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 для частного дома
«Нам электричество сделать всё сумеет …» — так пели студенты электротехнических ВУЗов середины прошлого века. В этой юмористической «оде» электричеству отведено много фантастики, но сегодня мы можем с уверенностью сказать, что современный человек без электричества просто пропал бы. Если свечи и могли бы нам заменить «лампочку Ильича», то как быть со всем остальным?
К настоящему времени человеком открыты разные способы получения электрического тока:
- гальванические элементы, в которых химическая энергия преобразуется в электрическую;
- термогенераторы, в которых в электричество преобразуется тепловая энергия;
- солнечные батареи, где в электроэнергию преобразуется солнечная энергия.
Каждый из таких источников имеет свои достоинства и недостатки.
Однако преимущественное распространение получили генераторы, в которых механическая энергия преобразуется в энергию переменного электрического тока. Это так называемые индукционные генераторы, действие которых основано на явлении электромагнитной индукции.
Немного истории и теории
Вспомним немного школьный курс физики, из которого нам известно, что явление электромагнитной индукции было открыто в 1831 году английским физиком Майклом Фарадеем. А заключается оно в следующем: при всяком изменении магнитного потока, пронизывающего замкнутый проводящий контур, в этом контуре возникает электрический ток.
То есть в простейшем виде такой генератор выглядит как рамка, помещенная в поле постоянного магнита, вращающаяся под действием механической силы. Однако такой тип генератора переменного тока с неподвижной магнитной системой (индуктором) и вращающимися витками проводника (якорем) применяется очень редко. Связано это с тем, что для отведения тока от движущейся катушки требуются подвижные контакты, а при токе высокого напряжения в таких контактах будет иметь место сильное искрение.
Поэтому в подавляющем большинстве индукционных генераторов переменного тока обмотку (якорь), в которой наводится ток, делают неподвижной и называют статором, а вращают магнитную систему (индуктор), который называют ротором. В мощных генераторах магнитное поле создают обычно с помощью электромагнита, питаемого от источника постоянного тока — возбудителя.
Однако с появлением магнитов из сплава неодим-железо-бор, которые по своим характеристикам значительно превосходят другие виды постоянных магнитов, появилась возможность изготавливать ротор генератора на основе постоянных магнитов. Неодимовые магниты, разработанные в 70–80-е годы прошлого века, отличаются высокими и стабильными магнитными свойствами при малых размерах.
Теперь несколько слов о механической энергии, которую генератор преобразует в электричество. Для вращения ротора генератора используются энергия воды (гидрогенераторы), энергия пара (парогенераторы). Существуют генераторы, работающие от дизельных и бензиновых двигателей внутреннего сгорания.
Забота же об окружающей среде и об экономии собственных средств заставила человека вспомнить о таком «неутомимом работнике» как ветер. С незапамятных времен люди использовали энергию ветра для движения кораблей и для превращения зерна в муку. Современные ветряные двигатели для электрогенераторов ведут свою родословную именно от ветряных мельниц. Соединив ветряной двигатель (ветряк) с электрогенератором, изготовленным с применением современных магнитов, получим ветрогенератор на неодимовых магнитах — экологически безопасный и экономичный источник электрической энергии.
Чем хорош ветрогенератор
Сегодня даже заядлый скептик не будет оспаривать пользу этого вида источников переменного тока.
Конечно, величины напряжения, мощности и тока, полученных от генератора для ветряка, сделанного своими руками не позволят запитать все электроприборы в достаточно большом загородном доме. Но вот снабдить электричеством небольшой дачный домик, особенно если он расположен далеко от электрической сети, вполне рациональное решение.
И даже если только часть потребляемой электроэнергии для дома вы получите от ветряка, то в перспективе экономия будет ощутимой.
Кроме того, сделать генератор для ветряка — это интересная творческая работа, выполнив которую вы по праву сможете гордиться собой.
Из чего состоят ветрогенераторы и какие они бывают?
Обязательными элементами такого ветрогенератора на магнитах являются:
1) Мачта, на которой установлены ветровое колесо и генератор. Ее высота выбирается исходя их конкретных природных условий и потребностей человека.
2) Двигатель для ветряка — ветровое колесо с лопастями, которое преобразует движение ветра во вращательное движение вала ротора генератора.
3) Генератор, вырабатывающий переменный электрически ток, величина которого зависит и от параметров статора и ротора генератора, и от скорости вращения ветрового колеса, дающего движение ротору.
Кроме того в состав системы могут входить ряд вспомогательных устройств, обеспечивающих управление работой системы и улучшающие качество получаемого тока: контроллер, аккумуляторные батареи, преобразователи, стабилизаторы.
В зависимости от направления оси вращения различают два типа ветрогенераторов — вертикальные и горизонтальные.
Горизонтальные (пропеллерные) имеют больший КПД, но они более сложны по конструкции, так как включают систему, ориентирующую пропеллер по ветру. Изготовление таких ветрогенераторов сложнее, а работают они только при достаточно больших скоростях ветра. Кроме того, ветряки с горизонтальной осью вращения требуют достаточно большого пространства, а модели с вертикальной осью вращения значительно компактнее.
Вертикальные ветряки проще по конструкции, дешевле, но их КПД ниже.
Но обратимся к сердцу любого ветряка — электрогенератору переменного тока, ротор которого выполнен на неодимовых магнитах.
Как собрать генератор на магнитах
Собираем ротор
Ротор такого магнитного ветрогенератора конструктивно представляет собой сборку из двух стальных дисков, расположенных параллельно друг другу. Диски жестко скреплены между собой через распорную втулку и установлены на валу, вращение которого обеспечивает турбина ветряка.
Можно рекомендовать сделать ротор из автомобильной ступицы в сборе с тормозными дисками. Это надежная и хорошо сбалансированная основа для ротора. Дешевле будет взять б/у ступицу. В этом случае ее необходимо разобрать, тщательно почистить, проверить и смазать подшипники. Можно диски для ротора изготовить самостоятельно из низкоуглеродистой стали. Конечно, можно взять и другой материал, но следует учесть, что при использовании немагнитного материала эффективность генератора значительно снижается.
По периметру каждого диска располагаются магниты. Какие магниты нужны для ветрогенератора? Можно взять дисковые, прямоугольные, но наилучший эффект дают неодимовые магниты-сектора. Их размер и количество могут быть разными в зависимости от вашей цели и возможностей. Однако число пар полюсов магнитов должно быть четным, причем для однофазного генератора их должно быть столько же, сколько и катушек в статоре, а для трехфазного — четыре или две пары на три катушки. Магниты по периметру диска устанавливаются с чередованием полюсов: N–S–N–S….
Для этого предварительно следует изготовить шаблон, где точно обозначить место каждого магнита.
Размеры дисков ротора рассчитываются, исходя из размеров магнитов и их количества. Толщина диска для ротора должна быть порядка толщины магнита.
Магниты приклеиваются к диску суперклеем, а затем диск заливается эпоксидной смолой. Чтобы избежать ее стекания по внутренней и наружной окружности диска делаются бортики из скотча, пластилина или другого подручного материала. Перед тем, как залить диск эпоксидкой рекомендуем пометить на каждом диске по магниту, полюса которых направлены встречно, чтобы затем не перепутать при сборке. При сборке генератора следует следить за тем, чтобы магниты на дисках ротора располагались точно напротив и были направлены противоположными полюсами друг к другу. Схематический чертеж ротора ветряка с распределением магнитных силовых линий представлен на рис. 1.
Рис. 1
Изготовление статора ветрогенератора
Теперь сформированное магнитное поле нужно преобразовать в электричество.
Для этого служит статор — неподвижная обмотка из медного провода, расположенная так, чтобы силовые магнитные линии, образуемые магнитами ротора, при его вращении пересекали провода обмотки.
Статор генератора располагается в зазоре между дисками ротора. Состоит он из неподвижных плоских катушек без сердечников. В каждой катушке при пересечении силовыми линиями магнитного поля возникает ЭДС индукции, переменная по величине и направлению. Величина напряжения, значит, и эффективность ветрогенератора, зависят от скорости вращения ротора, от количества витков в каждой катушке, от числа самих катушек и диаметра медного провода, используемого для их изготовления.
Генератор может быть однофазным или трехфазным. Первый проще, но второй предпочтительнее по двум причинам. Во-первых, в ветряке с трехфазной схемой генератора отсутствуют вибрации, которыми в нагруженном состоянии грешит однофазный. Кроме того, трехфазный генератор эффективнее однофазного более чем в 1,5 раза.
Расчет числа и параметров катушек для ротора ведется исходя из числа магнитов, их ширины, выбранного соотношения 4/3, или 2/3 и диаметра провода.
Если для обмотки взять тонкий провод, то катушки статора можно намотать с большим количеством витков, напряжение на выходе генератора будет более высоким, но его нагрузочная способность ниже. При использовании более толстого провода с меньшим сопротивлением в зазоре для статора поместятся обмотки с меньшим числом витков, в результате выходное напряжение будет ниже, но выше нагрузочная способность. Форма катушек определяется формой магнитов, а оптимальной толщиной статора считается величина, равная толщине магнитов. Число витков каждой катушки получается делением общего числа витков обмотки на число катушек, а общее число витков обмотки статора определяется, исходя из ЭДС, величины магнитной индукции, средней скорости вращения ротора.
Намотав катушки, их раскладывают на предварительно подготовленном шаблоне с размеченными секторами, соединяют между собой в зависимости от выбранной схемы. В однофазном варианте все катушки соединяются между собой последовательно. При этом нужно учесть, что токи в соседних катушках будут иметь противоположные направления, поэтому соединяются начало с началом соседней, а конец с концом следующей.
Провода от начала первой и конца последней катушек выводятся наружу. При трехфазном варианте между собой соединяются каждая третья катушка. Провода каждой фазы выводятся наружу и впоследствии соединяются звездой или треугольником. Схемы соединения обмоток генератора представлены на рис. 2.
Рис. 2
Для прочности под катушки и на них кладется стеклоткань, и вся конструкция заливается эпоксидной смолой. После ее застывания сверлятся отверстия для крепежных болтов.
Оба диска ротора устанавливаются на валу с двух сторон от статора на расчетном расстоянии, на передний диск ротора крепится ветроприемное устройство.
Заглянем в будущее
Человеческая мысль не стоит на месте и самые распространенные сегодня горизонтальные ветрогенераторы постепенно уступают свое место вертикальным. Связано это с появлением технологии магнитной левитации, или так называемых ветрогенераторов на магнитной подушке. В такой конструкции лопасти крыльев при малых габаритах максимально используют энергию ветра, то есть КПД тут будет значительно выше.
Первенство в применении этой технологии принадлежит китайцам, но сейчас во многих странах мира инженеры работают над созданием мощных ветрогенераторов с магнитной левитацией, позволяющих осуществить переход к источникам возобновляемой энергии в промышленном масштабе.
Самодельный автомобильный генератор ветряной турбины – Новости Матери-Земли
Может быть, вы живете на лодке, отдыхаете в отдаленной хижине или живете вне сети, как я. Или, возможно, вы просто заинтересованы в снижении счета за электроэнергию. В любом случае, используя несколько недорогих и доступных материалов, вы можете построить самодельный ветрогенератор, который будет давать вам электричество, пока дует ветер. Вы сможете осветить эту кладовую, запитать свой сарай или использовать генератор, чтобы зарядить все аккумуляторы вашего автомобиля.
Электричество для моей автономной хижины поступает от солнечной и ветровой энергии, хранящейся в блоке из четырех 6-вольтовых аккумуляторов для гольф-кара, подключенных к 12-вольтовой системе.
Контроллер заряда и датчик заряда батареи предохраняют мою систему от недостаточной или чрезмерной зарядки. Все это обошлось мне менее чем в 1000 долларов, и у меня есть свет, вентиляторы, телевизор и стереосистема, холодильник и диско-шар, который поднимают по особым случаям.
Если вы можете крутить гаечный ключ и работать с электродрелью, вы можете построить этот простой генератор за два дня: один день на изготовление деталей и один день на сборку компонентов. Четыре основных компонента включают автомобильный генератор со встроенным регулятором напряжения, вентилятор General Motors (GM) и узел сцепления (я использовал один от 19-го поколения).88 GM 350), башню или опору для установки генератора (15 футов использованной 2-дюймовой трубы обошлись мне в 20 долларов) и металл для сборки кронштейна для установки генератора на башне или опоре. Если вы парень Ford или девушка Mopar, это нормально — просто убедитесь, что ваш генератор переменного тока имеет встроенный регулятор напряжения.
Вам также понадобится электрический кабель или провода, чтобы подключить генератор к аккумуляторным батареям. Я использовал 3-жильный кабель 8-го калибра, украденный с нефтяного пятна. (И они сказали, что переход от ископаемого топлива к возобновляемым источникам энергии займет годы. Пфф!)
Лопасти ветрогенератора переделаны из муфты вентилятора автомобиля. Чтобы прикрепить лопасти к генератору, вы можете приварить ступицу муфты вентилятора непосредственно к ступице генератора — просто убедитесь, что вентилятор находится точно на одной линии с валом генератора. Кроме того, убедитесь, что встроенные разъемы проводов генератора переменного тока расположены в нижней части генератора. Если у вас нет доступа к сварочному аппарату, вы можете соединить муфту вентилятора с генератором, используя следующие материалы:
- Шайба 5/8 дюйма на 3 дюйма, толщина 3/16 дюйма
- Электродрель
- Метчик 1/4 дюйма
- Сверло, соответствующее конкретному метчику
- (4) 1 Болты размером от /4 дюйма на 1-1/2 дюйма до 2-1/2 дюйма с соответствующими гайками и стопорными шайбами
Создайте соединение, используя 3-дюймовую шайбу и четыре болта, которые будут крепиться муфта вентилятора и генератор вместе.
Просверлите четыре отверстия в шайбе, чтобы они совпадали с отверстиями в муфте вентилятора, а затем нарежьте резьбу в отверстиях с помощью 1/4-дюймового метчика. Вкрутите болты в отверстия. Чтобы определить длину болтов, которые вам понадобятся, установите вентилятор на верхнюю часть генератора так, чтобы шкив вентилятора опирался на шкив генератора, а оба вала находились на одной линии. Измерьте длину вдоль двух валов от задней части вентилятора генератора до задней части ступицы муфты вентилятора. Используйте эту длину для болтов. Отверните гайку шкива генератора и снимите шкив и небольшой вентилятор. Наденьте соединение, которое вы сделали из шайбы и четырех болтов, на вал генератора переменного тока так, чтобы болты были направлены в сторону от генератора. Затем снова прикрепите вентилятор генератора и гайку к валу, оставив шкив снятым. Большая гайка будет удерживать соединение на месте. Прикрепите узел муфты вентилятора к болтам, выступающим теперь из генератора, и затяните гайки, установив на место стопорные шайбы.
Если у вас есть сварочный аппарат, сделать кронштейн несложно. Я использовал 1-дюймовую квадратную трубу для всех частей кронштейна и 2-футовый кусок 1-дюймовой трубы для вращающегося стержня, который помещается внутри стойки. Если у вас нет сварочного аппарата, не бойтесь. Кронштейн в сборе можно собрать с помощью 1/2-дюймовой оцинкованной трубы и фитингов. Вот список фитингов, которые вам, скорее всего, понадобятся:
- (5) тройники 1/2 дюйма
- (2) Колена 1/2 дюйма
- (2) Ниппели 1/2 дюйма на 12 дюймов
- (2) Ниппели 1/2 дюйма на 6 дюймов
- (2) 1 Ниппели 1/2 дюйма на 1 1/2 дюйма
- (2) Ниппели размером 1/2 дюйма на 2 дюйма
- (3) Ниппели размером 1/2 дюйма на закрытие
A хвостовой плавник должен быть прикреплен к 12-дюймовому ниппелю на задней части кронштейна, чтобы вращать генератор и выровнять его по направлению ветра.
Вы можете вырезать плавник высотой около 1 фута и длиной 2 фута из старого жестяного сайдинга или кровли с помощью ножниц по металлу или газового резака — форма прямоугольного треугольника работает лучше всего. Если вы используете гофрированный металл, обязательно обрежьте плавник, чтобы гофры располагались горизонтально. После того, как плавник вырезан, положите его поверх одного из 12-дюймовых ниппелей и просверлите три пилотных отверстия в нижней части хвостового плавника и в боковой части ниппеля. Используйте три шурупа (хорошо подойдут стальные кровельные шурупы), чтобы прикрепить хвост к ниппелю.
Я использовал старую телевизионную антенную вышку высотой 20 футов вместе с трубой диаметром 2-1/2 дюйма в качестве верхней части. Вам также потребуется приварить или прикрутить стопор в верхней части мачты, который будет соприкасаться с стопором на кронштейне в сборе. Ограничители позволяют генератору вращаться только на 360 градусов по часовой стрелке или против часовой стрелки, поэтому ваш кабель не скручивается вокруг столба и башни.
Соединение 2-3/8-дюймовой толстой металлической трубы длиной от 10 до 20 футов (или высотой после возведения) образует хорошую башню после ее прикрепления к зданию или другой прочной стационарной конструкции . Убедитесь, что он безопасен, и при необходимости рассмотрите возможность использования растяжек.
После того, как вы скрепите все компоненты генератора вместе и прикрепите их к узлу кронштейна, закрепите его на неустановленной опоре или мачте. Вставьте трубу узла кронштейна генератора в столб или в верхнюю часть мачты. Используйте две стальные шайбы, сложенные вместе, чтобы создать гладкую поверхность, которая будет служить подшипником между генератором и опорой. Присоедините положительный и отрицательный провода к генератору переменного тока и закрепите их на кронштейне и вдоль башни с помощью стяжек, вязальной проволоки или клейкой ленты. (На самом деле он не самодельный, если только на нем нет небольшой проволоки и клейкой ленты, не так ли?) Убедитесь, что провода достаточно провисают, чтобы ветрогенератор мог вращаться на 360 градусов.
Вам, скорее всего, понадобится помощь, чтобы установить башню и генератор в вертикальном положении, так как они будут довольно тяжелыми. Веревки и соскальзывание помогут, если вы поднимаетесь довольно высоко. Если в вашем регионе всегда ветрено, вам нужно будет находиться достаточно высоко над землей, чтобы движущиеся части были безопасно над головой. Надежно закрепите башню на месте. Ветер может быть обманчиво сильным, поэтому не экономьте на этом этапе окончательной сборки. После того, как вы установили свой ветрогенератор, подключите провода к аккумуляторной батарее с контроллером заряда между ними, чтобы предотвратить недостаточную или чрезмерную зарядку.
Теперь вы будете готовы включать свет, крутить джемы и проигрывать старые диско-движения. Я знаю, вы копили деньги на электрическую горку с семьей и друзьями.
Предупреждение: сборка и использование на свой страх и риск. Мой генератор работает нормально, но ты отвечаешь за свою работу. Удачи и силы!
Роберт Д.
Коупленд выращивает и продает мясной скот травяного откорма и является владельцем автономного приюта с завтраком под названием 9 в Техасе.0073 The Sunflower , в комплекте с домиками из соломенных тюков и земляной штукатурки, свежими органическими продуктами, инструкцией по пермакультуре, мастер-классами и многим другим!
Другие статьи о ветроэнергетике:
- Правильное размещение ветряной турбины
- Домашняя ветровая энергия
Ветряные мельницы на заднем дворе?: Практически | Журнал STANFORD
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
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.
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 пространства? 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 и высотных сооружений. После нескольких лет обсуждения в городском совете жители города Айлип на Лонг-Айленде, штат Нью-Йорк, недавно получили рекомендации по установке личных ветряных мельниц: они не должны превышать 45 футов в высоту, располагаться близко к границе собственности или быть громче обычного автомобиля.
трафик.
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.  Своими руками ветрогенератор для дома: Как самому сделать ветрогенератор?
|