Саме просте у виготовленні пристрій вітрогенератора, це лопатевої горизонтальний вітряк. Однак багато любителі «саморобок» віддають перевагу більш складного, але і більш компактному вертикальному розташуванню вітроколеса.
Зміст:
- Сила і слабкість вітрогенератора
- Принцип роботи вітрогенератора
- Горизонтальний вітряк
- Вертикальний вітряк
- Збірка і установка простого вітряка в заміському будинку
- Визначення мети споруди та потужності пристрою
- Основні елементи вітряка
- Простий вітрогенератор: збірка
- Догляд за вітряком
Те, що з руху вітру і води можна отримати чималу користь для ведення господарства, відомо людині давно. Вперше енергію цих потоків стали використовувати в млинах. Зараз вітряки застосовуються для отримання електричної енергії.
до змісту ?
Сила і слабкість вітрогенератора
Хоча такий спосіб добування енергії з руху повітря відомий давно, конструкція механіки вітряка постійно вдосконалюється, а перетворення механічної енергії в електричну модернізується.
За застосування вітряних електростанцій говорить:
- Багаторічний досвід використання;
- Невичерпне, легкодоступне джерело, що приводить у рух генератор;
- Нешкідливість для природи і людини;
- Вітряк розташовується на щоглі, що не заважає розміщенню на поверхні інших будівель і рослинності;
- Просте технічне обслуговування.
Проти них виступає:
- Непередбачуваність сили і напрямку вітру;
- Вітряк створює значний шум;
- Необхідність запасания надлишкової енергії для подальшого споживання в періоди затишшя;
до змісту ?
Принцип роботи вітрогенератора
Вітряк вловлює руху вітру лопатями і передає крутний момент на вал альтернатора.
Відмінності в механічній конструкції відносяться, насамперед, до розташування осі вітряного колеса на щоглі. Це може бути вертикальна вісь обертання або горизонтальна. В кожному випадку є свої плюси і мінуси.
до змісту ?
Горизонтальний вітряк
- Простіше в розрахунках і виготовленні, запускається від найменшого подуву вітру;
- Необхідно вільне орієнтування вітряного колеса до напрямку вітру. Зазвичай це досягається додаванням хвостового пристрою і вільним обертанням вітрогенератора на щоглі;
- Громіздкий, видає шум;
- Простий вітряк з горизонтальною віссю, простіше і дешевше у виготовленні, має більш високу ефективність.
до змісту ?
Вертикальний вітряк
- Немає потреби в орієнтуванні по напрямку повітряних потоків;
- Більш складні розрахунки по потужності, залежать від конструкції вітряного колеса;
- Примусовий запуск і значно менший ККД;
- Простий, естетичний вигляд, вписується в будь-яку місцевість;
до змісту ?
Збірка і установка простого вітряка в заміському будинку
Найпростіший вітрогенератор легкий у виготовленні, це лопатевої горизонтальний вітряк. Однак багато любителі саморобок віддають перевагу більш складного, але і більш компактному вертикальному розташуванню вітроколеса.
до змісту ?
Визначення мети споруди та потужності пристрою
Якщо додаткове джерело енергії потрібен для підтримки працездатності і постачання електроенергією досить потужного обладнання, то краще придбати готовий вітряк.
Чим менш потужна електроустановка, тим легше виготовити її самостійно. Для цього знадобиться невисока щогла, яку простіше зміцнити розтяжками і діаметр вітроколеса буде менше.
Вітряної установки до 0,3 кВт, достатньо для роботи малопотужних пристроїв і зарядки акумуляторів.
до змісту ?
Основні елементи вітряка
- Перш за все, сам ротор-вітряк. Елемент, що сприймає силу руху вітру і перетворює її у обертаючий момент. Діаметр колеса розраховується в залежності від середньої сили вітру на місцевості і необхідної потужності. Для одержання потужності 200-300 Вт при вітрі не менше 8 м/с буде достатньо діаметру 1,2 м для трилопатевого колеса і 2,0 м для 6-лопатевого;
- Лопаті — перш за все, звертають увагу на їх форму та кількість. Максимальні коефіцієнти використання вітрової навантаження і корисної дії, мають лопаті крильчатого типу. Їх найлегше виготовити з дюралюмінію, обробивши крильчатки наждачним папером і надавши аеродинамічну форму. Двох – і трилопатеві установки можуть становити небезпеку при неналежної експлуатації. Високі обороти таких вітряків призводять до виникнення гіроскопічних і відцентрових сил, при їх роботі з’являється значне тертя лопатей об повітря. Для заміського ділянки безпечніше буде виготовити 6-лопатеве колесо;
- Редуктор, передачі і перетворення крутного моменту. Необхідно точно розрахувати передаточне число редуктора, щоб вал генератора обертався вільно і не збільшував тертя;
- Генератор> в якості електроприводу. Найкраще підійде двигун постійного струму промислового виробництва. За рахунок оборотності пристроїв, двигун переходить в генератор і, відповідно, виробляє постійний струм;
- Кріпильна щогла з розтяжками, елемент підтримки вітряного колеса і кріплення кабелів, які проводять вироблений струм від генератора. Пропонований варіант виготовлення вітрогенератора досить масивний, тому для щогли найкраще підготувати бетонну основу. Для обслуговування установки, непогано обладнати щоглу механізмом опускання і підняття вітрового колеса. Вітряк на щоглі не повинен загораживаться від вітрового напору деревами й будівлями, краще розташувати його вище їх на 2-3 м;
- Хвостовик, використовується для уловлювання напрямку повітряних потоків. Робиться з листового металу або міцного пластику. Можливо, жорстке кріплення відразу на трубу в розріз. Але, краще виконати гнучке кріплення і флюгер буде складатися, знижуючи вплив напору вітрових потоків на щоглу;
- Діодний міст, необхідний для запобігання переходу електроприводу з режиму в режим генератора двигуна;
- Інвертор, який перетворює постійний струм в змінний для передачі до кінцевого споживача;
Акумуляторний відсік, накопичує надлишки енергії для подальшого використання.
до змісту ?
Простий вітрогенератор: збірка
- Підготовлені лопаті кріпляться до диска (хабу). Можна взяти старий диск від електропили або міцну втулку. Кожна пелюстка кріпиться мінімум двома болтами, краще 3-ма, трикутником — 2 болта ближче до осі і один на вершині;
- На платформу, підійде квадратна труба зі сторонами по 25 мм, встановлюється генератор, закривається пластиковим кожухом. Під’єднується діодний міст і редуктор до електроприводу;
- Монтується хвостовик і поворотний шарнір, на вал редуктора кріпиться вітряної ротор. Обов’язково проводиться балансування зібраної конструкції і відзначається точка рівноваги. В цій точці мають кріплення до поворотному шарніру для з’єднання з щоглою;
- Для захисту від ураганного вітру, якщо є така небезпека, краще змонтувати бічній стабілізатор у вигляді лопати. Той же флюгер, меншої площі і жорстко закріплений;
- Ретельно пофарбувати атмосферостійкою фарбою всі відкриті деталі.;
- Завершальний момент роботи, встановлення щогли з розтяжками і приєднання зібраного вітряка.
до змісту ?
Догляд за вітряком
Профілактична перевірка надійності кріплень, виконується раз на рік при відсутності сильного вітру.
Фарбування відкритих металевих деталей при стиранні вітром, за необхідності.
Мастило підшипників поворотних вузлів, не рідше 2 разів на рік.
При дотриманні заходів по техніці безпеки і регулярного догляду за пристроєм, вітряк прослужить чимало часу.
