Зміст:
Електрогенератор своїми руками: умови доцільності його створення
Саморобні вітрогенератор своїми руками: реальні потужності агрегату
Створити електрогенератор своїми руками, що працює від вітру – це мрія багатьох майстрових людей. Не просто спорудити, а спорудити його так, щоб він не займав даремно місце і виробляв достатньо енергії для живлення всього домашнього обладнання, а не лише світлодіодного підсвічування стелі. Наскільки це реально насправді, мало хто розуміє. Саме з цим питанням ми розберемося в цій статті, в якій разом з сайтом stroisovety.org докладно вивчимо пристрій вітрогенератора та його складові частини, у результаті чого відповімо на питання, наскільки реально спорудити подібний агрегат в домашніх умовах.
Вітровий електрогенератор своїми руками фото
Електрогенератор своїми руками: умови доцільності його створення
Основна задача, яку ставить питання, як зробити електрогенератор своїми руками – це побудувати такий агрегат, який приносив би реальну віддачу в електричному еквіваленті, здатну окупити витрати не тільки створення, але і на його експлуатацію. Важливо розуміти, що ефективність конструкції буде прямо залежати від конкретного місця розташування, а також від покладених на неї характеристик потужності. Тому не варто спокушатися першим-ліпшим чи прийшов за смаком проектом, якими в даний час рясніє інтернет. Спочатку необхідно усвідомити для себе переваги та недоліки існуючих горизонтальних конструкцій і, відповідно, їх принцип роботи.
Найбільш важлива характеристика, на яку слід в першу чергу звертати увагу – це середньорічна швидкість вітру для передбачуваного місця експлуатації. Цей параметр безпосередньо пов’язаний з кількістю корисної енергії, яка може бути перетворена вітрогенератором. На просторах нашої, вже «поділеною», Батьківщини (за винятком прибережних приморських районів) спостерігається наступна залежність – до 80% річного часу дмуть слабкі вітри (до 3м/с), 15% припадає на середні (від 3 до 6м/сек), а решта 5% панують сильні вітри (понад 6м/сек), в тому числі шторми.
Як вибрати вітрогенератор в залежності від кліматичних умов
Тепер подивимося, що ж нам пропонують зібрати? В переважній більшості – це горизонтальні вітрогенератори з однією або трьома лопатями, діаметр яких варіюється в залежності від потужності установки. Причому швидкість страгивания таких моделей складає близько 2–4м/сек, а заявлена потужність розвивається, починаючи з 7-10 м/с. Якщо зіставити з нашою швидкістю вітру, то стане ясно, що в більшості районів (знову ж, за винятком прибережних) вони просто будуть простоювати, а в кращому випадку – працювати в півсили. І справді, досить часто такі вітрогенератори для дому, зроблені своїми руками, просто не виправдовують себе.
Кращі показники мають багатолопатеву конструкції. Швидкість страгивания у них дещо менший і становить близько 0,6–1,5 м/сек. Причому, чим більше кількість лопатей, тим це значення нижче. На малих вітрах такі установки явно виграють. Це пояснюється тим, що сумарна площа лопатей (при тому ж діаметрі) у них значно більше, а значить, є чим перехоплювати слабкі повітряні потоки. Втім, коли вітер посилюється, многолопастники кілька втрачають у прирості потужності, а на максимальних швидкостях явно програють конкурентам. Причина в тому, що одночасно зі швидкістю ростуть і втрати, пов’язані з тертям.
Лопаті для вітрогенератор своїми руками фото
З цієї ж причини вітрогенератори з малою кількістю лопатей занадто вимогливі до своїх аеродинамічним характеристикам. Оскільки по швидкості обертання вони є найбільш швидкохідними – навіть незначні похибки помітно знижують КВЕВ установок. При цьому найоптимальнішою формою для їх лопатей визнана не вітрильна (як у старих млинів) і не увігнута, а найбільш складна у виконанні – крильчатка (як у крила літака). Кустарним способом виготовити лопаті для електрогенератора набагато простіше у вигляді вітрила – таке колесо генератора легко збалансувати за умови великої кількості лопатей, причому без будь-якого відчутного збитку для Києва.
До того ж, швидкохідні моделі при обертанні здатні видавати підвищений шум, пропорційний швидкості обертання і діаметру вітроколеса. Навіть самі аеродинамічно вивірені лопаті, прискорюючись, створюють зони разрежений і стиснень повітря, які сильно відчуваються на слух. Що тоді говорити про кустарному виробництві? Такі установки, навіть так звані міні вітрогенератори, досить ризиковано установлювати в щільній забудові, щоб не псувати нерви ні сім’ї, ні сусідам. Враховуючи все вищесказане, оптимальна кількість лопатей для нашого вітряка – не менше шести.
Вітрогенератори для будинку своїми руками фото
Саморобні вітрогенератор своїми руками: реальні потужності агрегату
Тим, хто задавався питанням, як побудувати вітрогенератор своїми руками, напевно, хотілося, щоб така електростанція була розрахована не тільки на забезпечення самого необхідного, але і більш енергоємною побутової техніки – такий, як обігрівачі або бойлери для підігріву води.
Враховуючи ситуацію з вітровою обстановкою в наших краях, слід орієнтуватися не просто на більш потужні варіанти, а на ті, які здатні видавати бажану потужність при слабких вітрах. Але такий вітрогенератор буде надзвичайно складний і доріг у виготовленні. Швидше за все, він стане непідйомним завданням для непрофесіонала.
Як зробити електрогенератор своїми руками
Наприклад, щоб трилопатева установка на швидкості вітру в 3м/сек видавала хоча б 500Вт енергії (при відповідному генераторі і оптимальному КИЭВе), діаметр вітроколеса повинен становити близько 10 метрів! Це може виглядати як перебільшення, проте мова йде про слабких вітрах. Як відомо, при збільшенні швидкості в 2 рази, потужність, що виробляється установкою, повинна зрости в кубі і буде становити вже близько 1250Вт. Таким чином вітрогенератор вийде на свої номінальні значення. У свою чергу, наше шестилопатеві вітроколесо буде видавати полкиловатта, маючи діаметр всього 7 метрів.
На практиці ж відносно доступний саморобний вітряк буде генерувати не більше 300–600 вт номінальної потужності. Дуже рідко в кустарних умовах вдається зібрати роторний вітрогенератор своїми руками дійсно більшої потужності, яка б ефективно працювала, особливо на слабких вітрах.
Роторний вітрогенератор своїми руками фото
Орієнтуючись на все вищесказане і проведені дослідження, можна зробити тільки один висновок – оптимальний вітровий електрогенератор своїми руками можна зібрати тільки з розрахунком на невелику потужність 300Вт. Ефективно працювати він зможе тільки при швидкості вітру 8 м/с, а діаметр його лопатей складе 2м. Як ви думаєте, чи вигідно виготовляти таку установку? Хіба що у вигляді дорогої іграшки, яка зможе забезпечити енергією тільки освітлення будинку, і то за умови, що ви встановите малопотужні світлодіодні лампи.
Автор статті Олександр Куликов
