Многие компании изготавливают ветрогенераторы с винтовыми пропеллерными двигателями. Это позволяет им достигать КПД (коэффициента полезного действия) до 45-50%. Это очень даже неплохо! Но если вы впервые решили изготовить свой собственный ветрогенератор, то вам стоит приступить к более упрощенному варианту. Своими руками в первый раз можно изготовить ветрогенератор из мотор колес. Вот иллюстрация конечного варианта:

Какова цель создания ветрогенератора

Если вы катаетесь на электровелосипеде, то знаете, что вам необходим мотор с мощностью от 500 до 1000 Вт. Съезжая с крутых горок, мотор автоматически подзаряжает батарею. И если у вас возникла идея получить свой генератор электроэнергии, то эту часть (мотор колесо) можно повторно использовать для создания без значительной переделки.

Такой ветряк может идти наряду с заводскими генераторами, выдавая ток и заряжая батарею даже при малых оборотах.

Этапы изготовления ветрогенератора из мотор колеса

1. Подбор двигателя. В нашем случае – это мотор колесо. Стоит учитывать все параметры (Ватт, вольт, обороты в минуту).
2. Делаем лопасти! Вы можете подобрать материал для изготовления – дерево (нуждается в покраске и лакировании), стеклоткань (очень долгий и кропотливый процесс) , или пвх-труба (наиболее простой вариант).
3. Изготовляем Хаб (место соединения деталей, на котором делаем отверстия для крепления в соответствии с количеством лопастей).
4. Поворотный механизм (желательно, чтобы материал был – сталь, тогда ваш ветрогенератор выдержит любую непогоду).
5. Покупаем контроллер, который будем измерять нашу мощность. (можно взять контроллер от автомобиля).

Если вы хотите, чтобы ветрогенератор работал качественно и продолжительно, то нужна вертикальная конструкция – ротор Савониуса. Он состоит из двух полуцилиндрических лопастей и перекрытия, из которых и получаются оси вращения ротора. Ротор Савониуса работает с небольшой скоростью вращения, ориентируются всегда по ветру, практически не зависим от турбулентности. В кооперациями с лопастями и потоками воздуха, эффективность ротора увеличивается.

Особенности ветрогенератора, созданного своими руками

1. Подача тока осуществляется сразу после установки (даже если скорость ветра 1-2 м/с).
2. Скорость вращения нашего ветрогенератора – равно пропорциональна скорости вращения.
3. Можно уменьшать мощность, используя обмотки (их нужно закоротить).
4. И увеличивать – эти же обмотки просто доподключить.
5. Как показывает практика, чаще всего обмотки соединяются по схеме «звезда», а на стандартном мотор колесе представляет такое соединение по схеме «треугольник». Учтите этот нюанс. Лучше вовремя доделать, тогда работа будет производится качественнее.
6. Ветрогенераторы могут давать различную мощность. Это зависит от изначального веса мотор колес. Вес 4-6 кг дают 500-1000Вт и КПД около 80%, 8-10 кг- 1500-2000 Вт, вес больше 20 кг – 8000 Вт.

Если вы всерьез задумались об изготовлении мотор колеса, то наш интернет магазин Sporte предлагает альтернативный вариант для каждого. Мощный ветрогенератор можно сделать из мотор колеса 48V1000W заднего,

Однажды заболел я идеей энергонезависимости и решил сделать ветряк. Долго выбирал мотор-генератор для ветряка. Было несколько вариантов:

• переделать асинхронный двигатель, установив на ротор постоянный неодимовые магниты
• переделать генератор от автомобиля на постоянные магниты, таким образом избавится от обмотки возбуждения, которую нужно было неплохо кормить (для сравнения: КПД генератора с постоянными магнитами 0,8, аналогичного с обмоткой возбуждения - 0,6).
• Найти готовый двигатель с постоянными, желательно неодимовыми, магнитами. Почему именно неодимовыми, спросите вы, ведь двигателей с ферритовыми магнитами больше. Все просто: практически все двигатели с ферритом рассчитаны на большие обороты, минимум, что я находил - 1500 об/мин, 36 вольт. Это значит - конструкция ветрогенератора усложняется редуктором, который будет снижать общий КПД всего изделия и усложнит конструкцию, а также затраты на эксплуатацию, короче сплошной гемор.

Двигателей с постоянными магнитами есть несколько вариантов: Двигатель для генератора выбран! Следующий этапом было изготовление лопастей. Их также народные умельцы делают из разных материалов

• Лопасти из дерева - неплохие, но трудоемкие в изготовлении, требуют обслуживания (покраска, лакировка)
• Лопасти из композитных материалов (стеклоткань и эпоксидка) - трудоёмкое изготовление
• Лопасти из ПВХ-трубы - просты в изготовлении, не требуют обслуживания

Как изготовить лопасти из ПВХ-трубы:

Длина лопасти из трубы примерно рассчитывается так: длина лопасти = диаметр трубы * 5 . Можно, конечно, сделать и длиннее, но их будет очень сильно выгибать на сильном ветре. Делите окружность трубы по диаметру на 4-ре равные части, потом по длине трубы разрезаете, и у вас получится 4-ре заготовки. Затем с одного края отмечаете 30-35 мм и проводите линию к углу другого края заготовки, отрезаете лишнее. Все лопасть готова, с остальными проделываем те же операции, и у вас получаются 4 прекрасные лопасти. Далее шлифуем углы для лучшей аэродинамики.

Изготовления узла крепления лопастей (Хаба)

Я его изготовил из пластины толщиной 1,5-2мм. Вырезаем круг и размечаем его на 5 равных частей. Сверлим отверстия для болтов, которые будут крепить лопасти, и хаб к мотор колесу.

Поворотный механиз и крепления для мк

В коммерческих ветрогенераторах чаще всего используют винтовые пропеллерные двигатели - у них максимальный КПД, доходящий до 49%. Это весомое преимущество, и свой третий или четвертый по счету ветряк вы можете попытаться изготовить по пропелерной схеме - но винтовые двигатели значительно сложнее изготовить, поэтому если вы хотите сделать свой первый самодельный ветрогенератор, т.е. не покупать готовый, а именно сделать ветрогенератор своими руками, лучше начать с классических конструкций на роторном двигателе, выглядит она так:

Однако не стоит думать, что необходимо поднять ветряк как можно выше любой ценой - на самом деле скорость ветра пропорциональна корню седьмой степени от высоты - выгода не большая, но с точки зрения монтажа это весьма существенно!

Один только плюс - если ветро энергетическая установка (ВЭУ) высоко поднятая над землей, то она будет выполнять функцию молниеотвода, а это для сельской местности бывает полезно.

До недавнего времени главной проблемой в строительстве ветрогенераторов являлся выбор (или самостоятельная постройка) генератора электрического тока, подключаемого к шкиву ветрогенератора - всегда легче использовать готовую конструкцию, чем собирать и наматывать обмотки самостоятельно.

И все поменялось с появлением мотор-колес для электровелосипедов и электроскутеров - это идеальные генераторы для домашней ветроэнергетики! В терминах ветроэнергетики правильнее всего принимать мотор колесо за "многополюсной тихоходный генератор", посмотрим, как оно устроено, самое простое и дешевое мотор-колесо для электровелосипеда:

Как мы видим, в зависимости от конструкции, это от 30 до 50 ниодимовых магнита, закрепленных на вращающемся статоре и неподвижный ротор с тремя независимыми обмотками. Каждая обмотка намотана 4-9 параллельно соединенными (для лучшего заполнения паза) проводами, суммарный диаметр около 3-4мм. Посмотрим, что стоит отметить особо важным для самостоятельного строительства ветрогенератора из мотор-колеса?

1.В режиме генератора, любое мотор колесо начинает выдавать ток сразу же, "с пол оборота!"

2.Выдаваемое напряжение пропорционально скорости вращения - учитывайте это при выборе контроллера.

3.Снимаемую мощность можно увеличить, подключая дополнительные обмотки!

4.Можно затормозить мотор-колесо закоротив обмотки между собой - с обмотками ничего страшного не случится, электротормоза такой конструкции давно используются на электровелосипедах и электроскутерах.

5.Внутри мотор-колеса для электровелосипеда обмотки чаще бывают соединены по схеме "звезда". А мотор колеса для скутеров и, особенно, мотор колеса для электросамокатов имеют соединение обмоток по схеме "треугольник" - имейте в виду это при конструировании! Хотя, залезть в мотор-колесо и перепаять обмотки не представляет никакого труда, все эти мотор колеса очень легко открываются!

6.Мотор колеса отличаются по весу и условно делятся на три класса: 4.5-6кг имеют паспортную мощность около 600 - 1000 вт, в случае их использования по назначению, и КПД порядка 85%.
Мотор-колеса весом от 8 до 10 кг мощностью около 1500 - 2000 ватт. И самые мощные, до 24 кг включительно, рассчитаны на мощность до 8000 ватт.

7.Цена на голое мотор колесо (т.е. в комплекте нет ничего кроме самого мотор колеса), которое имеется в наличии.

8.Максимальные обороты мотор-колес при эксплуатации по прямому назначению - от 200 до 400 оборотов в минуту.

Теперь поговорим о конструкциях роторов для ветряков с мотор-колесом. Естественно, конструкция их может быть абсолютно любая, никаких ограничений нет. Но, какие-то подходят лучше и считаются проще для самостоятельно изготовления своего первого ветрогенератора. Абсолютным лидером тут являются вертикальные конструкции с ротором Савониуса. Этот тип конструкции очень прочен и долговечен, если построен правильно, имеет относительно небольшую скорость вращения, что важно именно в конструкции с мотор-колесом в качестве электрогенератора. Ротор Савониуса может быть легко изготовлен в домашних условиях, без возни с аэродинамическим профилем крыла и другими проблемами, связанными с изготовлением горизонтальной "пропеллерной" турбины. Более того, в отличие от турбины с горизонтальной осью, ротор Савониуса всегда ориентирован по ветру, и не сильно зависит от турбулентности, что иногда бывает сильным подспорьем.
К недостатком роторов Савониса (а их достаточное количество) обычно относят их низкий КПД, всего порядка 15%. К счастью, для конструкций с мотор-колесов наиболее подходит самый эффективный вид ротора Савониуса.

Он не только имеет аэродинамическое преимущество, так как воздушные потоки отклоняются лопастями два раза, но лопасти еще имеют некоторый аэродинамический профиль. Когда на лопасти находит поток воздуха, создается небольшая подъемная сила и, следовательно, эффективность ротора повышается. Реальные конструкции на таком профиле начинают движение при ветре, который лицом не ощущается…

СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ МОТОР-КОЛЕСА

Оно устанавливается в качестве ступицы в велосипедные, автомобильные или скутерные колеса и приводит эти транспортные средства в движение. Существуют две основные конструкции:

• приводные
• редукторные

Более удачными представляются приводные модели, имеющие меньший уровень шума и лишенные подшипников, шестерней и прочих элементов, представляющих определенный риск выхода из строя.

С точки зрения конструкции, мотор-колесо - это готовый генератор , нуждающийся лишь в источнике вращательного момента, чтобы начать воспроизводить электроэнергию.

Ветрогенератор из мотор-колеса

Получить электроэнергию с помощью мотор-колеса несложно, надо лишь обеспечить вращение для перехода устройства в режим генератора. Вращение мотор-колеса для генерации электротока имеет смысл только при очень доступном источнике. Нерационально использовать для этого бензиновый или дизельный двигатель, так как стоимость полученной энергии будет запредельной. Если же привод будет осуществляться от самодельного устройства, источником энергии вращения для которого станет ветер, то полученное электричество станет достаточно рентабельным и дешевым.

Как сделать ветрогенератор

Для изготовления ветрогенератора прежде всего потребуется изготовить ветряк. Для этого надо сделать ось вращения, и для подъема устройства над землей. Придумано много разнообразных конструктивных решений, некоторые из них весьма изящны - например, иногда используется велосипедное мотор-колесо в паре с обычным со спицами, на ободах которых устанавливаются лопасти из половинок полипропиленовых труб.

Решение простое и эффективное, но имеет и некоторые недостатки - так, для наиболее эффективной работы надо поднять устройство на некоторую высоту. Если потребуется какое-либо ремонтное воздействие или обслуживание, то придется подниматься к устройству на высоту.

Выбор типа конструкции

Одним из вопросов, возникающих перед мастером при создании проекта, становится выбор типа конструкции - горизонтальная или вертикальная. Следует учитывать, что мотор-колесо оказывает некоторое сопротивление вращению, поэтому более удобным станет , при создании которого можно разнести лопасти на достаточное расстояние от оси вращения, чтобы появилась возможность старта вращения даже .

Это может быть важно, если используются довольно крупные колеса, например, от автомобиля, которые имеют достаточно большой пусковой момент. Обычно используются сломанные скутеры или велосипеды, приобретаются вышедшие из строя устройства, восстанавливаются и используются как основа конструкции ветрогенератора.

Сегодня мы рассмотрим очень интересную информацию о том, как сделать самодельный ветрогенератор. Ведь по мнению, одного изобретательного парня по имени Тэд Баер — это очень просто. Он стал человеком, который сделал самоделки-ветрогенераторы своими руками в виде целой серии высокомощностных и элементарных устройств.

Вертогенератор можно считать более сложной альтернативой добычи электричества с помощью солнечных панелей. Солнечные панели и можные аккумуляторы могут обеспечить электричеством не только дома за городом, но и многоэтажные дома в крупных города, таких как Москва. читайте про виды и стоимость солнечных панелей и батарей на сайте компании Sunways Pv Systems.

Так, лопасти нашей ветряной конструкции выполнены из мягкого алюминия. Зачастую этот материал используется при изготовлении подвесных потолков. Поэтому его можно приобрести в любом строительном магазине или же даже найти у себя дома. Ведь у хорошего хозяина всегда найдется необходимые для мастерства детали. Для того чтобы несколько повысить уровень жесткости нашей лопасти можно полосу в 40 см сложить вдвое и скрепить специальными заклепками.

Далее, неодолимо просто взять обычное ненужное колесо от велосипеда и уже непосредственно на его спицы начинать прикреплять готовые лопасти. Такой самодельный ветрогенератор будет исключительно пригоден во многих случаях, когда необходимо получать электроэнергию. Но без генератора, естественно, эти самодельные ветряки ничего не стоят.

Тэд рекомендует использовать в качестве генератора двигатель на базе постоянных магнитов. При этом важно иметь проводной ремень, который бы имел высокий уровень устойчивости против ультрафиолетового излучения. Учитывая тот факт, что ток на выходе достигает показателей в два ампера при скорости 20 км/ч, такой самодельный ветрогенератор действительно сможет составить достойную конкуренцию солнечным батареям. Но при условии постоянного ветра.

По подсчетам нашего изобретателя Тэда Баера подобные модели самодельных ветрогенераторов обойдутся не более восьмидесяти долларов. Если приобретать все детали новыми в строительном магазине. Но ведь такие несложные элементы легко можно найти и дома, в виде хлама в гараже или на чердаке. Например, колесо от велосипеда или же пластинки алюминия. Они есть почти у каждого хозяина. Тогда и стоимость на такие ветрогенераторы своими руками значительно уменьшиться, а пользы много. Да и работа в целом несложная.

Здесь самой дорогостоящей покупкой может стать генератор постоянного тока. Его цена колеблется в районе 30 долларов и специальный проводной ремень, который может противостоять ультрафиолетовому излучению. Стоимость последнего около 10 долларов. Хотя если вы имеете дело в сельскохозяйственной сфере, такой ремень применяется в качестве привода для конвейера.

Наши ветрогенераторы своими руками дополнительно имеют хвостовое оперение. Балка такой детали выполнена при помощи пластиковой ПВХ трубы. Также стоит упомянуть то, что изобретатель рекомендует для своей самоделки использовать только заднее колесо от велосипеда, который имеет диаметр 61 - 69 см. При этом колесо необходимо прикрепить к торцу заглушки пластиковой трубы. Посередине которой надо высверлить небольшое отверстие.

Мы уже упоминали о том, что в виде генератора используем двигатель постоянного тока, который обладает рабочим напряжением в 24 В. Такой двигатель чаще всего применялся в устаревших моделях персональных компьютеров для привода дисков. Поэтому такие модели моторов можно поискать на разборке компьютерного хлама или даже в интернет-магазинах. Может, где-то на складе завалялись? Ведь их производство уже прекратилось.

Такие ветрогенераторы своими руками необходимо прикрепить непосредственно к ветряку при помощи обычного уголка. Таким образом, надо получить достаточно прочную и надежную полочку. Далее, двигатель прикрепляется вместе с полочкой хомутами.

В этом случае шест для укрепления нашей ветряной станции считается одновременно и желобом для электропроводки. Поверху нашего шеста из металла необходимо прикрепить небольшой отрезок ПВХ-трубы для контакта пластика с корпусом ветряка. Другими словами, мы получаем конструкцию подшипника в виде пластика по пластику.

Важно также обратить внимание на то, что вес хвоста таких самодельных ветрогенераторов необходимо подбирать с условием уравновешивания общей конструкции ветряка. К этому вопросу Тэд Баер подошел по творчески. Ведь для достижения равновесия изобретатель использовал монетки в один цент.

Тестирование ветрогенератора

Наш изобретатель свое тестирование полученных своими руками ветронераторов производил на собственном минивэне Windstar, который обладает специальным багажником на верху машины для прикрепления платформы. Для того чтобы закрепить такие конструкции ветряка своими руками лучше всего использовать треноги для монтажа ТВ-антенны при кровле дома. При этом все технические характеристики, например, скорость ветряного потока, напряжение и ток лучше всего можно зафиксировать при помощи видеокамеры. Так, у Тэда Баера эти показатели были таковыми - 2А, 16В, 32Вт при 20км/ч.

Закрепление самодельных лопастей для ветряка и их установка

Процесс изготовления такого устройства как ветрогенераторы своими руками несложный. Важно просто следовать всем рекомендациям, которые в статьи очень подробно изложены. Итак, лопасти нашей ветряной мельницы необходимо прикреплять своими руками на заднее колесо велосипеда путем изгибания алюминиевых полос вокруг каждой отдельной спицы. При этом зацеплять ране изогнутый штифт лучше всего вокруг следующей спицы. Далее, этот крюк необходимо вставить в отверстие, выполненное на каждой лопасти.

Важно понимать, что процесс загибания каждой лопасти нашего ветряка необходимо проделывать своими руками. Хорошим помощником в этом случае может стать небольшой кусок трута из металла, например, диаметром в 3 мм.

Конечно же, материал, который использовал изобретатель несколько тоньше, нежели тот, что продается в магазинах. Именно поэтому Тэд предложил алюминиевую полосу улаживать в два раза. Здесь можно использовать разный материал для изготовления лопастей своими руками. Можно, например. взять пластик, древо или фанеру. Выбирайте то, что у вас уже имеется под рукой. Чтобы несколько удешевить свое изобретение и сделать ветряк не только самым полезным, но наиболее выгодным.

Какими характеристиками стоит руководствоваться при выборе места установки ветряка?

Очень важно не только изготовить своими руками ветрогенераторы, но и уместно их расположить. Чтобы эффективность таких устройств была максимальной. Такие модели самодельных ветрогенераторов обычно устанавливаются на опоре, да повыше. Но важно учитывать также характеристику местности.

Например, горизонтальные ветрогенераторы своими руками очень чувствительны к направлению ветряного потока. Их рекомендуется устанавливать так, чтобы ветер дул с одной стороны. Тогда как изготовленный нами ветрогенератор с колеса велосипеда сам будет поворачиваться в необходимую сторону. И поэтому его располагать как-то по-особенному не надо. Поэтому горизонтальные ветрогенераторы и не рекомендуется устанавливать на побережье скалы. Ведь тогда, созданные турбулентными потоками, силы ветра не позволят эффективно работать мельнице.

При выборе места установки сделанного своими руками ветрогенераторы важно также учитывать силу ветра. Такую информацию отыскать не так уж и сложно. Ведь через интернет можно найти архивные данные своей местности по метеорологии. Естественно, они будут несколько приблизительны. Ведь характер и сила ветра в разных уголках города или поселка будет разная. Но для общего сведения она сгодится.

Идеальным вариантом для измерения силы ветра будет специальный прибор под названием анемометр. Ведь именно с его помощью можно наиболее точно измерить силу ветряного потока в конкретном месте для выбора наилучшего места установки самодельного ветряка.

Благодаря этой статье у каждого желающего появится уникальная возможность изготовить модель самодельных ветрогенераторов за минимальные денежные средства. А если хорошо постараться, то все детали и материалы можно найти из подручных средств. Главное, хорошо понять сам смысл задумки воплотить его несколько трансформированным. Так сказать, под свой манер. Ведь все используемые материалы имеют аналоги, которые нетрудно достать или же найти у себя дома или у друзей. Просто включите свою фантазию и своими руками создайте нечто подобное. Что сможет стать полезным устройством для вашего комфортного существования и, конечно же, экономии денег.