Ветряки для выработки электроэнергии на даче своими руками

Об альтернативных источниках электричества мечтают все дачники и домовладельцы, в особенности если участок расположен вдали от центральной сети. Поэтому рано или поздно они начинают задумываться о покупке ветрогенераторов. Стоимость готового аппарата достаточно высока, поэтому многие стараются сделать ветряки для выработки электроэнергии своими руками.

Принцип работы

Ветроэлектрическая установка (ВЭУ) — это конструкция, которая преобразовывает кинетическую энергию в механическую. Последняя начинает вращать ротор, за счет чего начинается вырабатываться электроэнергия.

Устройство состоит из следующих деталей:

• лопасти, которые создают пропеллер;
• ротор турбины;
• генератор и его ось;
• инвертор для зарядки батарей;
• аккумулятор.

На самом деле ветрогенератор устроен очень просто. При вращении ротора начинает образовываться трехфазный переменный ток, а он, в свою очередь, поступает в контроллер, отчего аккумуляторная батарея заряжается. После чего уже инвертор приступает к работе и преобразует электричество, которое обеспечивает работу телевизора, холодильника и других необходимых бытовых приборов.

Ветроэлектростанции могут различаться по следующим признакам:

• количеству лопастей;
• материалу изготовления;
• расположению оси вращения;
• шаговому различию винта.

Кроме этого, ветровая электростанция для дома своими руками может изготавливаться с одной или несколькими лопастями. Наличие большого числа элементов обеспечивают работу даже при небольшом дуновении ветра.

Что касается материала самой мельницы, то ее лопасти можно сделать парусными или жесткими. Первый вариант считается более бюджетным, так как их собирают из металла либо стеклопластика. Но они менее качественные, так что будут часто ломаться.

Ось вращения также может быть разной, есть вертикальные и горизонтальные модели. Последние считаются тихоходными, поэтому если нужна мощная установка, то стоит отдать предпочтение вертикальным ветрякам.

Также конструкции различаются по шаговому признаку. Они могут быть:

• фиксированными;
• изменяемыми.

Изменяемые модели могут увеличивать скорость вращения, но они громоздки и сложны в устройстве. А вот фиксированные образцы считаются более простыми и надежными.

Ветроустановка роторного типа

Проще всего сделать в домашних условиях ветряк мощностью 4 кВт. Подобная установка сможет обеспечить электрической энергией небольшой дачный домик и хозяйственные постройки на участке, а также при необходимости подсветить территорию вокруг них.

Перед тем как приступить к монтажу, стоит подготовить необходимый строительный инвентарь и материалы:

• автомобильный генератор на 12V;
• аккумулятор на 12V;
• выключатель-кнопка на 12V;
• провода сечением 2,5 кв. мм и 4 кв. мм;
• хомуты, болты и шайбы;
• вольтметр;
• преобразователь 700W -1500W, а также 12V-220V;
• реле контрольной лампы;
• алюминиевая бочка или другая емкость из нержавейки.

Также стоит заранее запастись дрелью, болгаркой, рулеткой и кусачками. Если все подготовлено, то можно приступать к сборке самодельного ветродуя.

Сборка конструкции

Начинают процесс сборки вентилятора-самоделки с изготовления основы. Чтобы это сделать, необходимо следовать пошаговой инструкции:

1. Взять подготовленную алюминиевую емкость, затем при помощи рулетки и строительного маркера произвести разметку, а уже по ней разрезать бочку на четыре части. Сделать это можно болгаркой либо ножницами по металлу, но разрезы нужно делать не до конца. В результате должны получиться лопасти. Чертежи можно создать самостоятельно или скачать на сайтах, посвященных этим устройствам.
2. Теперь необходимо на дне емкости и шкиве генератора проделать отверстия. Они должны быть симметричными, чтобы в процессе вращения не было дисбаланса.
3. После этого нужно слегка отогнуть лопасти, чтобы они лежали аккуратно, а не торчали в разные стороны, при этом сгиб следует производить с учетом направления вращения генератора. Как правило, все ориентируются на часовую стрелку. Кроме этого, стоит обратить внимание на то, что от угла изгиба зависит не только площадь захвата воздушного потока, но и скорость вращения самого пропеллера.
4. Теперь следует зафиксировать на шкиве емкость с лопастями. После этого установить на мачте двигатель (генератор), а затем закрепить его при помощи подготовленных хомутов. На этом же этапе нужно подсоединить провода и собрать цепь.

Но в процессе подсоединения стоит записывать схему, помечать цвета проводков, а также маркировать сделанные контакты. Впоследствии это может понадобиться. В самом конце следует зафиксировать провода на мачте электрогенератора. Чтобы подключить аккумулятор, берутся провода сечением 4 кв. мм (для этого вполне хватит отрезка длиной в 1 метр).

Для подключения бытовой техники к сети используется провод сечением 2,5 кв. мм, а также устанавливается инвертор.

Плюсы и минусы устройства

Если технология соблюдена, то электроветрогенератор будет работать исправно много лет, соответственно, в частном доме будет свет, электричество и даже отопление. При этом хозяева не будут сталкиваться с частыми поломками.

Устройство можно усовершенствовать и добиться мощности в 10 кВт. Для этого нужно подключить преобразователь в 1000 вольт и аккумулятор в 75А. В таком случае генератор крафтится быстрее, значит, электроэнергии может хватить даже на сигнализацию и камеру видеонаблюдения.

Можно выделить несколько достоинств такого ветровика:

• экономичность;
• обеспечение полного акустического комфорта;
• не требуются какие-либо особые условия для эксплуатации;
• все детали в случае поломки можно заменить, так как их можно изготовить из любых подручных средств.

Стоит отметить и недостатки самодельного устройства. Эти конструкции, в отличие от покупных аппаратов, имеют более низкий показатель производительности. К тому же они сильно зависят от порывов ветра. Мощный воздушный поток часто срывает пропеллер.

Ветряк из стиральной машины

Можно собрать ветряную установку и из стиральной машины, точнее, для изготовления понадобится электродвигатель от нее. Это устройство не окажется затратным в отличие от аксиальных, геликоидных ветродуев или бензогенераторов.

Сделать его несложно, поэтому с задачей сможет справиться даже новичок, который не имеет опыта. Но для этого нужно заранее подготовить все необходимые детали, а после этого собрать их в нужном порядке. В самом конце необходимо установить ветродуйку в подходящее место. Как только подует ветер, установка заработает, и в доме появится желанная энергия.

Заготовка материала

Для монтажа понадобятся некоторые комплектующие. Их необязательно приобретать специально, т. к. многие из деталей наверняка найдутся на участке.

Чтобы построить установку, нужно подготовить:

• ротор с лопастями (можно взять Дарье);
• стартер, с помощью которого регулируется скорость вращения;
• кожух, защищающий детали конструкции от осадков, пыли и грязи;
• аккумулятор, необходимый для накопления электричества, чтобы обеспечить питание бытовых приборов, когда сам ветряк не работает;
• инвертор, с помощью которого трансформируется ток;
• хвост, обеспечивающий повороты;
• мачта (на этом приспособлении держится вся установка).

Также стоит заранее разобрать старую стиральную машину, изъять из нее двигатель 1,5 кВт. Отдельно придется приобрести неодимовые магниты по 0,5, 1 и 2 см (по 32 штуки каждого вида). Помимо этого, понадобится клей, наждачка и холодная сварка.

Изготовление каркаса

На этом этапе необходимо снять с ротора сердечники и частично срезать верхнюю часть (около 2 мм). Сделать это можно токарным станком. Дальше следует на каждом прорезать пазы глубиной 5 мм.

После этого можно устанавливать магниты, но они должны находится друг от друга на одинаковом расстоянии. Более надежную фиксацию обеспечивает супер клей. Главное, чтобы дистанция была правильной, в обратном случае элементы просто слипнутся, а работа самого ветряка будет не такой эффективной. Также нужно сделать жестяное покрытие для сердечников.

Теперь следует уложить готовый шаблон с приделанными магнитами на ротор, заполнить все пробелы эпоксидной смолой и оставить на некоторое время, чтобы все хорошенько застыло. После этого необходимо отшлифовать ротор наждачной бумагой. Это удобнее делать, если он зажат в тиски.

После этого нужно проверить болты на корпусе, подшипники, и если они износились, то лучше их заменить новыми. Собственно, на этом ветряная электростанция 220 В своими руками готова, остается испытать ее на деле.

Для этого нужно подготовить следующее:

• аккумулятор;
• контроллер;
• тестер;
• выпрямитель.

Дальше необходимо определить, какие именно провода ведут к рабочей обмотке (их должно быть два). Все лишнее просто удаляется. Нужные элементы следует подключить к выпрямителю, а его — к контроллеру, который уже соединен с аккумулятором. На этом ветреный генератор для частных домов собран.

Определить мощность ветряка достаточно просто: нужно подвести к аккумулятору щупы вольтметра, а сам ветряк раскрутить с помощью простой дрели (можно для этого использовать шуруповерт). Скорость раскрутки должна быть не менее 800 оборотов в минуту. Если показатели вольтметра варьируются в пределах 200−300 В, то все сделано идеально.

Крыльчатки для ветряков лучше изготавливать из прочного, но легкого материала. Бывалые мастера рекомендуют для этого использовать стеклопластик. Его положительные стороны:

• износостойкость;
• прочность;
• маленький вес.

Для изготовления мачты можно взять любые стальные трубы. На них нужно закрепить изготовленное устройство и установить его на постоянное место.

Опубликовано 14.08.2019 Обновлено 14.08.2019 Пользователем