Как сделать Ветряк (Ветряную электростанцию, ветроэнергетическая станцию) своими руками

В предыдущей статье мы рассмотрели конструкцию и принцип действия ветроэнергетичских станций различных типов. Ввиду того, что многих читателей заинтересовал этот альтернативный источник энергии, я решил остановиться на нем подробнее.

Сегодня Вы узнаете, как сделать небольшую ветряную электростанцию (далее ВЭС) для экодома своими руками из подручных материалов. Сразу оговорюсь, что мощность такой ВЭС будет зависеть от технических характеристик материалов и приборов, которые Вы будете использовать при ее создании. Мощность ВЭС, которая будет рассмотрена ниже, составляет менее 1 кВт, но и этой мощности вполне достаточно для освещения нескольких комнат экодома, работы холодильника или поливочного насоса.

Из предыдущей статьи Вы знаете, что ВЭС бывают крыльчатого и карусельного типов. В данной статье мы рассмотрим пример создания ВЭС карусельного типа с самовращающимся барабаном.

В простейшем своем виде такая ВЭС представляет собой две половинки полого цилиндра, раздвинутые в стороны от общей оси (рисунок 1-А). Такая конструкция имеет ряд преимуществ в сравнении с ВЭС крыльчатого типа, главным из которых является выраженная аэродинамическая несимметричность, при которой набегающий поток воздуха соскальзывает с выпуклой стороны одного полуцилиндра, в то время, как другая сторона, обращенная к ветру, оказывает значительное сопротивление. Вследствие этого барабан поворачивается, и полуцилиндры меняются местами с большой скоростью.

Рисунок 1

Для сравнения, мощность ВЭС карусельного типа с барабаном диаметром около 1 м, равна мощности ВЭС крыльчатого типа с трехлопастным пропеллером диаметром 2,5 м. При этом для монтажа ВЭС крыльчатого типа обязательно необходима высокая штанга, то ВЭС карусельного типа можно установить прямо на земле.

Рассмотренную конструкцию двухлопастного барабана можно усовершенствовать путем увеличения количества лопастей до четырех (рисунок 1-Б). Общий КПД и тяговые характеристики такой установки будут значительно лучше.

Теперь перейдем к самой процедуре изготовления. Общий вид и размеры установки показаны на рисунке 2. Начать стоит с изготовления барабана, лопасти которого можно сделать из фанеры, кровельного железа, дюралюминиевого листа или листового пластика подходящих размеров. В независимости от выбранного материала избегайте излишне толстых заготовок, ведь главное требование к ротору – легкость.

Рисунок 2, Рисунок 3

В случае использования кровельного железа для изготовления барабана, вертикальные края лопастей стоит усилить, подложив под бортовку металлический пруток диаметром 5-6 мм, в случае использования в качестве материала барабана фанеры (толщиной не меньше 5-6 мм),  пропитать ее горячей олифой. Щеки барабана можно изготовить из древесины, пластмассы или легкого металла, а места стыков промазать густой масляной краской.

Крестовины, соединяющие отдельные лопасти в ротор, лучше сварить или склепать из стальных полос сечением 5×60 мм. Можно использовать и древесину: толщина заготовки не менее 25 мм, ширина — 80 мм.

Ось для будущей ВЭС стоит выполнить из стальной трубы с внешним диаметром около 30 мм и длиной 2 м. Перед выбором заготовки для оси, не забудьте подобрать под нее два новых шарикоподшипника так, чтобы их размеры совпадали. Стальные крестовины ротора нужно приварить к оси, а деревянные – прикрепить эпоксидным клеем и стальными штифтами диаметром 5-6 мм, проходящими одновременно через каждую крестовину и трубу. Лопасти можно смонтировать на болтах М12. При этом уделите внимание тому, чтобы расстояния от лопастей до оси были одинаковыми (примерно 140-150 мм). После того как барабан будет собран, снова покройте стыки деталей густой масляной краской.

После того, как барабан будет готов, Вам останется изготовить станину из металлического или деревянного уголка, на которую затем нужно будет установить шарикоподшипники. Убедитесь в отсутствии перекоса, иначе ротор не сможет легко вращаться. После этого все детали ВЭС следует дважды покрыть масляной краской, а на нижнем конце оси закрепить набор шкивов разного диаметра.

Далее дело за простым: ремень перекидываем через шкив ВЭС и соединяем с генератором электрического тока, например автомобильным. Ветроэнергетическая установка, построенная по данным рекомендациям из указанных материалов, при скорости ветра 9-10 м/с сможет вырабатывать мощность 800 Вт.

На случай отсутствия ветра, стоит в электрической цепи ВЭС, схема которой показана на рисунке 3, предусмотреть наличие аккумулятора.

На рисунке 3:
1 — резистор;
2 — обмотка статора генератора;
3 — ротор генератора;
4 — регулятор напряжения;
5 — реле обратного тока;
6 — амперметр;
7 — аккумулятор;
8 — предохранитель;
9 — выключатель.

Вот такую ветряную электростанцию для дома может собрать каждый из Вас своими руками! Так что, дерзайте!



1 комментарий

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.