Ветряные генераторы электроэнергии всегда были популярны. В большей степени ими интересуются мастера, которые живут в отдаленных уголках нашей страны. Но, средняя цена промышленных ветрогенераторов весьма внушительна, и далеко не каждый домовладелец считает разумным приобретение заветного аппарата. Поэтому, многие дачники интересуются, как сделать ветрогенератор своими руками в домашних условиях.

Такие устройства можно монтировать лишь на крышах частных домов, так как они довольно внушительны по размерам, и требует постоянного потока ветра. Давайте вместе разберемся, что нужно для сборки самодельного ветрогенератора, так ли сложно собрать его для своего частного домовладения, и как он может быть полезен абсолютно каждому жителю деревни.

Экономия электроэнергии

Обычно дважды в год стоимость электроэнергии повышается. Причем, это касается также и отопления, поставок воды, канализации и т.д. Причем, каждые полгода мы видим почти удвоенные цифры в платежках. А зарплаты не растут вообще. Конечно, такая ситуация крайне негативно сказывается абсолютно на каждом жителе нашей страны.

В недавние времена мастера на все руки снижали платежки за энергию при помощи неодимовых магнитов, закрепляемых на внешней стороне электросчетчиков. Но, такой метод изжил себя – во-первых, новые счетчики нереально остановить магнитом, во-вторых, такие деяния противозаконны, и караются «по всей строгости» штрафами.

Метод был эффективен длительное время. Но, сегодня нет никакого смысла применять его, так как:

  • Домовладения стали чаще и тщательнее проверяться контролирующими органами;
  • Счетчики стали оснащать специальными наклейками, которые темнеют при приближении к ним магнита;
  • Старые магнитные электросчетчики заменили на электронные, на которые магнитом уже никак не повлиять;
  • Сотни тысяч счетчиков начали активно отправлять на экспертизы, где и выявлялись сторонние вмешательства.

Все это повлияло на идеи и методы «желающих экономить», и они начали активно искать новые способы экономить, а нередко – и выживать. Так их интерес «дошел» и до ветрогенераторов, которые успешно начали собираться в гаражах и дворах.

Что представляет собой ветрогенератор

«Электро-ветряки» часто можно увидеть в тех краях, где постоянно наблюдается ветреная погода. Принцип их работы основан на использовании ветряного потока, «превращающегося» в электрический ток.

Они оснащаются чувствительными к ветру лопастями, при вращении запускающими генератор. Именно генератор «перерабатывает» ветер в электрический ток, после чего подает его на аккумуляторные блоки или потребительские приборы.

Как самодельные, так и промышленные ветрогенераторы могут использовать не только как вспомогательный, но и как главный источник напряжения. К примеру, постоянно работающий генератор нагревает воду в баке или питает лампы, отдельно от основной электроцепи.

В случае, когда здание вообще не будет подключено к электросети, то электрогенератор самостоятельно сможет питать:

  • Стиральные машинки, телевизоры, остальные бытовые приборы;
  • Все электроточки в доме (розетки и лампочки);
  • Отопительную систему;
  • И тому подобное.

Но, чтобы в зимнее время ветрогенератор запитывал всю отопительную систему, понадобится мощности в 10 кВт и более. Причем, этого будет достаточно и для подачи питания на все остальные приборы.

Полезно знать! Ветряная электростанция может подавать напряжение не только на обычные приборы, но и на низковольтные – 12, 24 или 36 В. Устройство, «выдающее 220», изготавливается по схеме с инверторными преобразователями, которые подают энергию на аккумулирующие устройства. Наиболее простые устройства «выдают» 12 В, и оснащены стабилизаторами.

Особенности самодельного «домашнего» ветрогенератора

Перед тем, как рассмотреть инструкцию по изготовлению ветряного электрогенератора, стоит разобраться, почему нет смысла покупать готовое устройство. Промышленные ветряки более эффективны – это факт. Более того, все, что «сошло с конвейера», надежнее и долговечнее самоделки – это второй факт.

Самодельное же устройство выгоднее в плане финансовых затрат. Так, промышленный прибор мощностью в 5-10 кВт обойдется вам примерно в 250-5000 тысяч рублей. Цена будет зависеть от фирмы-производителя. Срок окупаемости устройства может варьироваться в пределах 10-15 лет, реже – меньше. Заводское устройство ломается крайне редко. Но, любая поломка влечет за собой дополнительные траты, ведь отдельно взятые узлы ветрогенераторного оборудования стоят недешево.

Самодельное устройство можно собрать буквально из подручных материалов. Но, если пренебречь определенными правилами и аккуратностью, то конструкция будет не надежной. Более того, собрать генератор мощностью в 25-50 кВт очень трудно. Но, абсолютно каждый человек, знающий основы электротехники, и умеющий держать инструмент «в правильной руке», сможет справиться с этой задачей.

Основные узлы ветрогенератора

Прежде, чем интересоваться, как сделать ветрогенератор своими руками в домашних условиях, стоит ознакомиться с его основными узлами. Вот главные части этого устройства:

Итак, из чего должен состоять самодельный ветрогенератор:

  • Лопасти. Могут изготавливаться из самых разнообразных материалов;
  • Генератор. Можно купить заводской или изготовить самому;
  • Хвостовая часть. Увеличивает КПД, поворачивая лопасти вслед за ветром;
  • Мультипликатор. Увеличивает число оборотов ротора;
  • Мачта. На ней закрепляются все узлы, описанные выше;
  • Тросы натяжки. Надежно удерживают все устройство, не позволяя ему упасть от сильного ветра;
  • Инвертор, контролер заряда, и аккумуляторные батареи. Преобразовывают, стабилизируют, и накапливают выработанную электрическую энергию.

    • Теперь перейдем к основному этапу – сборке.

    Сборка и запуск электрического ветряка: простая инструкция

    Обыкновенный ветряк из старых бутылок реально сделать даже ребенку. Такое устройство будет быстро крутиться под силой ветра, издавая характерный звук. Вообще, есть огромная масса чертежей ветряков, которые способны вырабатывать электроэнергию, как горизонтальных, так и вертикальных. Такие аппараты не выдают электричества, но отлично справляются с отпугиванием различных вредителей, которые портят насаждения на участке.

    Ветряной электрический генератор чем-то напоминает модель из бутылок. Но, размеры его куда внушительнее, да и конструктивные особенности посерьезнее. Но, даже к модели из бутылок можно подключить электродвигатель, выполнять роль генератора, и подключить к устройству, например, лампочку на 6 Вольт. Взглянув на конструкцию игрушки, можно сразу разобраться, как реализовать устройство помощнее.

    Пошагово рассмотрим, как сделать ветрогенератор своими руками в домашних условиях.

    Шаг 1: генератор

    Для создания ветряной электростанции необходимо изготовить генератор самостоятельного возбуждения. Основа конструкции этого устройства – магниты, которые будут «собирать» энергию, и «отправлять» ее в электрическую цепь.

    Эта конструкция напоминает электродвигатель шуруповерта. Но, из этого электроинструмента не получится собрать генератор, так как мощность будет предельно мала, и ее хватит максимум для того, чтобы зажечь светодиод.

    Автомобильный генератор также не подойдет, ведь в нем используется обмотка, которая возбуждается после «поступления» напряжения от аккумуляторной батареи. Бытовой генератор – тоже «не вариант», так как его мощности будет достаточно лишь для создания пугача для птиц.

    Поэтому, наша главная цель – найти оптимальный генератор с большой мощностью, который способен в полной мере справиться со своей задачей. А самый оптимальный вариант – купить готовое устройство. У покупного устройства будет наиболее высокий КПД, если сравнивать его с самодельным.

    Но, все-таки разберемся, как изготовить генератор самому.

    Мощность самодельного устройства будет составлять порядка 1-3,5 кВт, для чего нам нужно сделать:

    • Статор. Изготавливается из пары кусков листового металла, вырезанного по форме круга диаметром полметра. По краям каждой окружности (с отступом по 0,5-1 см.) приклеивается дюжина неодимовых магнитов, каждый из которых имеет по 5 см. в диаметре. Полюса магнитов нужно чередовать.Вторая окружность изготавливается таким же образом. Но, магниты тут должны быть расположены со слегка смещенными полюсами;
    • Ротор. Состоит из 9-и катушек. Последние мотаются из медной проволоки диаметров 3 мм. Каждая катушка должна содержат 75-100 витков. Основа катушек – пластмасса или любой другой материал, который не магнитится;
    • Ось. Монтируется строго по центру ротора. Важно, чтобы не было абсолютно никаких биений, поэтому конструкцию нужно очень тщательно центрировать. Если пренебречь этими правилами, устройство попросту не выдержит ветра, и сломается под его потоком.

    В собранном виде ротор должен свободно крутиться между статором. Тут главное – сделать отступы между этими конструктивными частями – строго по 2,5 мм. Катушечные обмотки должны соединяться по такой схеме, чтобы устройство «выдавало» переменный однофазный ток.

    Шаг 2: лопасти

    Предельная мощность нашего устройства составит около 4 кВт. В ветреную погоду этот показатель будет порядка 3,5 кВт, а при несильном ветре около 3 кВт. Устройство будет довольно тихим, что будет выгодно отличать его от устройств на электродвигателях. Собираемое нами устройство будет иметь 3 лопасти, и нам важно тщательно продумать их расположение.

    Полезно знать! Можно было бы собрать ветрогенератор вертикального типа, с нашими элементами его КПД был бы предельно низким – 0,5 и ниже. У вертикального устройства был бы один важный положительный момент – возможность питать током потребителей при любой направленности ветра.

    В «гаражных» стоит остановиться на варианте самых простых, обыкновенных лопастей. Для их создания подойдут практически любые материалы:

    • Древесина. Спустя долгие годы использования может ссохнуться или потрескаться;
    • Пластмасса. Полипропилен подходит для устройств малой мощности;
    • Металл. Самый прочный и долговечный вариант, позволяющий реализовать лопасти буквально любого размера. Но, чаще всего рекомендуют использовать авиационный дюралюминий.

    Еще нам необходимо узнать среднюю скорость ветра в своей местности. После чего воспользоваться таблицей, чтобы определить оптимальный диаметр лопастей:

    Сам процесс производства лопастей несложный. Куда труднее создать идеально сбалансированную конструкцию, которая не будет нарушена даже при шквальных ветрах. Балансировка проводится подбором оптимальной лопастной длины. Затем выполняется закрепление этих лопастей на роторе, и установка готового устройства на монтажной подставке. На эту подставку крепятся также и хвостовые элементы.

    Шаг 3: первый запуск, проверка

    Прежде всего, нам необходимо правильно выбрать место, где в будущем будет монтироваться ветрогенератор. Его мачта должна находиться строго в вертикальном положении. Лопасти поднимаются на как можно большую высоту – где потоки ветра интенсивнее.

    Стоит внимательно осмотреть окрестности – вблизи не должно быть лесопосадок, отдельно выросших деревьев, высоких строение и всего другого, что может препятствовать нормальной и эффективной работе электрического ветряка.

    Сразу после того, как лопасти устройства начнут вращаться, необходимо подключить к выходному проводу генератора мультиметр, и определить напряжение на выходе. После этого конструкцию можно использовать по прямому назначению. Предварительно нужно рассчитать напряжение, которое необходимо «пустить» в дом, и каким образом лучше организовать все это.

     

    Шаг 4: подключение электроники

    Ветряк, который издает тихонькие звуки, мы уже сделали. Более того, получился он довольно-таки мощным. Теперь нужно подключить к нему потребителей. К ветрогенератору нам необходимо подключить инверторные преобразователи, КПД которых позволяет добиться 99%. Это позволит минимизировать потери в сети при преобразовании тока устройства.

    Так, наш генератор необходимо снабдить такими дополнительными элементами:

  • Аккумуляторный блок. Позволяет накапливать электроэнергию, которая не «ушла» в сеть. То есть, этот блок будет работать в периоды безветренности или при его слишком слабом потоке;
  • Контролер заряда. Будет «наблюдать» за током, который течет в сети, что значительно увеличит эксплуатационный срок батарей;
  • Преобразователь. Из постоянного тока будет «делать» переменного.

    • Важно! Если генератор будет питать устройства, рассчитанные на 12 или 24 В, то можно обойтись без инверторного преобразователя.

    Заключение

    Итак, вы узнали, как сделать ветрогенератор своими руками в домашних условиях, и разобрались, что это устройство довольно интересное, полезное, и помогающее прилично экономить. Напоследок, как обычно, полезное видео по теме:

    Categorized in:

    Статьи