных проблем с зонированием.

Небольшие ветряные турбины, сделанные своими руками, как правило, в большей степени способны «летать незаметно», если вы не собираетесь существенно изменять собственность или пытаться подключиться к сети. Конечно, всегда полезно проверить местное ТСЖ или земельное управление, прежде чем инвестировать в ветряную турбину.

Могу ли я установить ветряк на заднем дворе?

Да, в некоторых районах США вы можете установить ветряк на заднем дворе.Также возможно объединить ветряную турбину с фотоэлектрической солнечной электросистемой или другим существующим производством зеленой энергии на вашей территории. Как мы упоминали выше, в некоторых жилых районах могут быть ограничения по высоте и мощности ветряков.

Лучшие ветряные турбины для наборов «Сделай сам»

Готовы начать генерировать энергию ветра? Если вы хотите установить ветряную турбину на свою лодку, ознакомьтесь с нашим руководством по лучшим морским ветряным генераторам.Для использования на суше и на море ниже мы продемонстрируем некоторые из лучших генераторов для ветряных турбин своими руками.

Primus Wind Power Air

Когда дело доходит до надежного производства энергии ветра, немногие торговые марки пользуются таким доверием во всем мире, как Primus Wind Power. Компания производит высокоэффективные малошумные ветряные турбины, на которые распространяется 5-летняя гарантия.

Для установки ветряных турбин своими руками продукты Primus упрощают безопасное производство электроэнергии с помощью встроенного генератора переменного тока и контроля крутящего момента.В зависимости от того, какую мощность вы ищете, мы рекомендуем любой из следующих продуктов Primus:

Ветряной генератор мощностью 400 Вт от Nature Power

Затем мы хотели бы порекомендовать ветряной генератор Marine Grade мощностью 400 Вт от Nature Power в качестве отличной альтернативы Primus. Nature Power производит эту ветряную турбину таким образом, чтобы ее было легко собрать, но при этом она могла выдерживать скорость ветра до 110 миль в час.

С точки зрения стоимости, ветряная турбина Nature Power значительно дешевле, чем большинство аналогичных продуктов на рынке.Имея это в виду, этот генератор отлично подходит для новичков, желающих поэкспериментировать с энергией ветра своими руками. Турбина Nature Power ограничена двухлетней гарантией, что составляет менее половины ожидаемого срока службы генераторов более высокого качества.

Ветряная турбина Silentwind (400+ Вт)

Наконец, ветряная турбина Silentwind — это отличная высококачественная турбина со множеством премиальных функций. А именно, генератор Silentwind специально разработан для беспрепятственного включения солнечной энергии мощностью до 550 Вт.Если в вашей каюте или лодке уже есть солнечная батарея, эта турбина идеально подходит для поддержания заряда аккумулятора ночью и в пасмурные дни.

Помимо возможностей использования солнечной энергии, турбина SIlentwind также является отличным продуктом в качестве автономной системы. Высококачественные детали, эффективное производство энергии и 3-летняя гарантия делают эту турбину отличным выбором для долгосрочного производства энергии ветра своими руками.

Заключительные мысли

Мы надеемся, что это руководство прояснило часть наиболее часто запрашиваемой информации о комплектах для ветряных турбин, сделанных своими руками.Для многих людей начать использовать энергию ветра намного проще, чем предполагалось. Не стесняйтесь обращаться к нам с любыми вопросами!

Дайте нам знать, что вы думаете о ветроэнергетике для вашего дома в комментариях ниже!

Ветряные мельницы на заднем дворе ?: Подробно | СТАНФОРД журнал

В: Почему мы не можем установить ветряные мельницы на заднем дворе и использовать энергию индивидуально для личного пользования? Это ограничение, как хранить его и подавать в мои электрические цепи, или что? Это стоимость или шумовое загрязнение для моих соседей, или просто еще не разработана бытовая система?

Вопрос от Марии Шмидт, 79 лет, Форт-Уэрт, Техас


The U.Министерство энергетики США (DOE) предлагает контрольный список, чтобы убедиться, что малые ветроэнергетические проекты являются правильным выбором для отдельных домовладельцев: достаточно ли ветра? У вас достаточно места? Разрешены ли вышки в вашем районе? И, наконец, сколько энергии вы можете производить?

При просмотре контрольного списка быстро становится очевидным, почему у нас не у всех есть ветряные мельницы на заднем дворе, хотя технология доступна в продаже. (Вы можете купить ветряные мельницы высотой от девяти футов с лопастями шириной шесть футов, хотя большинство из них имеют размеры более 60 футов в высоту с диаметром лопастей 23 фута.) Одной из новых турбин, вызывающих ажиотаж в сообществе ветроэнергетики, является Skystream 3.7, которую хвалят за ее размер (10-футовые лопасти), эффективность при низких скоростях ветра (они могут хорошо работать при среднегодовой скорости ветра выше 12 миль в час) и относительно низкая цена (15 000 долларов).

Ветровые ресурсы

Для успешной эксплуатации домашнего ветра средняя скорость ветра в вашем регионе должна быть не менее девяти миль в час. Министерство энергетики составляет карту ветровых ресурсов в Соединенных Штатах.Как показано на карте, места с наибольшими ветровыми ресурсами обычно находятся на Великих равнинах, вдоль горных вершин и на побережье. Инфографика: Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии Министерства энергетики США

высота 50 метров в воздухе — это более 160 футов или 16 этажей! И обобщения часто неверны — средняя скорость ветра будет сильно зависеть от конкретных условий на вашем участке. Вы можете использовать устройство, называемое анемометром, для измерения скорости ветра на заднем дворе с течением времени — вы даже можете сделать его самостоятельно из старого пластикового пасхального яйца, как только вы съели вкусности внутри.

Место для роста

Что насчет космоса? По данным компании Southwest Windpower, занимающейся производством ветряных электростанций, идеальное место для ветряной турбины — 20 футов над любым окружающим объектом в радиусе 250 футов. Министерство энергетики также рекомендует, чтобы башня располагалась как минимум на одном акре земли, что исключает большинство горожан.

Кроме того, многие местные законы запрещают строительство башен или высоких сооружений. После многолетних раздумий в городском совете жители города Айлип на Лонг-Айленде, Н.Y., недавно получил рекомендации по установке личных ветряных мельниц: они не должны превышать 45 футов в высоту, располагаться близко к границе участка или издавать звук громче обычного автомобильного движения.

Покажите мне мощность

Решающим фактором, однако, должно быть то, сколько электроэнергии вы можете произвести. Небольшой ветрогенератор, который вы можете поставить на заднем дворе, может иметь мощность около одного киловатта. Среднегодовая скорость ветра девять миль в час будет производить более 200 киловатт-часов электроэнергии в год, а средняя скорость ветра 14 миль в час может производить более 600 киловатт-часов в год.Звучит неплохо, пока вы не поймете, что в среднем домохозяйство в Соединенных Штатах потребляет около 10 000 киловатт-часов в год. Даже в очень порывистом месте вам понадобится около 17 небольших ветряных турбин только для питания одного дома!

Размер имеет значение

Чем больше лопасти и чем больше скорость ветра, тем больше электроэнергии может генерировать ветряная турбина. Один большой ветряк мощностью 5 мегаватт может производить 15 000 000 киловатт-часов в год, что достаточно для питания 150 домов.Мы часто не понимаем, насколько велики эти ветряные электростанции, вероятно, потому, что мы часто видим их издалека — эта пятимегаваттная ветряная мельница будет иметь высоту почти 400 футов, или почти на 100 футов выше, чем Статуя Свободы, плюс ее пьедестал плюс его основание! Когда дело доходит до ветряных мельниц, безусловно, существует эффект масштаба, когда непропорционально больше энергии генерируется за счет увеличения размера и скорости ветра. Иными словами, удвоение скорости ветра приводит к восьмикратному увеличению мощности, доступной для ветрогенератора.

Эта экономия за счет масштаба также влияет на финансовые и энергетические затраты на производство небольших ветряных мельниц. Энергоотдача от небольших турбин невелика, что делает как стоимость энергии, так и стоимость производства турбины высокими. В 2008 году Carbon Trust в Соединенном Королевстве опубликовал исследование, показывающее, что из-за такой низкой выработки энергии небольшие турбины фактически являются чистыми выбросами углерода.

Таким образом, для большинства людей установка небольшого ветряка на заднем дворе будет так же полезна для выработки энергии, как и установка солнечной панели в сарае.Тем не менее, для некоторых отдельных домовладельцев это все же может иметь смысл, особенно в сельской местности. К счастью, есть несколько компаний, специализирующихся на коммерческих ветряных мельницах. Вот несколько примеров компаний и спецификаций, которые различаются для небольших (10 киловатт или меньше) турбин.

Компания Киловатт
Рейтинг
Ротор
Диаметр
(футы)
Пуск
скорость
(миль/ч)
Турбина
Стоимость
Минимум
Высота башни
(футы)
Изобилие
Возобновляемая энергия
2.5 12 6 12 000 долларов США 43
АэроСтар 10 22 8   40
Аэроэкология 1 6 5   9
Бержи 10 22 7 23 000 долларов США 60
Обновленный 5 21 4 15 000 долларов США 39
Юго-Запад
Ветроэнергетика
2.4 10 8 15 000 долларов США 33,5
Вентера 10 26 6 12 000 долларов США 35
Ветряная турбина
Industries Corp.
10 23 8 32 000 долларов США 80

Хотя малый ветер, возможно, никогда не станет основным, у ветра есть большой потенциал как у возобновляемого источника чистой энергии местного и общественного масштаба.Фактически, Министерство энергетики призвало к 2030 году увеличить долю энергии ветра в электроснабжении страны до 20 процентов. В то время как энергия ветра значительно увеличивается с каждым годом, в 2007 году ветер производил только 0,8 процента электроэнергии страны. Препятствия на пути к достижению цели Министерства энергетики прямо сейчас связаны не с технологиями, а с инфраструктурой: проблемой передачи чистой энергии от ветряных электростанций с постоянным потоком ветра в дома людей, которые могут быть за сотни миль. (Люди, в конце концов, не часто предпочитают жить в самых ветреных частях самых ветреных регионов страны.)

Для получения дополнительной информации существует множество ресурсов в Интернете. «Слабый ветер» — это поисковый термин для использования. Во-первых, Американская ассоциация ветроэнергетики является самопровозглашенным центром ветроэнергетики.


Рэйчел Адамс кандидат биологических наук.

Ветряная турбина своими руками — Как собрать собственный домашний ветрогенератор

Сегодня считается, что энергия ветра является одним из наиболее эффективных и экологически устойчивых способов производства энергии, которая требуется практически для всего, от промышленного производства до нашего собственного потребления человеком, которое мы все еще в значительной степени принимаем как должное в течение всего времени. нашей повседневной жизни.Это также один из самых дешевых способов получения электроэнергии. Но массовое развертывание ветряных турбин все еще находится в зачаточном состоянии, и правительства многих стран медленно реагируют на этот жизненно важный фактор экономии за счет масштаба, несмотря на активное стремление к этой чистой, зеленой форме производства энергии. Таким образом, велика вероятность, что ваш район или город еще не питаются от энергии ветра. И не твой дом.

Ветрогенераторы относительно легко и просто изготовить, и они могут сэкономить вам много денег на счетах за электроэнергию, если вы соберете их сами.Именно это и попытается сделать эта статья — помочь вам построить собственный ветрогенератор путем сбора и сборки относительно распространенных и дешевых компонентов.

Вы можете питать свой дом прямо на заднем дворе

На данный момент вы обременены растущей и высокой стоимостью электроэнергии и газа, как неустойчивых источников энергии, так и вредных выбросов углекислого газа в атмосферу Земли. Но знаете ли вы, что наличие собственного ветрогенератора сэкономит вам тысячи долларов, если не больше, в течение всей жизни? Чтобы подчеркнуть это, вот три преимущества собственного самодельного генератора.

  • Затраты – Мы уже упоминали о возможности значительной экономии. Давайте расширим это немного дальше. Большинство городских районов по всему миру еще не подключены к этому устойчивому источнику производства электроэнергии через национальную сеть, и до этого может пройти еще несколько лет. Однако ваш ветрогенератор на вашем собственном заднем дворе также не подключен к национальному или местному населению, поэтому вы не платите по счетам.
  • Экологичность – Ветряная мельница остается одним из самых экологичных энергетических устройств.Единственным источником его энергии остается ветер, больше ничего.
  • Чистота и эстетика – Небольшой генератор, как и большие турбины, остается чистым источником производства энергии. А поскольку ваш генератор по существу небольшой, его можно незаметно расположить в саду, накрыть, когда он не используется, и он не будет издавать много шума во время работы.

Компоненты ветряных турбин

Зайдите на любой веб-сайт во вселенной, и вы обнаружите, что существует множество способов что-то делать или строить.Но универсальный принцип, если хотите, всегда остается одним и тем же. Здесь мы перечисляем основные компоненты, необходимые для сборки собственного маленького ветряка или генератора для вашего двора и вашего дома.

  • Инструменты
  • Построение тела
  • Важнейшие лезвия
  • Двигатель А
  • Центральная ступица
  • Хвост
  • Башня
  • Диод и батарейки

Что влекут за собой процессы

Все зависит от вас, сколько электроэнергии вы хотите произвести.Но в практических целях для новичков эти процессы помогут вам начать генерировать минимум, но на удивление больше энергии, чем вы могли себе представить. Кроме того, вы сосредоточены на производстве зеленой энергии, поэтому не будет слишком много внимания или интенсивного использования традиционных розеток. Начнем с первого шага.

Семь шагов для выполнения

1. Инструменты – При сборке вашего ветрогенератора вы начнете с таких инструментов, как инструменты для зачистки проводов и паяльники.Для самого генератора вы также будете использовать перерабатываемые предметы, такие как двухлитровые пластиковые бутылки из-под газировки, их крышки, легкие, но тонкие полоски металла, эпоксидную смолу и клей. Вам также понадобятся традиционные инструменты, такие как пила, гаечные ключи и электродрель. Самый важный инструмент — это план строительства.

2. Строительство ветрозащитной зоны – Теперь давайте начнем говорить о процессах строительства, которым мы будем следовать. Ветроулавливающая зона — это, по сути, компонент, который будет собирать ветер.Для этого компонента у пластиковых бутылок нужно отпилить верхушки (ниже горлышка). Как только вы это сделаете, вы можете перейти к следующему шагу.

3. Создание стыков . В качестве дополнения к созданию зоны захвата ветра вы можете начать с использования эпоксидной смолы для соединения крышек бутылок вместе, закрепляя их встык, пока не получите четыре соединительных компонента.

4. Создание «вентилятора» . Он не будет использоваться в качестве вентилятора, но механически он будет работать аналогично. Вы будете вырезать X из металлических полос.Он должен быть не менее фута в длину и не менее одного дюйма в ширину. После того, как вы вырезали свой веер, вы можете прикрепить свои куплеты эпоксидной смолой к новому вееру. Прежде чем перейти к следующему шагу, дайте эпоксидной смоле затвердеть.

5. Подсоединение ветрозащитного экрана к вентилятору – Это очень просто; при условии, что вы спроектировали и построили свои куплеты точно в соответствии со спецификациями (по вашему собственному плану или где-то еще), все, что вам нужно сделать здесь, это вкрутить крышки от бутылок в куплеты.

6. Хитрость генератора — После того, как вы собрали свой вентилятор, нужно еще добавить генератор. Здесь диоды и батарея служат своей цели. Опять же, используйте эпоксидную смолу, чтобы закрепить оба компонента (генератор и вентилятор). Края, если они есть, можно закрепить клеем.

7. Ветрогенератору еще нужно где-то стоять — Для этого можно соорудить подставку. Это также зависит от того, какой тип двигателя (генератора) вы спроектировали и построили. В конечном итоге подставка будет небольшой и прямоугольный кусок дерева можно будет обрезать и выстрогать для создания основы.Когда вы соберете подставку, надежно прикрепите генератор и вентилятор к подставке. Здесь упор делается на обеспечение устойчивости аппарата, чтобы он оставался устойчивым в случае сильного ветра, который обычно может опрокинуть этот легкий аппарат. Вы можете использовать утяжеляющие механизмы, чтобы поддерживать скорость генератора.

Знаете ли вы, что здесь можно даже использовать солнечную энергию?

Вместо батарей и диодов для питания генератора вы можете использовать двигатели на солнечной энергии, что добавит еще один приятный штрих к вашей миссии по созданию максимально экологичного дома.Это также будет зависеть от того, сколько энергии вы собираетесь генерировать для своего дома. В ближайшем будущем все еще возможно сделать ваш дом полностью независимым от вашей национальной сети, будь то энергия ветра или солнца, или и то, и другое (в идеале, у вас будет и то, и другое). А пока вы можете рассматривать это упражнение как ценную практику.

Преимущества собственного ветрогенератора

В начале этой статьи мы уже упоминали о трех ключевых преимуществах. Однако то, какую пользу эта маленькая ветряная турбина принесет вам в долгосрочной перспективе, полностью зависит от вас и ваших непосредственных потребностей и целей.Для дома и в завершение этого вводного руководства по созданию небольшого ветряного генератора, вот несколько идей, над которыми вам следует подумать.

  • Портативное использование — На данном этапе ваша маленькая турбина может не иметь мощности для питания всего дома без необходимости полагаться на другие традиционные и неустойчивые источники энергии. На данный момент, как легкое портативное устройство, вы можете варьировать потребление энергии и располагать генератор рядом с тем местом, где он необходим.
  • Газовая колонка с горячей водой – Бытовая газовая колонка остается основным и самым дорогим потребителем электроэнергии в вашем доме.Расставив приоритеты по затратам, можно было подключить генератор к газовой колонке.
  • Подача воды – Ветряные мельницы прошлого использовались для перекачивания воды. Нет причин, почему вы не можете сделать это также. Ветряную турбину можно использовать для питания всего вашего сада, особенно органического огорода.
  • Основные области — Воспользуйтесь портативностью устройства, а также используйте его в качестве измерительного устройства, чтобы увидеть, какая часть вашего дома (кроме газовой колонки) потребляет больше всего энергии.

Мы надеемся, что это руководство вдохновило вас на поиск новых инновационных способов энергоснабжения вашего дома без помощи неустойчивой энергосистемы. Это также показало вам, что вы можете многое сделать с переработанными предметами вместо того, чтобы выбрасывать их в мусорное ведро.

Каталожные номера:

Сделай сам

Изображение предоставлено: Мартин Абегглен, Ларри Смит

Энергия ветра для дома: как использовать энергию ветра дома сегодня

Как использовать энергию ветра дома сегодня

Ветряные турбины могут быть отличным способом производства чистой возобновляемой энергии в массовом масштабе, если они расположены в ветреной местности.Ветряная турбина прикреплена к башне, которая поднимается на 100 футов над землей, чтобы использовать более высокие скорости ветра на больших высотах.

Поскольку эти турбины высокие, площадь, которую они занимают, в основном высока, а это означает, что площадь земли, которую они используют, очень мала. Вместо этого это оставшееся пространство можно использовать для ведения сельского хозяйства или строительства, или даже для установки большего количества из них.

Конечно, установка ветряной турбины — не единственный способ использовать энергию ветра для дома, и для многих из нас это непрактично.Если вы не живете на акрах земли в деревне, ветряная турбина просто непрактична. Соседи в Подмосковье будут недовольны, а если вы живете в квартире, то и речи быть не может!

Выбор плана перехода на возобновляемые источники энергии — это гораздо лучшее решение и способ использовать энергию ветра для дома, не говоря уже о том, что это намного (намного!) дешевле, чем строительство ветряной турбины, занимает всего несколько минут и дает вам все преимущества возобновляемой энергии.

Это именно то, что мы предлагаем здесь, в Inspire: все экологические преимущества энергии ветра, но без десятков тысяч долларов, которые стоят ветряные турбины.Если вы хотите узнать больше о переходе на план использования возобновляемых источников энергии, нажмите здесь.

Может ли ветряная турбина питать ваш дом?

Энергия, вырабатываемая ветряной турбиной, действительно могла бы питать дом. Большие турбины на ветряных электростанциях могут генерировать огромное количество энергии всего за один день, в некоторых случаях достаточно для питания одного дома в течение всего года.

Хотя установка собственной ветряной турбины дома может показаться хорошей идеей, это огромные первоначальные инвестиции, поэтому, если вы не планируете жить в этой собственности до конца своей жизни, она, скорее всего, не окупится. финансовый смысл в этом.

В любом другом случае использование простого энергетического плана с доверенной компанией по возобновляемым источникам энергии может быть гораздо более дешевым и простым способом сделать это.

Короткий ответ — да. Длинный ответ: это зависит от размера вашего дома, количества энергии, которое вам нужно, и среднегодовой скорости ветра в вашем районе.

Ваше домашнее хозяйство может легко питаться от энергии ветра и солнечной энергии с тарифным планом Inspire Energy. Чистая энергия может поставляться напрямую в домохозяйство любого размера, независимо от того, живете ли вы в ветреной местности или нет.

Просто переключившись на чистую энергию, вы избавитесь от необходимости оценивать количество энергии, которое вам потребуется каждый год, узнаете, как определить размер, установить и подключить турбину, рассчитать высоту местности, окружающей ваш дом, и многое другое. шаги, которые необходимы даже для того, чтобы начать процесс оценки того, стоит ли устанавливать собственный.

Как работают ветряные турбины для жилых домов?

Функция ветряной турбины для жилых помещений такая же, как и у более крупной ветряной турбины; он просто меньше и обслуживает только одно свойство.Ветряной генератор для домашнего использования превращает естественную энергию ветра в электричество, используя аэродинамическую силу лопастей ротора.

Прежде чем рассматривать домашнюю ветроэнергетическую систему, вам необходимо изучить силу ветра вокруг вашего района, требования зонирования и соглашения в вашем районе, а также любые протесты со стороны других местных жителей. Вам также нужно будет рассчитать, вернет ли турбина деньги, чтобы вы в конечном итоге сэкономили деньги. Затем вам нужно будет оценить годовую выработку энергии турбины и выбрать турбину и башню наилучшего размера, прежде чем решить, подключать систему к электрической сети или нет.

После того, как вы выбрали свою турбину, вам нужно будет выяснить логистику ее установки, и вам нужно будет знать, как правильно залить цементный фундамент. Вам понадобится доступ к лифту или способ безопасного возведения башни. Вам нужно знать разницу между электропроводкой переменного тока (AC) и постоянного тока (DC), как безопасно обращаться с батареями и устанавливать их, а также как безопасно подключать турбину.

Как видите, установка ветряка дома – это не малая инвестиция, как по деньгам, так и по времени.К счастью, есть гораздо более простые способы прямого подключения вашего дома к ветровой энергии.

Есть ли компании, которые будут снабжать мой дом энергией ветра?

Да! Ваш поставщик энергии может быть легко заменен на более устойчивый и возобновляемый источник с относительной легкостью, и это именно то, что мы делаем здесь, в Inspire Clean Energy. Наша цель — предоставлять энергию, которая смотрит на общую картину и помогает остановить ущерб, наносимый окружающей среде с помощью традиционных ископаемых видов топлива. С тех пор, как мы начали свой путь к более экологически устойчивой планете, мы предотвратили выброс парниковых газов в объеме, эквивалентном 1 190 747 метрических тонн.Мы предлагаем легкую и стабильную энергию ветра для неограниченного домашнего использования. Помимо перехода на поставщика экологически чистой энергии, есть много способов вести более устойчивый образ жизни, например научиться экономить энергию дома.

Сколько энергии ветра необходимо для питания дома?

На этот вопрос нет универсального ответа. Каждый дом имеет разный размер и разные потребности в энергии, но типичный американский дом потребляет около 10 932 киловатт-часов электроэнергии в год.

Сколько энергии может производить домашний ветряк?

По данным Energy.gov [1] по установке и обслуживанию домашней ветряной турбины, 1,5-киловаттная турбина удовлетворяет потребности одного дома, потребляющего 300 кВтч в месяц, в месте со средней годовой скоростью ветра 14 миль в час.

Здесь также стоит упомянуть местонахождение участка – по данным National Wind Watch [2], ветряные турбины работают со средней скоростью или выше ее примерно в 40% времени. И наоборот, примерно в 60% случаев они производят мало энергии или вообще не производят ее. Это означает, что большую часть времени ветряные турбины не могут служить единственным методом использования энергии для дома, и необходим второй источник энергии.Это еще более актуально в застроенных районах, так как другие здания будут уменьшать ветер.

Какой ветряк лучше всего подходит для домашнего использования?

Если вы думаете об инвестировании в ветряную турбину для домашнего использования, вам нужно будет провести много исследований, и однозначно нет простого ответа! Как упоминалось ранее, каждый дом построен и имеет разные размеры, поэтому самый эффективный способ гарантировать, что дом получит самую дешевую и чистую энергию ветра, — это использовать проверенного, проверенного поставщика вместо установки собственной турбины.

Мы покупаем чистую, возобновляемую энергию из ветряных, солнечных и геотермальных источников, расположенных по всей территории США, и передаем ее в сеть, из которой вы получаете электроэнергию.

Сколько стоит установить дома ветряк?

Это зависит от многих факторов. Как только ветряная турбина выбрана для конкретного места, один небольшой фактор может привести к значительному увеличению стоимости. Например, если подключение к сети недоступно или может быть выполнено только через дорогостоящее расширение, это может стать чрезвычайно дорогостоящим.Затраты начинаются от 15 000 до 50 000 долларов за милю, в зависимости от местности, так что это немалые инвестиции.

По данным Windustry [3], 10-киловаттная машина, которая будет питать средний домашний дом, стоит 50 000–80 000 долларов или больше, чтобы полностью установить ее. Не совсем те деньги, которые большинству из нас приходится инвестировать в потребление энергии!

Сколько времени окупится ветряк?

Опять же, это было бы трудно установить, поскольку у каждого дома разные потребности в энергии.Потребуется значительное время — возможно, даже десятилетия — прежде чем домашняя ветряная турбина сэкономит достаточно энергии, чтобы окупить себя. Кроме того, преимущества серийно выпускаемых ветряных турбин настолько велики, что они почти не стоят того. По мере расширения ветряных электростанций в сельской местности местная экономика получает импульс и может ремонтировать дороги, финансировать правоохранительные органы и удерживать налоги на низком уровне.

Ветряные электростанции также сокращают количество сжигаемого ископаемого топлива, тем самым уменьшая количество диоксида серы и оксидов азота, загрязняющих воздух.Это сокращение загрязнения воздуха позволило сэкономить расходы на лекарства от эмфиземы и респираторных заболеваний, что позволило сэкономить огромные 9,4 миллиарда долларов [4] государственных расходов только в 2018 году.

Как генерировать энергию ветра дома

Переключитесь на возобновляемые источники энергии и доверьте это профессионалам

В большинстве случаев более безопасным, дешевым и простым вариантом является доверить ветряные турбины профессионалам. Если вы решили установить собственную ветряную турбину из-за заботы об окружающей среде, Inspire Energy всегда с вами.

Вы можете зарегистрироваться всего за две минуты, и когда вы это сделаете, мы покупаем больше чистой энергии от вашего имени, увеличивая спрос и количество чистой энергии в сети. А когда в сети появляется больше чистой энергии, мы не полагаемся на ископаемое топливо и не вносим свой вклад в изменение климата.

Не уверены, подходят ли вам возобновляемые источники энергии? Прочтите последние обзоры Inspire Energy, чтобы узнать, как мы помогли клиентам сделать переход.

Источники [1] https://www.energy.gov/energysaver/installing-and-maintaining-small-wind-electric-system [2] https://www.ветер-часы.орг/faq-output.php [3] http://www.windustry.org/how_much_do_wind_turbines_cost [4] https://www.awea.org/wind-101/benefits-of-wind/environmental-benefits

Как построить ветряную электростанцию ​​

Ветер является одним из самых устойчивых природных ресурсов Земли, когда речь идет о выработке электроэнергии. Чтобы использовать его, все, что вам нужно сделать, это построить ветряную турбину, которая преобразует движение воздуха в кинетическую энергию. Однако для того, чтобы сделать это в больших масштабах, вам понадобится ветряная электростанция — набор специально разработанных ветряных турбин, расположенных на ландшафте или в океане, где дуют устойчивые и сильные ветры.Ветряные турбины имеют несколько лопастей, установленных высоко на башнях, которые вращаются на ветру и собирают энергию.

Отраслевые эксперты говорят, что в Соединенных Штатах достаточно ветровых ресурсов, чтобы эффективно удвоить текущую мощность ветрогенерации, и что это дает множество экологических преимуществ. Только в Америке энергия ветра предотвращает выброс около 62 миллионов тонн парниковых газов и ежегодно сохраняет 20 миллиардов галлонов воды.

Потенциальные препятствия для строительства ветряных электростанций включают общественные разногласия по поводу размещения ветряных турбин, проблемы с получением разрешений, финансовые проблемы и технические проблемы, такие как потребность в инфраструктуре для передачи электроэнергии в электрическую сеть, которая обслуживает клиентов.Однако, если вы хотите построить собственную ветряную электростанцию, это не так уж сложно сделать.

Начало работы: планирование ветряной электростанции

Строительство ветряной электростанции — это большой проект, требующий, чтобы группы специалистов занимались многими аспектами проекта — от концепции и планирования до реализации. Планирование особенно важно для этого типа генератора энергии. Надлежащее место должно быть оценено на предмет любых рисков для дикой природы, должны быть получены разрешения, а сами турбины должны быть проверены.

Во-первых, обязательно выберите место с достаточным количеством ветровой энергии. По данным Американской ассоциации ветроэнергетики, лучшие места для коммерческих ветряных электростанций имеют скорость ветра 13 миль в час (6 метров в секунду) или более. Хотя может показаться, что чем больше ветра, тем лучше, слишком сильный ветер может вызвать нагрузку на оборудование и сделать проект более дорогим.

Специальные карты скорости ветра помогут определить регион с подходящими ветровыми ресурсами. Например, Министерство энергетики США предлагает удобную карту ветра.Вы также можете самостоятельно измерить энергию ветра, используя инструмент, называемый анемометром, на месте, которое вы рассматриваете. Некоторые штаты даже предлагают кредитные программы для анемометров. Ваш инженер может использовать специализированные сервисы и программное обеспечение для оптимизации местоположения, такие как Windnavigator и GH WindFarmer, которые анализируют топографию, погодные условия и аэродинамику.

Кроме того, вам нужно будет учитывать особые проблемы целевого местоположения, такие как доступ к дороге, потенциальное шумовое воздействие, мерцающие тени от лопастей и культурные особенности.

Оценка рисков для дикой природы

Вращающиеся лопасти ветряных турбин могут убивать находящихся под угрозой исчезновения птиц, летучих мышей, хищных и водоплавающих птиц, поэтому лучше всего размещать турбины вдали от оживленных коридоров диких животных и ежегодных миграционных путей. Консультативный комитет по руководящим принципам ветряных турбин Службы рыболовства и дикой природы США рекомендует многоуровневый подход, который включает предварительную оценку, характеристику участка и полевые исследования для прогнозирования и оценки видов и мест обитания, которым нанесет ущерб ветряная электростанция.

Как разработчик сайта, вам необходимо тесно сотрудничать с соответствующим государственным органом (или разрешительным органом), чтобы уменьшить и смягчить гибель животных из-за ветряной электростанции. В некоторых случаях вам может быть разрешено построить ветряную электростанцию ​​в уязвимых районах, если вы измените ее работу, чтобы она была более дружелюбной к дикой природе. Например, вам может потребоваться временно остановить турбины в сезоны миграции или в периоды слабого ветра, когда летучие мыши наиболее активны, а выработка энергии минимальна.

Расходы и финансирование ветряной электростанции

Подумайте о том, сколько энергии вы хотите производить — или сколько может произвести сайт — и сколько денег вы можете потратить. Покупка одних только ветряных турбин может обойтись вам в среднем в 1,37 миллиона долларов за мегаватт мощности.

Как правило, коммунальным предприятиям дешевле развивать ветроэнергетические объекты, чем частным инвесторам, потому что коммунальные предприятия могут использовать благоприятные структуры финансирования, которые снижают затраты примерно на 30%, или примерно на 1.4 цента за киловатт-час, согласно отчету, финансируемому Министерством энергетики США.

Государственные программы стимулирования также облегчают развитие ветряной электростанции. Налоговый кредит на производство (PTC) теперь обеспечивает налоговый кредит в размере 2,3 цента за киловатт-час в течение первого десятилетия эксплуатации.

Чтобы спрогнозировать нормированную стоимость финансирования вашего ветроэнергетического проекта, введите свои конкретные данные в интерактивные инструменты BITES (сценарии зданий, промышленности, транспорта и электричества), предоставленные Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии.Вы также можете просмотреть базу данных государственных и федеральных стимулов для возобновляемых источников энергии.

Убедитесь, что ваша ферма соответствует требованиям законодательства

Производители электроэнергии регулируются федеральными законами, такими как Закон о политике регулирования коммунальных предприятий 1978 года (PURPA), Закон об энергетической политике 2005 года (EPACT 2005) и Закон об энергетической независимости и безопасности 2007 года (EISA 2007). Отдельные штаты также имеют разные толкования того, как применяются эти федеральные законы, и у них есть разные полномочия по продвижению возобновляемых источников энергии через законодательство о стандартах портфеля возобновляемых источников энергии (RPS).

Юрист или консультант, специализирующийся на развитии возобновляемых источников энергии, может помочь вам разобраться в законах, регулирующих предлагаемый вами проект. Эти люди также могут помочь вам получить различные разрешения на строительство и природоохранные мероприятия, которые вам потребуются от государственных органов.

Если ваша ветряная электростанция будет находиться на государственной собственности или у нее есть партнер из федерального агентства, получение разрешения может зависеть от официального процесса оценки воздействия на окружающую среду. Например, ветряные электростанции, размещенные на территории, находящейся в ведении У.S. Бюро по управлению земельными ресурсами руководствуется определенными руководящими принципами, направленными на защиту видов и других природных ресурсов, находящихся под федеральной охраной.

Идентификация оборудования и проекта ветряной электростанции

Современные ветряные турбины изящнее и больше, чем устаревшие ветряные мельницы, с огромными лопастями и башнями высотой с высотные здания. Точное размещение этих турбин на ветряной электростанции влияет на общее производство энергии.

Как правило, чем больше ветряк, тем больше его генерирующая мощность.Наиболее часто устанавливаемая ветряная турбина имеет номинальную мощность 1,5 мегаватта и может питать до 500 домов, но новые модели работают еще больше. На веб-сайте General Electric указаны размеры до 3,4 мегаватт для наземного использования и до шести мегаватт для морского использования. Другими ведущими производителями ветряных турбин являются Vestas, Goldwind, Enercon, Siemens, Sulzon, Gamesa, United Power, Ming Yang и Nordex.

Большие и тяжелые ветряные турбины требуют больших фундаментов, и их установка стоит дороже.Оффшорные ветряные турбины должны быть рассчитаны на океанские условия. Ветряные турбины редко работают на полную мощность, поскольку их выработка энергии зависит от погодных условий.

В дополнение к ветряным турбинам для ветропарка требуется система сбора электроэнергии, трансформаторы, сеть связи и подстанции. Более того, для мониторинга производительности используется информационная система диспетчерского управления и сбора данных (SCADA). Инженер может порекомендовать подходящее оборудование и размещение турбины в зависимости от вашего участка, финансов и энергетических целей.

Безопасная мощность передачи

Если вы планируете ветряную электростанцию ​​коммерческого масштаба, вам нужен способ доставки энергии оптовым или розничным клиентам. Обычно для этого требуются линии электропередачи, соединяющие выходную мощность вашей ветряной электростанции с сетью передачи электроэнергии — энергетической сетью — в вашем регионе. Коммерческим ветряным электростанциям в отдаленных районах может быть сложно обеспечить пропускную способность и взаимосвязь с сетью.

В качестве альтернативы небольшие ветряные электростанции могут использоваться в качестве выделенного источника электроэнергии для сообщества или бизнеса.В этих случаях ветропарку может не потребоваться подключение к обычной электрической сети. Однако, чтобы продавать избыточную мощность, вам по-прежнему нужен способ доставки этой мощности электроэнергетической компании.

Для получения дополнительной информации обратитесь в Национальную лабораторию возобновляемых источников энергии (NREL), которая работает с разработчиками ветроэнергетики для обеспечения пропускной способности и взаимосвязи. Группа интеграции ветроэнергетики также предоставляет ресурсы для подключения ветряной электростанции к электрической системе.

Установка, тестирование и запуск оборудования

Строительство ветряной электростанции может быть завершено в течение нескольких месяцев.Однако сначала вам может понадобиться проложить дороги для перевозки ветряных турбин и другого оборудования.

Для каждой ветряной турбины вам нужно будет выкопать яму и заполнить ее железобетоном, чтобы он служил стабилизирующим основанием. Этот процесс более сложен в скалистых условиях или на морских ветряных электростанциях. После того, как фундамент подготовлен, вам нужно будет установить турбины с помощью специальных подъемников.

Затем вы разместите электропроводку и системы и проведете тесты, чтобы убедиться, что все элементы работают правильно.Часто требуется шесть месяцев, прежде чем проблемы будут устранены и ветряная электростанция выйдет на полную производственную мощность.

Каждая ветряная турбина требует около недели планового обслуживания в год. Американская ассоциация ветроэнергетики утверждает, что для обслуживания каждых 10 мегаватт установленной генерирующей мощности требуется один специалист по ветроэнергетике.

Почему бы не обзавестись собственной ветряной турбиной? Многие причины

Сегодня эта инициатива, Зеленый климатический фонд, представляет собой «пустую оболочку», говорит г-н К.Бан сказал в недавнем телефонном интервью. Пожизненный дипломат, который недавно стал президентом Глобального института зеленого роста, международной организации, базирующейся в Сеуле, Южная Корея, которая занимается развитием экологически чистой энергии, сказал, что надеется использовать следующую главу своей карьеры, чтобы помочь бедным странам выполнить свои обязательства. целей Парижского соглашения об изменении климата.

«Совершенно очевидно, что международное сообщество должно удвоить наши усилия по выполнению Парижского соглашения об изменении климата», — сказал г-н— сказал Бан. В частности, заявил он, Соединенным Штатам при президенте Трампе необходимо изменить свое отношение к глобальному соглашению.

В рамках Парижского соглашения почти 200 стран, богатых и бедных, обязались сократить или ограничить выбросы парниковых газов, которые они производят в результате сжигания ископаемого топлива или вырубки лесов. Страны также обязались создать Зеленый климатический фонд, мобилизовав к 2020 году 100 миллиардов долларов как из государственных фондов, так и из частного сектора, чтобы помочь беднейшим странам.

Г-н Трамп сказал, что Парижское соглашение является плохой сделкой для Соединенных Штатов и что страна больше не будет выполнять свое обещание сократить выбросы по крайней мере на 26 процентов ниже уровня 2005 года к 2025 году или вносить деньги в климатический фонд. Бывший президент Барак Обама пообещал 3 миллиарда долларов в течение четырех лет и перед уходом со своего поста передал 1 миллиард долларов.

«США — самая богатая, самая могущественная страна-лидер номер один. Есть нормальное ожидание, что Соединенные Штаты получат треть из 100 миллиардов долларов», — сказал он.— сказал Бан. «Политически и морально Соединенные Штаты должны быть лидерами».

Белый дом не ответил на просьбу прокомментировать высказывание г-на Бана. Но позиция г-на Трампа по Парижскому соглашению была четко изложена на конференции Консервативного комитета политических действий в прошлом месяце, когда он сказал, что соглашение станет «катастрофой» для Соединенных Штатов.

0 comments on “Электричество от ветра своими руками: Как сделать ветрогенератор 💨 на 220В своими руками: самодельный ветряк

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.