Вертыкальны вятрак сваімі рукамі (5 кВт)

Дзейнасць як асобных людзей, так і ўсяго цяперашняга чалавецтва практычна немагчымая без электраэнергіі. На жаль, хутка які павялічваецца аб'ём спажывання нафты і газу, вугалю і торфу вядзе да памяншэння запасаў гэтых рэсурсаў на планеце. Што ж магчыма зрабіць, пакуль усё гэта яшчэ ёсць у зямлян? Паводле высноў адмыслоўцаў, менавіта развіццём энергетычных комплексаў можна вырашыць праблемы сусветных эканамічных і фінансавых крызісаў. Таму найбольш актуальнымі становяцца пошук і выкарыстанне бестопливных крыніц энергіі.

Аднаўляльная, экалагічная, «зялёная»

Магчыма, не варта нагадваць, што ўсё новае - гэта добра забытае старое. Сілу плыні ракі і хуткасць ветру людзі навучыліся ўжываць для атрымання механічнай энергіі вельмі даўно. Сонца награвае нам ваду і рухае аўтамабілі, сілкуе касмічныя караблі. Колы, устаноўленыя ў рэчышчах ручаёў і невялікіх рэк, падавалі ваду на палі яшчэ ў Сярэднія стагоддзі. Адна вятрак магла забяспечыць мукой некалькі навакольных вёсак.

У сапраўдны момант нас цікавіць простае пытанне: як забяспечыць сваё жыллё танным святлом і цяплом, як зрабіць вятрак сваімі рукамі? 5 кВт-най магутнасці ці крыху менш, галоўнае, каб можна было забяспечыць сваё жыллё токам для працы электрапрыбораў.

Цікава, што ў свеце існуе класіфікацыя будынкаў па ўзроўні ресурсоэффективности:

• звычайныя, пабудаваныя да 1980-1995 гг .;
• з нізкім і ультранизким узроўнем энергаспажывання - да 45-90 КВЧ на 1 кВ / м;
• пасіўныя і энерганезалежнай, якія атрымліваюць ток з аднаўляльнай крыніцы (напрыклад, усталяваўшы ветрагенератар ротарны (5 кВт) сваімі рукамі ці сістэму сонечных панэляў, можна вырашыць гэтую задачу);
• энергоактивные будынка, якія выпрацоўваюць электрычнасці больш, чым ім патрабуецца, атрымліваюць грошы, аддаючы яе праз сетку іншым спажыўцам.

Атрымліваецца, што ўласныя, хатнія міні-станцыі, усталяваныя на дахах і ў дварах, могуць з часам скласці своеасаблівую канкурэнцыю буйным пастаўшчыкам току. Ды і ўрады розных краін ўсяляк заахвочваюць стварэнне і актыўнае выкарыстанне альтэрнатыўных крыніц энергіі.

Як вызначыць рэнтабельнасць уласнай электрастанцыі

Даследнікі даказалі, што рэзервовыя магчымасці вятроў нашмат больш за ўсіх назапашаных шматвяковых паліўных запасаў. Сярод спосабаў атрымання энергіі з аднаўляльных крыніц ветракі адведзена асаблівае месца, так як іх выраб прасцей, чым стварэнне солнцеулавливающих панэляў. Па сутнасці, ветрагенератар на 5 кВт сваімі рукамі можна сабраць, маючы патрэбныя складнікі, сярод якіх магніты, медны дрот, фанера і метал для лопасцяў.

Знаўцы сцвярджаюць, што прадукцыйнай і, адпаведна, выгоднай можа стаць канструкцыя не толькі правільнай формы, але і пабудаваная ў правільным месцы. Гэта значыць, што неабходна ўлічваць наяўнасць, сталасць і нават хуткасць паветраных патокаў у кожным асобным выпадку і нават у пэўным рэгіёне. Калі ў мясцовасці перыядычна наступаюць штылі, спакойныя і зацішныя дні, прылада мачты з генератарам не прынясе ніякай карысці.

Перш чым пачынаць рабіць вятрак сваімі рукамі (5 кВт), неабходна прадумаць яго мадэль і выгляд. Не варта чакаць ад слабой канструкцыі вялікага выхаду энергіі. І наадварот, калі трэба запитать толькі пару лямпачак на дачы, няма сэнсу будаваць вялізны вятрак сваімі рукамі. 5 кВт - магутнасць, дастатковая для забеспячэння электраэнергіяй практычна ўсёй сістэмы асвятлення і хатніх рэчаў. Будзе пастаянны вецер - будзе і святло.

Як зрабіць ветрагенератар сваімі рукамі: паслядоўнасць дзеянняў

На абраным для высокай мачты месцы ўмацоўваюць сам вятрак з далучаным да яго генератарам. Якая выпрацоўваецца энергія па правадах паступае да патрэбнага памяшкання. Лічыцца, што чым вышэй канструкцыя мачты, больш дыяметр ветранай колы і мацней паветраны паток, тым вышэй ККД ўсёй прылады. На справе ўсё не зусім так:

• напрыклад, моцны ўраган можа папросту паламаць лопасці;
• некаторыя мадэлі можна ўсталяваць на даху звычайнага дома;
• правільна абраная турбіна лёгка запускаецца і выдатна працуе нават пры ветры з вельмі слабой хуткасцю.

Асноўныя віды ветракоў

Класічнымі лічацца канструкцыі з гарызантальным размяшчэннем восі кручэння ротара. Звычайна яны маюць 2-3 лопасці і ўсталёўваюцца на вялікай вышыні ад зямлі. Найбольшая эфектыўнасць такой устаноўкі праяўляецца пры паветраным струмені пастаяннага напрамкі і яго хуткасці ў 10 м / с. Істотным недахопам гэтай лопастной канструкцыі з'яўляецца збой кручэння лопасцяў пры часта змяняецца, імпэтным напрамку ветру. Гэта прыводзіць альбо да непрадуктыўнай працы, альбо да разбурэння ўсёй ўстаноўкі. Каб запусціць такі генератар пасля прыпынку, неабходная прымусовае пачатковая раскрутка лопасцяў. Акрамя таго, пры актыўным кручэнні лопасці выдаюць спецыфічныя, непрыемныя чалавечаму вуху гукі.

Вертыкальны ветрагенератар ( «Ваўчок» 5 кВт або іншы) мае іншае размяшчэнне ротара. Н-вобразнымі або бочкападобнай турбінамі захопліваецца вецер любога кірунку. Гэтыя канструкцыі маюць меншыя памеры, запускаюцца нават пры самых слабых паветраных патоках (пры 1,5-3 м / с), не патрабуюць высокіх мачтаў, іх можна выкарыстоўваць нават у гарадскіх умовах. Акрамя таго, намінальнай магутнасці ветракі, сваімі рукамі (5 кВт - гэта рэальна) сабраныя, дасягаюць пры ветры ў 3-4 м / с.

Ветразя не на караблях, а на сушы

Адным з папулярных кірункаў у ветраэнергетыцы цяпер стала стварэнне гарызантальнага генератара з мяккімі лопасцямі. Асноўным адрозненнем з'яўляецца як матэрыял вырабу, так і сама форма: створаныя ветракі сваімі рукамі (5 кВт, парусны тып) маюць 4-6 трохкутных тканкавых лопасцяў. Прытым, у адрозненне ад традыцыйных канструкцый, іх перасек павялічваецца ў напрамку ад цэнтра да перыферыі. Гэтая асаблівасць дазваляе не толькі «злавіць» слабы вецер, але і пазбегнуць страт пры ураганным паветраным струмені.

Плюсамі паруснікаў можна назваць наступныя паказчыкі:

• вялікая магутнасць пры павольным кручэнні;
• самастойная арыенціроўка і падладка пад любы вецер;
• высокая флюгерны і малая інэрцыя;
• адсутнасць неабходнасці прымусовага раскручвання колы;
• зусім маўклівае кручэнне нават пры вялікіх зваротах;
• адсутнасць вібрацый і гукавых абурэнняў;
• адносная таннасць канструкцыі.

Ветракі сваімі рукамі

5 кВт неабходнай электраэнергіі можна атрымаць некалькімі спосабамі:

• пабудаваць найпростую ротарная канструкцыю;
• сабраць комплекс з некалькіх паслядоўна размешчаных на адной восі ветразных колаў;
• выкарыстоўваць аксильную канструкцыю з неадымавым магніты.

Важна памятаць, што магутнасць ветранай колы прапарцыйная твору кубічнага значэння хуткасці ветру на ометаемую плошчу турбіны. Такім чынам, як зрабіць ветрагенератар на 5 кВт? Інструкцыя далей.

За аснову можна ўзяць аўтамабільную ступіцах і тармазныя дыскі. 32 магніта (25 на 8 мм) размяшчаюць паралельна па крузе на будучых дысках ротара (рухомай часткі генератара) на кожны дыск па 16 штук, прытым плюсы абавязкова чаргуюць з мінусамі. У процілеглых магнітаў павінны быць розныя значэння палюсоў. Пасля разметкі і размяшчэння ўсё змешчанае на крузе заліваюць эпоксидкой.

Шпулькі меднай дроту размяшчаюць на статары. Іх колькасць павінна быць менш, чым колькасць магнітаў, то ёсць 12. Папярэдне ўсе драты выводзяць і злучаюць паміж сабой зоркай або трохвугольнікам, затым таксама заліваюць эпаксідным клеем. Рэкамендуецца перад заліваннем ўставіць ўнутр шпулек кавалачкі пластыліну. Пасля зацвярдзення смалы і іх здабывання застануцца адтуліны, якія патрэбныя для вентыляцыі і астывання статара.

Як усё гэта працуе

Дыскі ротара, круцячыся адносна статара, ўтвараюць магнітнае поле, і ў шпульках ўзнікае электраток. А вятрак, далучаны праз сістэму шківаў, і патрэбны для таго, каб рухаць гэтыя часткі рабочай канструкцыі. Як зрабіць ветрагенератар сваімі рукамі? Некаторыя пачынаюць выраб уласнай электрастанцыі са зборкі генератара. Іншыя - са стварэння лопастной верціцца часткі.

Вал ад ветрака счапляецца слізгальным злучэннем з адным з дыскаў ротара. На моцны падшыпнік ставіцца ніжні, другі дыск з магнітамі. Статар размяшчаюць пасярэдзіне. Усе часткі мацуюцца да фанернай крузе з дапамогай доўгіх балтоў і фіксуюцца гайкамі. Паміж усімі «блінамі» абавязкова пакідаюць мінімальныя зазоры для вольнага кручэння дыскаў ротара. У выніку атрымліваецца 3-фазны генератар.

«Бочка»

Засталося вырабіць ветракі. Сваімі рукамі 5 кВт-ную верціцца канструкцыю можна зрабіць з 3 колаў фанеры і ліста самага тонкага і лёгкага дюраля. Металічныя прастакутныя крылы мацуюцца да фанеры ніцікамі і куткамі. Папярэдне ў кожнай плоскасці круга выдзёўбваюцца накіроўвалыя канаўкі ў форме хвалі, у якія ўстаўляюцца лісты. Атрыманы двухпавярховы ротар мае 4 хвалістых лопасці, прымацаваныя адзін да аднаго пад прамым вуглом. Гэта значыць паміж кожнымі двума змацаванымі ступіцах фанернымі блінамі размешчаны па 2 выгнутых ў форме хвалі дзюралевых лопасці.

Дадзеная канструкцыя насаджаная па цэнтры на сталёвую шпільку, якая і будзе перадаваць крутоўны момант генератара. Ветракі, сваімі рукамі (5 кВт) створаныя, такой канструкцыі важаць прыкладна 16-18 кг пры вышыні 160-170 гл і дыяметры асновы 80-90 гл.

Што трэба ўлічыць

Ветряк- «бочку» можна ўсталяваць нават на даху будынка, хоць цалкам дастаткова вышкі вышынёй 3-4 метра. Аднак абавязкова трэба абараніць ад прыродных ападкаў корпус генератара. Рэкамендуецца таксама ўсталяваць акумулятарны назапашвальнік энергіі.

Для атрымання з пастаяннага 3-фазнага току пераменнага абавязкова ў схему трэба ўключыць і пераўтваральнік.

Пры дастатковай колькасці ветраных дзён у рэгіёне вятрак, сваімі рукамі (5 кВт) сабраны, можа забяспечыць токам не толькі тэлевізар і лямпачкі, але і сістэму відэаназірання, кандыцыянер, халадзільнік і іншую электратэхніку.