Мощный ветрогенератор своими руками: Как сделать вертикальный ветрогенератор на 220В для дома своими руками

Как сделать вертикальный ветрогенератор на 220В для дома своими руками

Электроэнергия неуклонно дорожает. Чтобы чувствовать себя комфортно за городом в жаркую летнюю погоду и морозным зимним днем, необходимо или основательно потратиться, или заняться поиском альтернативных источников энергии. Россия – огромная по площади страна, имеющая большие равнинные территории. Хотя в большинстве регионов у нас преобладают медленные ветры, малообжитая местность обдувается мощными и буйными воздушными потоками. Поэтому присутствие ветрогенератора в хозяйстве владельца загородной недвижимости чаще всего оправдано. Подходящую модель выбирают, исходя из местности применения и фактических целей использования.

Ветряк #1 — конструкция роторного типа

Можно сделать своими руками несложный ветряк роторного типа. Конечно, снабдить электроэнергией большой коттедж ему вряд ли будет под силу, зато обеспечить электричеством скромный садовый домик вполне под силу. С его помощью можно снабдить светом в вечернее время суток хозяйственные постройки, осветить садовые дорожки и придомовую территорию.

Подробнее о других видах альтернативных источников энергии можно прочитать в данной статье: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/alt_otoplenie/alternativnye-istochniki-energii.html

Так или почти так выглядит роторный ветрогенератор, сделанный своими руками. Как видите, в конструкции этого оборудования нет ничего сверхсложного

Подготовка деталей и расходников

Чтобы собрать ветрогенератор, мощность которого не будет превышать 1,5 КВт, нам понадобятся:

• генератор от автомобиля 12 V;
• кислотный или гелиевый аккумулятор 12 V;
• преобразователь 12V – 220V на 700 W – 1500 W;
• большая ёмкость из алюминия или нержавеющей стали: ведро или объёмистая кастрюля;
• автомобильное реле зарядки аккумулятора и контрольной лампы заряда;
• полугерметичный выключатель типа «кнопка» на 12 V;
• вольтметр от любого ненужного измерительного устройства, можно автомобильный;
• болты с шайбами и гайками;
• провода сечением 2,5 мм² и 4 мм²;
• два хомута, которыми генератор будет крепиться к мачте.

Для выполнения работы нам будут нужны ножницы по металлу или болгарка, рулетка, маркер или строительный карандаш, отвертка, ключи, дрель, сверло, кусачки.

Большинство владельцев частных домов не признают использование геотермального отопления, однако подобная система имеет перспективы. Подробнее о преимуществах и недостатках данного комплекса можно прочитать в следующем материале: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/alt_otoplenie/geotermalnoe-otoplenie-doma-svoimi-rukami.html

Ход конструкторских работ

Мы собираемся изготовить ротор и переделать шкив генератора. Для начала работы нам понадобится металлическая ёмкость цилиндрической формы. Чаще всего для этих целей приспосабливают кастрюлю или ведро. Возьмем рулетку и маркер или строительный карандаш и поделим ёмкость на четыре равные части. Если будем резать металл ножницами, то, чтобы их вставить, нужно сначала сделать отверстия. Можно воспользоваться и болгаркой, если ведро не выполнено из крашеной жести или оцинкованной стали. В этих случаях металл неминуемо перегреется. Вырезаем лопасти, не прорезая их до конца.

Чтобы не ошибиться с размерами лопастей, которые мы прорезаем в ёмкости, необходимо сделать тщательные замеры и тщательно всё пересчитать

В днище и в шкиве размечаем и высверливаем отверстия для болтов. На этой стадии важно не торопиться и расположить отверстия с соблюдением симметрии, чтобы при вращении избежать дисбаланса. Лопасти следует отогнуть, но не слишком сильно. При выполнении этой части работы учитываем направление вращения генератора. Обычно он крутится по движению часовой стрелке. В зависимости от угла изгиба увеличивается и площадь воздействия потоков ветра, а, значит, и скорость вращения.

Это ещё один из вариантов лопастей. В данном случае каждая деталь существует отдельно, а не в составе ёмкости, из которой вырезалась

Раз каждая из лопастей ветряка существует отдельно, прикручивать нужно каждую. Преимущество такой конструкции в её повышенной ремонтопригодности

Ведро с готовыми лопастями следует закрепить на шкиве, используя болты. На мачту при помощи хомутов устанавливаем генератор, затем подсоединяем провода и собираем цепь. Схему, цвета проводов и маркировку контактов лучше заранее переписать. Провода тоже нужно зафиксировать на мачте.

Чтобы подсоединить аккумулятор, используем провода 4 мм², длина которых не должна быть более 1-го метра. Нагрузку (электроприборы и освещение) подключаем с помощью проводов сечением 2,5 мм². Не забываем поставить преобразователь (инвертер). Его включают в сеть к контактам 7,8 проводом 4 мм².

Конструкция ветряной установки состоит из резистора (1), обмотки стартера генератора (2), ротора генератора (3), регулятора напряжения (4), реле обратного тока (5), амперметра (6), аккумулятора (7), предохранителя (8), выключателя (9)

Достоинства и недостатки такой модели

Если всё сделано правильно, работать этот ветрогенератор будет, не создавая вам проблем. При аккумуляторе 75А и с преобразователем 1000 W он может питать уличное освещение, охранную сигнализацию, приборы видеонаблюдения и т.д.

Схема работы установки наглядно демонстрирует то, как именно энергия ветра преобразуется в электричество и то, как она используется по назначению

Достоинства такой модели очевидны: это весьма экономичное изделие, хорошо поддаётся ремонту, не требует особых условий для своего функционирования, работает надежно и не нарушает ваш акустический комфорт. К недостаткам можно отнести невысокую производительность и значительную зависимость от сильных порывов ветра: лопасти могут быть сорваны воздушными потоками.

Изготовить солнечную батарею возможно и самостоятельно. Пошаговая инструкция расположена здесь: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/alt_otoplenie/solnechnaya-batareya-svoimi-rukami.html

Ветряк #2 — аксиальная конструкция на магнитах

Аксиальные ветряки с безжелезными статорами на неодимовых магнитах в России до последнего времени не делали по причине недоступности последних. Но теперь они есть и в нашей стране, причем стоят они дешевле, чем изначально. Поэтому и наши умельцы стали изготавливать ветрогенераторы этого типа.

Со временем, когда возможности роторного ветрогенератора уже не будут обеспечивать все потребности хозяйства, можно сделать аксиальную модель на неодимовых магнитах

Что необходимо подготовить?

За основу аксиального генератора нужно взять ступицу от автомобиля с тормозными дисками. Если эта деталь была в эксплуатации, её необходимо разобрать, подшипники поверить и смазать, ржавчину счистить. Готовый генератор будет покрашен.

Чтобы качественно отчистить ступицу от ржавчины, воспользуйтесь металлической щеткой, которую можно насадить на электродрель. Ступица снова будет выглядеть отлично

Распределение и закрепление магнитов

Нам предстоит наклеивать магниты на диски ротора. В данном случае используются 20 магнитов размером 25х8мм. Если вы решите сделать другое количество полюсов, то используйте правило: в однофазном генераторе должно быть сколько полюсов, столько и магнитов, а в трехфазном необходимо соблюдать соотношение 4/3 или 2/3 полюса к катушкам. Размещать магниты следует, чередуя полюса. Чтобы их расположение было правильным, используйте шаблон с секторами, нанесенными на бумаге или на самом диске.

Если есть такая возможность, магниты лучше использовать прямоугольные, а не круглые, потому что у круглых магнитное поле сосредоточено в центре, а у прямоугольных – по их длине. Противостоящие магниты должны иметь разные полюса. Чтобы ничего не перепутать, маркером нанесите на их поверхность «+» или «-». Для определения полюса возьмите один магнит и подносите к нему другие. На притягивающихся поверхностях ставьте плюс, а на отталкивающихся – минус. На дисках полюса должны чередоваться.

Магниты правильно размещены. Перед их фиксацией эпоксидной смолой, необходимо сделать бортики из пластилина, чтобы клейкая масса могла застыть, а не стекла на стол или пол

Для закрепления магнитов нужно использовать сильный клей, после чего прочность склейки дополнительно усиливают эпоксидной смолой. Ею заливают магниты. Чтобы предотвратить растекание смолы можно сделать бордюры из пластилина или просто обмотать диск скотчем.

Трехфазные и однофазные генераторы

Однофазный статор хуже трехфазного, потому что при нагрузке он даёт вибрацию. Это происходит из-за разницы в амплитуде тока, которая возникает по причине непостоянной отдачи его за момент времени. Трехфазная модель этим недостатком не страдает. Мощность в ней всегда постоянна, потому что фазы друг друга компенсируют: если в одной ток падает, а в другой он нарастает.

В споре однофазного и трехфазного вариантов последний выходит победителем, потому что дополнительная вибрация не продлевает срок службы оборудования и раздражает слух

В результате отдача трехфазной модели на 50% превышает тот же показатель однофазной. Другим плюсом отсутствия ненужной вибрации является акустический комфорт при работе под нагрузкой: генератор не гудит во время его эксплуатации. Кроме того, вибрация всегда выводит ветрогенератор из строя до истечения срока его эксплуатации.

Процесс наматывания катушек

Любой специалист вам скажет, что перед наматыванием катушек нужно произвести тщательный расчет. А любой практик все сделает интуитивно. Наш генератор не будет слишком быстроходным. Нам нужно, чтобы процесс зарядки 12-вольтового аккумулятора начался при 100-150 оборотах в минуту. При таких исходных данных общее число витков во всех катушках должно составлять 1000-1200шт. Осталось разделить эту цифру на количество катушек и узнать, сколько витков будет в каждой.

Чтобы сделать ветрогенератор на низких оборотах мощнее, нужно увеличить число полюсов. При этом в катушках возрастет частота колебания тока. Для намотки катушек лучше использовать толстый провод. Это уменьшит сопротивление, а, значит, сила тока возрастет. Следует учесть, что при большом напряжении ток может оказаться «съеденным» сопротивлением обмотки. Простой самодельный станочек поможет быстро и аккуратно намотать качественные катушки.

Статор размечен, катушки уложены на свои места. Для их фиксации используется эпоксидная смола, стеканию которой снова противостоят пластилиновые бортики

Из-за числа и толщины магнитов, расположенных на дисках, генераторы могут значительно различаться по своим рабочим параметрам. Чтобы узнать, какую мощность ждать в результате, можно намотать одну катушку и прокрутить её в генераторе. Для определения будущей мощности, следует измерить напряжение на определенных оборотах без нагрузки.

Например, при 200 оборотах в минуту получается 30 вольт при сопротивлении 3 Ом. Отнимаем от 30 вольт напряжение аккумулятора в 12 вольт, а получившиеся 18 вольт делим на 3 Ом. Результат – 6 ампер. Это тот объём, который отправится на аккумулятор. Хотя практически, конечно, выходит меньше из-за потерь на диодном мосту и в проводах.

Чаще всего катушки делают круглыми, но лучше их чуть вытянуть. При этом меди в секторе получается больше, а витки катушек оказываются прямее. Диаметр внутреннего отверстия катушки должен соответствовать размеру магнита или быть немногим больше его.

Проводятся предварительные испытания получившегося оборудования, которые подтверждают его отличную работоспособность. Со временем и эту модель можно будет усовершенствовать

Делая статор, учтите, что его толщина должна соответствовать толще магнитов. Если число витков в катушках увеличить и сделать статор толще, междисковое пространство увеличится, а магнитопоток уменьшится. В результате может образоваться то же напряжение, но меньший ток из-за возросшего сопротивления катушек.

В качестве формы для статора используют фанеру, но можно на бумаге разметить сектора для катушек, а бордюры сделать из пластилина. Прочность изделия увеличит стеклоткань, помещенная на дно формы и поверх катушек. Эпоксидная смола не должна прилипать к форме. Для этого её смазывают воском или вазелином. Для тех же целей можно использовать пленку или скотч. Катушки закрепляют между собой неподвижно, концы фаз выводят наружу. Потом все шесть проводов соединяют треугольником или звездой.

Генератор в сборе тестируют, используя вращение рукой. Получившееся напряжение составляет 40 вольт, сила тока при этом составляет примерно 10 Ампер.

Заключительный этап — мачта и винт

Фактическая высота готовой мачты составила 6 метров, но лучше было бы сделать её 10-12 метров. Основание для неё нуждается в бетонировании. Необходимо сделать такое крепление, чтобы трубу можно было поднимать и опускать при помощи ручной лебедки. На верхнюю часть трубы крепится винт.

Труба ПВХ – надежный и достаточно легкий материал, используя который можно сделать винт ветряка с заранее предусмотренным изгибом

Для изготовления винта нужна ПВХ труба, диаметр которой составляет 160 мм. Из неё предстоит вырезать шестилопастной двухметровый винт. С формой лопастей имеет смысл поэкспериментировать, чтобы усилить крутящий момент на низких оборотах. От сильного ветра винт нужно уводить. Эта функция выполняется с помощью складывающегося хвоста. Выработанная энергия копится в аккумуляторах.

Мачта должна подниматься и опускаться с помощью ручной лебедки. Дополнительную устойчивость конструкции можно придать, используя натяжные тросы

Вашему вниманию предоставлены два варианта ветрогенераторов, которые чаще всего используются дачниками и владельцами загородной недвижимости. Каждый из них по-своему эффективен. Особенно результат применения такого оборудования проявляется в местности с сильными ветрами. В любом случае, такой помощник в хозяйстве не помешает никогда.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Ветряки для дома своими руками. Выбираем генератор.

В связи с постоянно растущими ценами на электричество, все большее количество владельцев частных домов и дачных участков задумываются об установке источников альтернативного электропитания. Ветряки для дома своими руками являются отличным решением, как для выработки дополнительного электричества, что сможет снизить счета за коммунальные услуги, так и для обеспечения бесперебойным питанием загородные дома, к которым не подключили энергосети

Территория Россия, благодаря преимущественно равнинной местности и обширной площади, круглый год омывается большим количеством ветров, другое дело, что потенциал силы ветра оставляет желать лучшего, так как ветер чаще всего медленный и слабый. Другое дело – это необжитые территории России, где ветры гораздо большей силы. В любом случае, установка ветрогенератора даже при слабых ветрах, сможет обеспечить дом своего хозяина бесперебойной, и главное – бесплатной энергией.

Какой мощности выбрать ветрогенератор?

Первое, что стоит запомнить – ветряки для дома, как и любые другие источники альтернативного электричества, не смогут производить колоссальное количество электроэнергии. Многие начинающие конструкторы стремятся создать максимально мощный ветрогенератор, который сможет обеспечить электричеством не только освещение на дачном участке или зарядить аккумуляторные батареи, но также будет поддерживать абсолютно все электропитания дома, включая нагрев бойлера и отопительных систем. В принципе, это вполне возможно, если построить ветровой генератор мощностью более 2 киловатт модели W-HR2. Для строительства такого промышленного ветряка необходимы огромное количество денег, сил и расчетов. Соорудить его в одиночку непрофессионалу практически невозможно.

Оптимальным решением будет установка ветрогенератора мощностью до 500 ватт, этого вполне достаточно для обеспечения электроэнергией маленького загородного участка, а при необходимости большей мощности, всегда можно соорудить еще несколько ветряков и создать из них единую электростанцию.

Ниже представляем таблицу мощности ветряков в зависимости от кол-ва лопастей и диаметра всего ветроколеса при скорости ветра 4 м/с

Со стороны может показаться, что показатели несколько завышены, но не стоит забывать, что 4 м/с – это обычная скорость ветра на равнинной территории и чаще всего он достигает порывов выше, чем данная отметка. А чем больше скорость ветра, тем больше дает энергии самодельный ветряк.

Выбираем тип ветроколеса

Именно ветряное колесо является самым важным элементом всей конструкции, так как за счет его движения энергия ветра преобразовывается в механическую.

Самые популярные типы ветроколеса:

1. Парусные
2. Крыльчатые

Преимущества парусного ветроколеса заключается в их дешевизне и простоте установке: достаточно на лопасти прикрепить парусный материал и разместить под небольшим углом к ветру, такая конструкция будет в точности повторять старинные ветряные мельницы. К ее недостаткам относится большое аэродинамическое сопротивление воздушному потоку, который будет возрастать при ветре, идущем диагонально относительно лопастей.

Намного более эффективными являются лопасти крыльчатого типа, они немного дороже и сложнее в изготовлении, но устойчивы к силам трения или аэродинамическим потерям. Именно поэтому крылья самолетов имеют похожую форму. К дополнительным преимуществам крыльчатых лопастей относят небольшую затрату материалов для их изготовления, для сравнения можно привести вертикально осевой тип лопастей, чья эффективность будет сравнима с крыльчатыми, но при этом будет гораздо больший расход материалов.

Оптимальное количество лопастей на ветроколесе

При создании ветряков для дома своими руками можно сэкономить на материалах и обойтись всего 2-3 лопастями, но данное решение будет чревато несколькими неприятными моментами:

• Чем меньше лопастей, тем они быстрее вращаются и создают лишнюю центробежную нагрузку на ветрогенератор, что может привести к поломке мачты и узлов крепления ветряка
• При высокой частоте оборотов ветроколесу приходиться противодействовать большой силе трения воздуха, которые могут привести к разрушению лопастей. Поэтому лопасти приходиться изготавливать из крепких и дорогостоящих материалов
• Высокий шум при работе

Исходя из всего вышеперечисленного, наиболее оптимальным числом лопастей будет 5 или 6. Когда определились с количеством лопастей, нужно определиться с диаметром ветроколеса исходя из данных таблицы выше. Следует учитывать, что чем больше длина лопастей, тем массивней конструкция, следовательно придется дополнительно укреплять ветряк и проводить работы по уравновешиванию винта. Наиболее оптимальный диаметр ветроколеса – это 2 метра.

Конечно, чем больше лопастей, тем большая эффективность ветрогенератора, но вместе с тем усложняется и общая конструкция ветряка и будет необходима установка дополнительного редуктора.

Выбираем генератор

При выборе генератора необходимо отталкиваться от скорости вращения ветроколеса. Ниже в таблице приведено количество оборотов зависимости от скорости ветра для ветроколеса с 6 лопастями.

Исходя из данных выше, наилучшим выбором будет веломотор или электродвигатель от ленточного накопителя данных. Преимущество таких двигателей в том, что они имеют низкие рабочие обороты и смогут раскрутить ветряк без установки редуктора.

Создаем ветровые генераторы для дома своими руками

При изготовлении ветрогенератора будем придерживаться данной таблицы. Конечно, способы крепления и расположение узлов может быть несколько изменено, но в целом, для создания эффективного ветряка лучше не отступать от представленной конструкции.

Примечание: Расстояние между мачтой и лопастями должно быть не менее 25 см, если меньше, то есть вероятность того, что лопасти прогнувшись под ветром разобьются о мачту.

Изготовление лопастей

Лучше всего крылья для ветряка вырезать из толстостенной ПВХ трубы. Конечно, можно изготовить лопасти из древесины, но это гораздо более трудозатратно, а также древесина может прийти в негодность под воздействием влаги.

Для лопастей следует использовать трубы с толщиной не менее 4 мм, иначе они будут без проблем прогибаться под ветром и быстро придут в негодность.

Высчитывание оптимальной формы лопастей чаще всего проводится эмпирическим путем при вырезании нескольких образцов разного размера. Но такой способ требует затрат времени и приводит к излишнему переводу материала. Поэтому мы предоставляем Вам ниже шаблон лопасти для трубы диаметром 16 см и длинной в 1 метр.

После того, как вы вырежете 6 лопастей по шаблону, необходимо максимально отполировать их поверхность и сточить края, чтобы они меньше сопротивлялись воздушному потоку.

Теперь изготавливаем головку электродвигателя, к которой будут крепиться лопасти. Для этого берем диск из стали толщиной не более 10 мм и привариваем к нему несколько полос длинной до 30 см, на которых высверливаем отверстия для крепления лопастей.

Чтобы повысить эксплуатационные характеристики ветряка, головку электродвигателя обязательно нужно сбалансировать. Для этого головка крепится вертикально в безветренном помещении. Необходимо следить за тем, чтобы ни одна из сторон головки самопроизвольно не двигалась и находилась в неподвижном состоянии. Если заметно движение, то полосы головки стачиваются до того состояния, пока движение не прекратиться при любом положении головки в пространстве.

Закрепляем генератор на раме

Генератор принимает вращательный момент от лопастей и постоянно находится под давлением больших центробежных и гироскопических нагрузок. Чтобы ветряк раньше времени не вышел из строя, генератор следует плотно закрепить на раме. Сама рама представляет собой пластину из метала, на которой располагаются главные узлы ветряка, а также станину из дюралалюминия с резьбовым отверстием. На станину накручивается вал генератора, а для его лучшего крепления следует использовать на конце соединения гайку с контршайбой.

Укрепление ветрогенератора от штормовых ветров

Рассматриваемый нами в этой статье ветряк не обладает высоким числом оборотов и вряд ли будет достигать таких частот вращения, что составляющие ветряка начнут приходить в негодность. Но при частых переменах направления ветра, хвост ветряка будет резко поворачиваться, что может привести к расшатыванию элементов крепления конструкции. Помимо этого, лопасти ветряка при сильном ветре будут сопротивляются поворотам, что вместе с подвижным хвостом ветрогенератора будет создавать высокую нагрузку в месте соединения рамы и генератора.

Чтобы значительно повысить срок службы ветровой электростанции, необходимо устанавливать специальную защиту от сильного ветра. Такой защитой выступает боковая лопатка – простенькое устройство, собираемое из минимума материалов, но удачно зарекомендовавшая себя во множестве ветровых установках.

С помощью боковой лопатки регулируется наклон ветряка по вертикали и при сильном ветре устанавливает лопасти параллельно ветру. То есть при умеренной силе ветра ветряк находится в стандартном положении перпендикулярно относительно земли, но при штормовых воздушных потоках, ветряк складывается на 90 градусов относительно своего рабочего положения, из-за чего его работа прекращается.

Боковая лопатка состоит из небольшой профильной трубы скрепленной с тонкой металлической пластиной, пружины и растяжки располагающейся между лопаткой и хвостом. Растяжка нужна для того, чтобы контролировать угол складывания ветряка.

В лопатке необходимо использовать крепкую пружину из углеродистой стали, которая в крайней точке выдерживает нагрузку до 12 кг. Растяжку изготавливают из тонкого велосипедного троса.

Устанавливаем мачту

Мачта является опорой для ветряка и на этом этапе ни в коем случае не стоит экономить. Лучше всего будет установить мачту на открытой территории, где в радиусе нескольких десятков метров не будет никаких строений. Сама мачта изготавливается из металличесской водопроводной трубы длинной в 7 метров. Если же возле ветряка находятся строения или деревья, то мачту следует сделать хотя бы на метр выше относительно их уровня. На пути к лопастям ветрового генератора не должно быть никаких препятствий, а иначе КПД ветряка будет значительно меньше ожидаемого.

Ветровой генератор – это массивная конструкция весом в несколько сотен килограмм, поэтому, чтобы он не проседал в почве, его необходимо устанавливать на крепком бетонном фундаменте. Помимо закрепления основы мачты в фундаменте, ветряк дополнительно фиксируется несколькими растяжками из монтажных тросов шириной не менее 5 мм. Растяжки крепятся к мачте хомутов, вытягиваются на максимальную длину и крепятся к колышкам, которые забиваются в землю на глубину не менее метра.

Устанавливать мачту с генератором можно как с помощью автокрана, так и в ручную. Для этого используется противовес, изготовленный из тяжелого деревянного бруса.

Аккумуляторные батареи и электронная система ветряка

Чтобы хранить энергию выработанную ветровой электростанцией, используют небольшие аккумуляторные батареи, емкость которых должна быть не меньше 120 а\ч. Рекомендуется также взять батарею до 300 а/ч, и уже в процессе эксплуатации определить сколько времени необходимо для ее зарядки. На выбор батареи также влияет сфера применения АКБ: если батарея используется для обеспечения электрическом нагревательных приборов, то следует отдать предпочтение более емким аккумуляторам.

Чтобы питать аккумулятором технику работающую при напряжении тока 220 В, необходимо установить специальный инвертор преобразователя напряжения. Инверторы различаются между собой уровнем пиковой мощностью, на которой они могут питать технику. Так, если подключать к АКБ компьютер вместе с монитором, то будет достаточно инвертора рассчитанного на 1000 Вт, если же от аккумуляторной батареи будут работать строительные инструменты, такие как перфоратор, то придется взять инвертор на 2000 Вт.

На рисунке ниже Вы можете видеть простейшую схему для зарядки аккумуляторов ветряком: от генератора идут три вывода, которые подключаются к параллельно идущим трем диодным полумостам. От генератора будет вырабатываться напряжение равное 26 В, поэтому к диодным полумостам будет достаточно последовательно подключить две батареи напряжением 12 В.

Основным преимуществом такой схемы является ее легкость сборки и минимум используемых материалов. Ее недостатком будет то, что при небольших ветрах аккумуляторы практически не будут заряжаться. Процесс зарядки начнется только при ветре в 7 м/с, который не так уж и часто можно встретить на равнинных территориях России.

Как ухаживать за ветрогенератором

Ветряки не требуют включения от внешних источников питания, они полностью автономны, благодаря чему запускаются самостоятельно даже при очень слабом ветре. Ветрогенераторы для дома своими руками могут прослужить десятки лет, для этого следует придерживаться нескольких правил:

1. Чтобы металлические компоненты ветровой электростанции не сгнили под атмосферными осадками, их стоит красить каждые 2 года
2. Дважды в год смазывать подшипники в генераторе и поворотном узле
3. Ветроколесо – самое уязвимое место всей конструкции и может с легкостью разбалансироваться при сильном ветре. Примером разбалансировки может служить излишнее дрожание лопастей. Если дефект ветроколеса был обнаружен, то его следует немедленно снять и провести ремонтные работы

Вам понравится

Аксиальный ветрогенератор своими руками фото и описание ветряка

>
Этот ветрогенератор специально проектировался под малые ветра, большой тихоходный генератор, который лежит в основе этого ветряка должен уже при слабом ветре 3_4м/с выдавать до 500ватт/ч. Естественно такие запросы потребовали серьезных расчетов, и конструкция генератора получилась прямо скажем не маленькой, но так и должно быть, все в угоду тихоходности и мощности на молом ветру.

На фотографиях вся работа по созданию этого ветряка. За основу генератора была взята автомобильная ступица, здесь использована ступица от автоприцепа. Для ротора, на котором располагаются магниты, были вырезаны два металлических диска диаметром 40см, и толщиной 12мм. Изготовление дисков мы заказывали, так-как обычная резка могла повести металл,они были вырезаны на специальном станке гидроабразивной резки, цена составила 70 долларов, но зато сделаны не хуже заводских и просверлены все необходимые отверстия под крепление на ступицу.

Поворотная ось генератора

Поворотная ось изготовлена из отрезка трех-дюймовой трубы длиной 400мм. Вал для ступицы закреплён внутри трубы длиной и диаметром 100мм через 2 стальных кольца. Стальной кронштейн для крепления хвоста выполнен из 1,2см стали, его высота 150мм. Кронштейн будет приварен к поворотной оси под углом 20гр., и относительно вала генератора в горизонтальной плоскости на 45гр. >
>
Для удобства дальнейшей работы из обрезков труб была сварена подставка, на которую одели поворотную ось генератора. Далее были нарезаны и приварены шесть пластин для крепления ротора, а так-же из фанеры вырезан шаблон для наклейки магнитов на дисках ротора, так-как магниты очень сильные и наклеить без шаблона очень проблематично.

Тестовая катушка

Следующим шагом на диски по шаблону с помощью супер-клея были наклеены магниты. В этом генераторе мы решили использовать 16 пар магнитов, по 16 на каждом диске, размеры магнитов 75*40*20мм. Генератор будет трехфазным, с соотношением по 4 магнита на каждые 3 катушки, то-есть катушек будет 12, по 4 катушки на фазу. Перед тем как делать статор с катушками, мы изготовили тестовую катушку, чтобы определить мощность генератора и определиться каким сечением провода в дальнейшем мотать катушки статора. Для определения размеров катушки я нарисовал шаблон, поделил его на 12 секторов, нарисовал линии прохождения магнитов и определил размеры катушки, кстати внутренний диаметр катушки должен быть чуть больше или равным длине магнита, а внешний как можно больше, на сколько позволяет пространство. Ниже на фото мы намотали тестовую катушку, закрепили ее на заготовке из фанеры и закрепили на генераторе. >
>
>
>
>
>
>
Для тестовой прокрутки катушки мы использовали оптический тахометр для измерения оборотов, и мультиметр для снятия показаний. Сначала мы решили поэкспериментировать и покрутить генератор с одной половинкой ротора, при 70бо/м тестовая катушка выдала 2,4 вольта, а кода мы установили второй диск ротора, то напряжение катушки выросло до 5,5 вольт. Далее мы намотали еще одну катушку более толстым проводом с меньшим количеством витков и покрутили на нагрузку 10 Ом, получилось 6 вольт и 6 ампер на 100об/м, это 36 ватт/ч с катушки, значит с 12-ти катушек генератора на 100об/м получится около 400ватт/ч. Мы правда ожидали большего, но некоторые потери возможно из-за слишком плотного размещения магнитов на дисках ротора, из-за этого часть магнитного поля замыкается на соседние магниты, а не проходит через статор. Но это первый такой большой генератор и мы учтем в будущем эти недочеты. >
>
После прокрутки генератора с тестовой катушкой мы принялись за изготовление статора. Статор это диск с залитыми в нем медными катушками. Для заливки из фанеры был изготовлен шаблон, на ранее расчерченный шаблон мы вырезали квадрат из фанеры с внутренним отверстием по диаметру статора, он у нас получился 50см, это на 10см больше диаметра дисков ротора. Катушки статора намотали двойным проводом 0,6мм, по 68витков в катушке, всего 12 катушек, по 4 на фазу. Изначально мы хотели мотать проводом 3,3мм, но его в наличие не оказалось и мы решили мотать сдвоенным проводом.

Катушки статора мы закрепили между собой кусочками стеклоткани на супер-клее, после катушки были распаены в три фазы и соединенные звездой концы вывели на контактные соединения. Перед заливкой форму смазали автомобильным воском чтобы смола не пристала. Далее в форму налили немного полиэфирной смолы, кстати эта смола прочнее эпоксидной и менее чувствительна к высоким температурам, но правда при работе таксична, поэтому лучше соблюдать меры предосторожности. Из стеклоткани вырезали круг и утопили в шаблоне, на него выложили катушки, выровняли по центру. Катушки залили полностью смолой и положили сверху второй круг из стеклоткани, после закрыли кругом и стянули чтобы смола ровно легла и не вытекла из формы. Так-же смолой залили и магниты на дисках ротора.

>
>
>
>
После высыхания смолы готовый статор был извлечен из формы. Края немного обработали, просверлили отверстия для крепления. Болты для крепления решили использовать из немагнитного металла, так-как мощные магниты при вращении будут притягиваться к болтам и создавать залипание при старте и вибрацию при вращении генератора.

После сборки генератора мы принялись за сборку хвостовой части. Хвостовую часть ветряка мы собрали из труб, длинна хвоста составляет 2,5м. Длинна хвоста обычно равна длине радиуса винта, так как мы рассчитываем сделать винт диаметром 5м, значит длина хвоста 2,5м. Поворотная часть хвоста сделана из толстостенной трубы диаметром 5см, она одевается на приваренный к поворотной оси штырь. Хвост выполняет по классической схеме с уводом ветроголовки от сильного ветра. Винт под давлением ветра поворачивается в сторону, при этом хвост под углом складывается.

Перед покраской мы проверили как будет складываться хвост при сильном ветре уводя лопасти от ветра, и приварили ограничитель для того чтобы хвост складываясь не повредил лопасти. После завершения всех сварочных работ принялись за придание ветрогенератору красивого внешнего вида и защиты его от ржавчины. Для этого зачистили металлические поверхности, прогрунтовали и покрасили. На вид вроде нормально и зелёный цвет символ защиты природы от вредных выхлопов и загрезняющей природу деятельности человека, пускай владельцы дымящих бензогенераторов завидуют, и платят деньги за топливо.

>
>
>
>
>
После всех сварочных и молярных работ мы произвели окончательную сборку ветрогенератора. Установили статор и выставили зазор в 3мм, потом с таким же зазором устатовили второй диск с магнитами. Лопасти изготавливали из дерева, по рассчетам у нас выходил не маленький трехлопастной винт диаметром 5м, рассчеты велись по Пиготту. Лопасти мы закрепили на фанерном основании. Основа это два диска из фанеры через которые лопасти стянуты болтами. Перед стягиванием с помощъю рулетки мы вывели одинаковые расстояния от кончика до кончика каждой лопасти. Винт крипится к генератору так-же с помощъю болтов.

Готовый ветрогенератор установили на мачту и через расстяжки поднимали с помощъю автомобиля. Мачту мы решили сделать как можно выше и она получилась 18 метров, из-за большого веса генератора и длинны мачты нам не с первого раза удалось поднять ветрогенератор. Чтобы облегчить нам пришлось снять винт и прднимать ветрогенератор без него, а винт потом ставить уже на поднятый генератор.

>
>
>
>
>
>
Этот ветрогенератор работает уже давольно продолжительное время, пока всё нормально и никаких проблем. Большая площадь лопастей позволяет ветрогенератору генерировать приличную мощность даже на очень слабом ветру от 2-х м/с. При скорости ветра в 4,5м/с ветряк выдаёт 400 ватт мощности, а при 7м/с примерно 1,5 киловатт. Иногда ветрогенератор при хорошем ветре расходится до 2-х киловатт, и пару раз при сильном ветре мощность доходила до 3,8 киловатта. На постройку данной ветроустановки ушло примерно 20 дней.

Самодельный ветрогенератор своими руками, как сделать ветряк на 220В

Оплата электроэнергии на сегодняшний день занимает немалую долю в затратах на содержание жилища. В многоквартирных домах, единственный способ экономии — переход на энергосберегающие технологии, и оптимизация расходов по многотарифным схемам (ночной режим оплачивается по сниженным ценам). А при наличии приусадебного участка можно не только сэкономить на потреблении, но и организовать для частного дома самостоятельное энергообеспечение.

Это нормальная практика, которая зародилась в Европе и северной Америке, а последние пару десятилетий активно внедряется и в России. Однако оборудование для автономного энергоснабжения достаточно дорогое, окупаемость «в ноль» наступает не раннее, чем спустя 10 лет. В некоторых государствах, можно возвращать энергию в общественные сети по фиксированным тарифам, это сокращает время окупаемости. В Российской Федерации для оформления «кэшбека» требуется пройти ряд бюрократических процедур, поэтому большинство пользователей «бесплатной» энергии предпочитают строить ветряной генератор своими руками, и пользоваться им только для личных нужд.

Правовая сторона вопроса

Самодельный ветрогенератор для дома не попадает под запреты, его изготовление и применение не влечет за собой административного либо уголовного наказания. Если мощность ветряного генератора не превышает 5 кВт, он относится к бытовым устройствам, и не требует никаких согласований с местной энергетической компанией. Тем более, не требуется уплачивать какие-либо налоги, если вы не получаете прибыль при продаже электроэнергии. Кроме того, самодельный генерирующий ветряк даже с такой производительностью, требует сложных инженерных решений: смастерить его на тек просто. Поэтому мощность самоделки редко превышает 2 кВт. Собственно, этой мощности обычно достаточно для энергоснабжения частного дома (конечно, если у вас нет бойлера и мощного кондиционера).

В данном случае, речь идет о федеральном законодательстве. Поэтому перед принятием решения об изготовлении ветряка своими руками, не лишним будет проверить наличие (отсутствие) субъектовых и муниципальных нормативных правовых актов, которые могут накладывать некоторые ограничения и запреты. Например, если ваш дом расположен на особо-охраняемой природной территории, использование ветровой энергии (а это природный ресурс) может потребовать дополнительных согласований.

Проблемы с законом могут возникнуть при наличии беспокойных соседей. Ветряки для дома относятся к индивидуальным постройкам, поэтому на них также распространяются некоторые ограничения:

• Высота мачты (даже если ветрогенератор без лопастей) не может превышать установленных в вашем регионе норм. Кроме того, могут действовать ограничения, связанные с расположением вашего участка. Например, над вами может проходить посадочная глиссада к ближайшему аэродрому. Или в непосредственной близости от вашего участка проходит линия электропередач. При падении, конструкция может повредить столбы или провода. Общие ограничения при нормальной ветровой нагрузке составляют 15 метров в высоту (некоторые самодельные ветряки взмывают на 30 метров). Если мачта и корпус устройства имеют большую площадь сечения, к вам могут предъявить претензии соседи, на чей участок падает тень. Понятно, что такие жалобы обычно возникают «из вредности», но правовая основа имеется.
• Шум от лопастей. Основной источник проблем с соседями. При работе классической горизонтальной конструкции, ветряк издает инфразвук. Это не просто неприятный шум, при достижении определенного уровня, волновые колебания воздуха оказывают неблагоприятное воздействие не организм человека и домашних животных. Самодельный генератор для ветряка, как правило, не является «шедевром» инженерной мысли, и сам по себе может издавать сильный шум. Крайне желательно официально протестировать ваше устройство в органах надзора (например, в СЭС), и получить письменное заключение о том, что установленные шумовые нормы не превышены.
• Электромагнитное излучение. Любой электроприбор излучает эфирные помехи. Возьмем, к примеру ветряк из автомобильного генератора. Для снижения уровня помех автомобильного приемника, в машине устанавливаются конденсаторные фильтры. При разработке проекта обязательно учитывайте этот момент.
  

  Важно! Любое генерирующее устройство должно быть заземлено. Помимо обеспечения безопасности, это поможет снизить уровень помех.

  Претензии могут быть предъявлены не только от соседей, у которых возникнут проблемы с приемом теле радио сигналов. Если неподалеку расположены промышленные или военные приемные центры, не лишним будет проверить уровень помех в подразделении контроля радиоэлектронных помех (РЭБ).

• Экология. Звучит парадоксально: казалось бы, вы используете экологически чистый агрегат, какие могут быть проблемы? Пропеллер, расположенный на высоте 15 метров и выше, может стать препятствием на пути миграции пернатых. Вращающиеся лопасти незаметны для птиц, и они легко попадают под удар.
  

  Совет: Чем больше у вас образуется документов, подтверждающих безопасность ветрогенератора для окружающих, тем проще будет впоследствии отражать «атаки» беспокойных соседей и назойливых проверяющих.

Разновидности генераторов

Прежде чем решить, как сделать ветрогенератор своими руками, рассмотрим особенности конструкции:

По расположению генератора устройство может быть горизонтальным или вертикальным

• Классическая конструкция — ось вращения расположена параллельно земле, плоскость лопастей — перпендикулярно. Такая схема предусматривает свободное вращение вокруг вертикальной оси, для позиционирования «по ветру».Чтобы плоскость вращения всегда занимала эффективное положения перпендикулярно направлению ветра, требуется хвостовое оперение, которое работает по принципу флюгера. Принцип действия простой: ветер меняет направление, воздействует на хвостовую плоскость, ось вращения генератора всегда расположена вдоль движения потока воздуха. Единственная сложность — подключение силовых кабелей. Если корпус генератора совершит несколько оборотов вокруг вертикальной оси, провода намотаются на мачту, и оборвутся. Поэтому требуется установка ограничителя. Он не позволяет совершить полный оборот, но приводит к зависанию) корпуса в мертвых зонах.Промышленные образцы имеют электронный регулятор слежения за направлением, и поворачивает корпус с помощью встроенного электромотора.Решить проблему можно с помощью цилиндрического пропеллера, который принимает воздушный поток как поперек, так и вдоль оси вращения. Правда, эффективность зависит от угла атаки. Чем больше ветер отклоняется от угла 90°, тем ниже КПД.Но такую конструкцию трудно сделать своими руками, из-за сложностей в аэродинамике движителя.
• Оптимальный вариант — вертикальные генераторы (то есть, ось вращения вала располагается перпендикулярно земле). При таком расположении аэродинамического движителя, вы вообще не зависите от направления ветра. Вращение одинаково эффективно, и зависит только от силы потока воздуха.Форма лопастей может быть самой разной, есть простор для инженерной мысли. Существует множество интересных аэродинамических проектов, разработанных научными учреждениями. Причем чертежи большинства их них представлены в свободном доступе. Причем конструкции, опубликованные в литературе технической направленности времен СССР, порой оказываются наиболее рациональными.Роторные винты имеют неоспоримое преимущество: вертикальный генератор закреплен статично, что упрощает электрическое подключение. Нет необходимости устанавливать ограничители вращения, как в горизонтальных схемах.

По номиналу генерируемого напряжения

• Ветрогенераторы, изготовленные своими руками на 220 вольт, не требуют дополнительных преобразователей величины напряжения, и являются конструкциями прямого применения. Однако их работа зависит от силы ветра. Как минимум, необходим стабилизатор на выходе, выполняющий функцию регулятора при разных оборотах вала. При отсутствии ветра, система просто не работает.Преимущества неоспоримы: как правило, используется мощный электродвигатель, на который можно устанавливать винт, непосредственно закрепив его к валу ротора. Переделки минимальны по трудозатратам, такие моторы уже имеют удобный постамент, остается лишь изготовить опорную площадку.Электродвигатели можно найти с минимальными финансовыми затратами: от любой списанной электроустановки. Например, промышленного вентилятора. Подходят и моторы от бытовой техники: стиральные машины, пылесосы.
• 12 вольт (реже 24 вольта). Наиболее популярная конструкция — ветрогенератор своими руками из автомобильного генератора. Причем он демонтируется из автомобиля-донора в комплекте с преобразователем напряжения. Переделка схемы не требуется: на выходе мы получаем либо 14 вольт (в автомобиле таким напряжением заряжается аккумулятор), либо требуемые для питания вашей энергосистемы 12 вольт. Наличие шкива позволяет сконструировать ременную передачу с требуемым соотношением оборотов. Ответную часть также можно снять с автомобиля донора.При желании, лопасти крепятся непосредственно на вал.Такие ветрогенераторы можно использовать как для непосредственного подключения к потребителю, так и в автомобильном режиме, воспроизведя систему зарядки в комплекте с аккумулятором. Если для организации энергоснабжения требуется 12 вольт, питание берется напрямую с клемм аккумулятора. Для получения 220 вольт, используется преобразователь. Подходящий вариант — источник бесперебойного питания.Система работает следующим образом: если отбираемая мощность ниже, чем может обеспечить генератор — аккумуляторные батареи заряжаются. Если порог превышен — мощность генерируется от АКБ.

Типовые примеры самодельных ветрогенераторов

Устройство ветрогенератора одинаковое, вне зависимости от выбранной схемы.

• Пропеллер, который может быть установлен как непосредственно на вал генератора, так и с помощью ременной (цепной, шестеренной передачи).
• Собственно генератор. Это может быть готовое устройство (например, с автомобиля), либо обычный электродвигатель, который при вращении вырабатывает электроток.
• Инвертор, регулятор напряжения, стабилизатор — в зависимости от выбранного напряжения.
• Буферный элемент — аккумуляторные батареи, обеспечивающие непрерывность генерации, вне зависимости от наличия ветра.
• Установочная конструкция: мачта, кронштейн для монтажа на крыше.

Пропеллер

Можно изготовить из любого материала: хоть из пластиковых бутылок. Правда гибкие лопасти существенно ограничивают мощность.

Достаточно вырезать в них полости, для забора ветра.

Неплохой вариант — ветряк бытового из кулера. Вы получаете готовую конструкцию с профессионально выполненными лопастями и сбалансированным электродвигателем.

Аналогичная конструкция изготавливается из охладителя компьютерных блоков питания. Правда мощность такого генератора мизерная — разве что зажечь лампу на светодиодах, или зарядить мобильный телефон.

Тем не менее, система вполне работоспособна.

Неплохие лопасти получаются из алюминиевых листов. Материал доступен, его несложно отформовать, пропеллер получается достаточно легким.

Если вы создаете роторный пропеллер для вертикального генератора, можно воспользоваться жестяными банкам, разрезанными вдоль. Для мощных систем применяются половинки стальных бочек (вплоть до объема 200 литров).

Разумеется, придется с особой тщательностью подойти к вопросу надежности. Мощный каркас, вал на подшипниках.

Генератор

Как говорилось выше, можно использовать готовый автомобильный, или электродвигатель от промышленных электроустановок (бытовой техники). В качестве примера: ветрогенератор из шуруповерта. Используется вся конструкция: двигатель, редуктор, патрон для крепления лопастей.

Компактный генератор получается из шагового двигателя принтера. Опять же, мощности хватает лишь на питание светодиодного светильника или зарядного устройства смартфона. На природе — незаменимая вещь.

Если вы с паяльником «на ты», и неплохо разбираетесь в радиотехнике — генератор можно собрать самостоятельно. Популярная схема: ветрогенератор на неодимовых магнитах. Преимущества конструкции — можно самостоятельно рассчитать мощность под ветровую нагрузку в вашей местности. Почему неодимовые магниты? Компактность при высокой мощности.

Можно переделать ротор имеющегося генератора.

Либо создать собственную конструкцию, с изготовлением обмоток.

Эффективность такого ветряка на порядок выше, чем при использовании схемы с электродвигателем. Еще одно неоспоримое преимущество — компактность. Неодимовый генератор плоский, и его можно разместить непосредственно в центральной муфте пропеллера.

Мачта

Изготовление этого элемента не требует познаний в электронике, но от его прочности зависит жизнеспособность всего ветрогенератора.

Например, мачта высотой 10–15 метров требует грамотно рассчитанных растяжек и противовесов. Иначе сильный порыв ветра может завалить конструкцию.

Если мощность генератора не превышает 1 кВт, вес конструкции не такой большой, и вопросы прочности мачты отходят на второй план.

Итог

Самодельный ветрогенератор — не такая сложная конструкция, как может показаться на первый взгляд. С учетом высокой стоимости заводских изделий, можно изрядно сэкономить, изготовив домашнюю ветряную электростанцию и вполне доступных материалов. С учетом небольших затрат на создание ветряка, окупится он достаточно быстро.

Видео по теме

Ветрогенератор своими руками для частного дома

«Нам электричество сделать всё сумеет …» — так пели студенты электротехнических ВУЗов середины прошлого века. В этой юмористической «оде» электричеству отведено много фантастики, но сегодня мы можем с уверенностью сказать, что современный человек без электричества просто пропал бы. Если свечи и могли бы нам заменить «лампочку Ильича», то как быть со всем остальным?

К настоящему времени человеком открыты разные способы получения электрического тока:

• гальванические элементы, в которых химическая энергия преобразуется в электрическую;
• термогенераторы, в которых в электричество преобразуется тепловая энергия;
• солнечные батареи, где в электроэнергию преобразуется солнечная энергия.

Каждый из таких источников имеет свои достоинства и недостатки. Однако преимущественное распространение получили генераторы, в которых механическая энергия преобразуется в энергию переменного электрического тока. Это так называемые индукционные генераторы, действие которых основано на явлении электромагнитной индукции.

Немного истории и теории

Вспомним немного школьный курс физики, из которого нам известно, что явление электромагнитной индукции было открыто в 1831 году английским физиком Майклом Фарадеем. А заключается оно в следующем: при всяком изменении магнитного потока, пронизывающего замкнутый проводящий контур, в этом контуре возникает электрический ток.

То есть в простейшем виде такой генератор выглядит как рамка, помещенная в поле постоянного магнита, вращающаяся под действием механической силы. Однако такой тип генератора переменного тока с неподвижной магнитной системой (индуктором) и вращающимися витками проводника (якорем) применяется очень редко. Связано это с тем, что для отведения тока от движущейся катушки требуются подвижные контакты, а при токе высокого напряжения в таких контактах будет иметь место сильное искрение. Поэтому в подавляющем большинстве индукционных генераторов переменного тока обмотку (якорь), в которой наводится ток, делают неподвижной и называют статором, а вращают магнитную систему (индуктор), который называют ротором. В мощных генераторах магнитное поле создают обычно с помощью электромагнита, питаемого от источника постоянного тока — возбудителя.

Однако с появлением магнитов из сплава неодим-железо-бор, которые по своим характеристикам значительно превосходят другие виды постоянных магнитов, появилась возможность изготавливать ротор генератора на основе постоянных магнитов. Неодимовые магниты, разработанные в 70–80-е годы прошлого века, отличаются высокими и стабильными магнитными свойствами при малых размерах.

Теперь несколько слов о механической энергии, которую генератор преобразует в электричество. Для вращения ротора генератора используются энергия воды (гидрогенераторы), энергия пара (парогенераторы). Существуют генераторы, работающие от дизельных и бензиновых двигателей внутреннего сгорания. Забота же об окружающей среде и об экономии собственных средств заставила человека вспомнить о таком «неутомимом работнике» как ветер. С незапамятных времен люди использовали энергию ветра для движения кораблей и для превращения зерна в муку. Современные ветряные двигатели для электрогенераторов ведут свою родословную именно от ветряных мельниц. Соединив ветряной двигатель (ветряк) с электрогенератором, изготовленным с применением современных магнитов, получим ветрогенератор на неодимовых магнитах — экологически безопасный и экономичный источник электрической энергии.

Чем хорош ветрогенератор

Сегодня даже заядлый скептик не будет оспаривать пользу этого вида источников переменного тока.

Конечно, величины напряжения, мощности и тока, полученных от генератора для ветряка, сделанного своими руками не позволят запитать все электроприборы в достаточно большом загородном доме. Но вот снабдить электричеством небольшой дачный домик, особенно если он расположен далеко от электрической сети, вполне рациональное решение. И даже если только часть потребляемой электроэнергии для дома вы получите от ветряка, то в перспективе экономия будет ощутимой.

Кроме того, сделать генератор для ветряка — это интересная творческая работа, выполнив которую вы по праву сможете гордиться собой.

Из чего состоят ветрогенераторы и какие они бывают?

Обязательными элементами такого ветрогенератора на магнитах являются:

1)    Мачта, на которой установлены ветровое колесо и генератор. Ее высота выбирается исходя их конкретных природных условий и потребностей человека.

2)    Двигатель для ветряка — ветровое колесо с лопастями, которое преобразует движение ветра во вращательное движение вала ротора генератора.

3)    Генератор, вырабатывающий переменный электрически ток, величина которого зависит и от параметров статора и ротора генератора, и от скорости вращения ветрового колеса, дающего движение ротору.

Кроме того в состав системы могут входить ряд вспомогательных устройств, обеспечивающих управление работой системы и улучшающие качество получаемого тока: контроллер, аккумуляторные батареи, преобразователи, стабилизаторы.

В зависимости от направления оси вращения различают два типа ветрогенераторов — вертикальные и горизонтальные.

Горизонтальные (пропеллерные) имеют больший КПД, но они более сложны по конструкции, так как включают систему, ориентирующую пропеллер по ветру. Изготовление таких ветрогенераторов сложнее, а работают они только при достаточно больших скоростях ветра. Кроме того, ветряки с горизонтальной осью вращения требуют достаточно большого пространства, а модели с вертикальной осью вращения значительно компактнее.

Вертикальные ветряки проще по конструкции, дешевле, но их КПД ниже.

Но обратимся к сердцу любого ветряка — электрогенератору переменного тока, ротор которого выполнен на неодимовых магнитах.

Как собрать генератор на магнитах

Собираем ротор

Ротор такого магнитного ветрогенератора конструктивно представляет собой сборку из двух стальных дисков, расположенных параллельно друг другу. Диски жестко скреплены между собой через распорную втулку и установлены на валу, вращение которого обеспечивает турбина ветряка. Можно рекомендовать сделать ротор из автомобильной ступицы в сборе с тормозными дисками. Это надежная и хорошо сбалансированная основа для ротора. Дешевле будет взять б/у ступицу. В этом случае ее необходимо разобрать, тщательно почистить, проверить и смазать подшипники. Можно диски для ротора изготовить самостоятельно из низкоуглеродистой стали. Конечно, можно взять и другой материал, но следует учесть, что при использовании немагнитного материала эффективность генератора значительно снижается.

По периметру каждого диска располагаются магниты. Какие магниты нужны для ветрогенератора? Можно взять дисковые, прямоугольные, но наилучший эффект дают неодимовые магниты-сектора. Их размер и количество могут быть разными в зависимости от вашей цели и возможностей. Однако число пар полюсов магнитов должно быть четным, причем для однофазного генератора их должно быть столько же, сколько и катушек в статоре, а для трехфазного — четыре или две пары на три катушки. Магниты по периметру диска устанавливаются с чередованием полюсов: N–S–N–S…. Для этого предварительно следует изготовить шаблон, где точно обозначить место каждого магнита.

Размеры дисков ротора рассчитываются, исходя из размеров магнитов и их количества. Толщина диска для ротора должна быть порядка толщины магнита.

Магниты приклеиваются к диску суперклеем, а затем диск заливается эпоксидной смолой. Чтобы избежать ее стекания по внутренней и наружной окружности диска делаются бортики из скотча, пластилина или другого подручного материала. Перед тем, как залить диск эпоксидкой рекомендуем пометить на каждом диске по магниту, полюса которых направлены встречно, чтобы затем не перепутать при сборке. При сборке генератора следует следить за тем, чтобы магниты на дисках ротора располагались точно напротив и были направлены противоположными полюсами друг к другу. Схематический чертеж ротора ветряка с распределением магнитных силовых линий представлен на рис. 1.

 

Рис. 1

Изготовление статора ветрогенератора

Теперь сформированное магнитное поле нужно преобразовать в электричество. Для этого служит статор — неподвижная обмотка из медного провода, расположенная так, чтобы силовые магнитные линии, образуемые магнитами ротора, при его вращении пересекали провода обмотки.

Статор генератора располагается в зазоре между дисками ротора. Состоит он из неподвижных плоских катушек без сердечников. В каждой катушке при пересечении силовыми линиями магнитного поля возникает ЭДС индукции, переменная по величине и направлению. Величина напряжения, значит, и эффективность ветрогенератора, зависят от скорости вращения ротора, от количества витков в каждой катушке, от числа самих катушек и диаметра медного провода, используемого для их изготовления.

Генератор может быть однофазным или трехфазным. Первый проще, но второй предпочтительнее по двум причинам. Во-первых, в ветряке с трехфазной схемой генератора отсутствуют вибрации, которыми в нагруженном состоянии грешит однофазный. Кроме того, трехфазный генератор эффективнее однофазного более чем в 1,5 раза.

Расчет числа и параметров катушек для ротора ведется исходя из числа магнитов, их ширины, выбранного соотношения 4/3, или 2/3 и диаметра провода.

Если для обмотки взять тонкий провод, то катушки статора можно намотать с большим количеством витков, напряжение на выходе генератора будет более высоким, но его нагрузочная способность ниже. При использовании более толстого провода с меньшим сопротивлением в зазоре для статора поместятся обмотки с меньшим числом витков, в результате выходное напряжение будет ниже, но выше нагрузочная способность. Форма катушек определяется формой магнитов, а оптимальной толщиной статора считается величина, равная толщине магнитов. Число витков каждой катушки получается делением общего числа витков обмотки на число катушек, а общее число витков обмотки статора определяется, исходя из ЭДС, величины магнитной индукции, средней скорости вращения ротора.

Намотав катушки, их раскладывают на предварительно подготовленном шаблоне с размеченными секторами, соединяют между собой в зависимости от выбранной схемы. В однофазном варианте все катушки соединяются между собой последовательно. При этом нужно учесть, что токи в соседних катушках будут иметь противоположные направления, поэтому соединяются начало с началом соседней, а конец с концом следующей. Провода от начала первой и конца последней катушек выводятся наружу. При трехфазном варианте между собой соединяются каждая третья катушка. Провода каждой фазы выводятся наружу и впоследствии соединяются звездой или треугольником. Схемы соединения обмоток генератора представлены на рис. 2.

Рис. 2

Для прочности под катушки и на них кладется стеклоткань, и вся конструкция заливается эпоксидной смолой. После ее застывания сверлятся отверстия для крепежных болтов.

Оба диска ротора устанавливаются на валу с двух сторон от статора на расчетном расстоянии, на передний диск ротора крепится ветроприемное устройство.

Заглянем в будущее

Человеческая мысль не стоит на месте и самые распространенные сегодня горизонтальные ветрогенераторы постепенно уступают свое место вертикальным. Связано это с появлением технологии магнитной левитации, или так называемых ветрогенераторов на магнитной подушке. В такой конструкции лопасти крыльев при малых габаритах максимально используют энергию ветра, то есть КПД тут будет значительно выше.

Первенство в применении этой технологии принадлежит китайцам, но сейчас во многих странах мира инженеры работают над созданием мощных ветрогенераторов с магнитной левитацией, позволяющих осуществить переход к источникам возобновляемой энергии в промышленном масштабе.

Самодельный ветряк с аксиальным генератором на неодимовых магнитах

Живу я в маленьком городке Харьковской обл. частный дом, небольшой участок.
Сам я, как говорит сосед, ходячий генератор идей, так как практически всё в своем
хозяйстве сделано своими руками. Ветер хоть и небольшой, но практически постоянно дует, и тем самым соблазняет использовать свою энергию.

После нескольких неудачных попыток с тракторным самовозбуждающимся генератором идея создания ветрогенератора засела в мозгу еще сильнее.
Начал искать и после двух месяцев поисков в интернете, множества скачанных файлов, прочтенных форумов и советов я окончательно определился с постройкой ветрогенератора.

За основу была взята конструкция Бурлака Виктора Афанасьевича с небольшими конструктивными изменениями.
Основной задачей была постройка ветрогенератора своими руками из того материала, который есть, с минимумом затрат. Поэтому каждый, кто попытается сделать подобную конструкцию должен исходить из того материала, который у него есть, главное желание и понять принцип работы.
Для изготовления ротора использовал листовой кусок метала толщиной 20 мм. (что было) с которого по моим чертежам кум выточил и разметил на 12 частей два диска диаметром 150 мм. и еще один диск под винт который разметил на 6 частей диаметром 170 мм.

Генератор будет на неодимовых магнитах

Купил через Интернет 24 шт. дисковых неодимовых магнита размером 25х8 мм, которые приклеил к дискам, (очень выручила разметка). Осторожно, не подставляете пальцы, неодимовые магниты очень мощные! (Возможно применение в данной схеме магнитных секторов дало бы лучшие результаты. Примечание администрации.)
Перед тем как приклеить неодимовые магниты к стальному диску маркером нанесите на них обозначение полярности, это очень поможет вам избежать ошибок при установке. После размещения неодимовых магнитов (12 шт. на диск и чередуйте полярность), до половины залил их эпоксидной смолой.

Кликните по картинке что бы посмотреть в полном размере.

Для изготовления статора использовал эмаль-провод ПЭТ-155 диаметром 0,95 мм (купил на частном предприятии Хармедь). Намотал 12 катушек по 55 витков каждая, толщина обмоток получилась 7 мм. Для намотки изготовил несложный разборный каркас. Намотку катушек делал на самодельном намоточном станке (делал ещё во времена застоя).

Затем разместил 12 катушек по шаблону и зафиксировал их положение изолентой на тканевой основе. Выводы катушек распаял последовательно начало с началом, конец с концом. Я использовал 1-фазную схему включения.

Для изготовления формы под заливку катушек эпоксидной смолой склеил две прямоугольные заготовки 4-х мм фанеры. После высыхания получилась прочная 8 мм заготовка. С помощью сверлильного станка и приспособления (балерина) вырезал в фанере отверстие диаметром 200 мм, а из вырезанного диска вырезал центральный диск диаметром 60 мм. Заранее заготовленные ДСП заготовки прямоугольной формы обтянул плёнкой и по краях закрепил стиплером, затем по разметке разместил вырезанный центр (обтянутый скотчем), а также вырезанную заготовку, обмотанную скотчем.

Форму до половины залил эпоксидной смолой, на дно положил стеклоткань, затем катушки, сверху стеклоткань, долил эпоксидную смолу, немного выждал и сверху сдавил вторым куском ДСП также обтянутым пленкой. После застывания извлёк диск с катушками, обработал, покрасил, просверлил отверстия.
Ступицу, а также основу поворотного узла изготовил с буровой трубы НКТ с внутренним диаметром 63 мм. Были изготовлены гнёзда под 204 подшипник и приварены к трубе. С задней стороны тремя болтами прикручена крышка с прокладкой из маслостойкой резины, с передней стороны прикручена крышка с сальником. Внутрь, между подшипниками, через специальное отверстие залил автомобильное полусинтетическое масло. На вал надел диск с неодимовыми магнитами, причем поскольку паз под шпонку сделать не было возможности на валу сделал углубления на половину диаметра шарика с 202 подшипника т.е. 3,5 мм, а на дисках высверлил паз 7 мм. сверлом предварительно выточив баночку и запрессовал её в диск. После извлечения баночки в диске получился ровный, красивый паз под шарик.

Далее закрепил статор тремя латунными шпильками, вставил промежуточное кольцо с расчетом чтобы статор не затирало и надел второй диск с неодимовыми магнитами (магниты на дисках должны иметь противоположную полярность, т.е. притягиваться) Здесь очень осторожно с пальцами!

Изготовление турбины и мачты ветрогенератора

Винт изготовил с канализационной трубы диаметром 160 мм.

Кстати неплохой получается винт. Поэтому принципу изготовлена последняя турбина из алюминиевой трубы 1,3 м. (смотрите выше)

Разметил трубу, болгаркой вырезал заготовки, по концах стянул болтами и електро-рубанком обработал пакет. Затем раскрутил пакет и каждую лопасть обработал отдельно, подгоняя вес на электронных весах.

Защита от ураганного ветра выполнена по классической зарубежной схеме, т. е. ось вращения смещена от центра. Вот ссылка на сайт www.otherpower.com/otherpower_wind.html

Желающие узнать больше здесь найдут все интересующие вопросы, причем совершенно бесплатно! Мне этот сайт помог очень здорово особенно с чертежами хвоста. Вот пример чертежей с этого сайта.

Свой хвост ветряка я подгонял методом подпиливания.

Вся конструкция насажена на два 206 подшипника, которые закреплены на оси с внутренним отверстием под кабель и приваренной к двухдюймовой трубе. Подшипники плотно входят в корпус ветроустановки, что позволяет без каких либо усилий и люфтов свободно поворачиваться конструкции. Кабель проходит внутри мачты к диодному мосту.(выше смотрите чертежи)

на фото первоначальный вариант

Для изготовления ветро-головки, не учитывая двух месяцев поиска решений, ушло полтора месяца, сейчас у нас февраль месяц, снег и холод похоже за всю зиму, поэтому основных испытаний еще не проводил, но даже на этом расстоянии от земли автомобильная лампочка 21 ватт перегорела. Жду весны, готовлю трубы под мачту. Эта зима пролетела у меня быстро и интересно.

Видео можно просмотреть здесь:

Небольшая модернизация ветрогенератора

Прошло немного времени с того момента когда разместил на сайте свой ветряк, но весна так толком и не пришла, землю копать чтобы замуровать стол под мачту еще нельзя — земля мёрзлая да и грязь везде, поэтому времени для испытаний на временной 1,5 м. стойке было предостаточно, а теперь подробней.
После первых испытаний винт случайно зацепил трубу, это я пытался зафиксировать хвост, чтобы ветряк не уходил из под ветра и посмотреть какая будет максимальная мощность. В итоге мощность успел зафиксировать примерно ватт 40, после чего винт благополучно разлетелся в щепки. Неприятно, но наверное полезно для мозгов. После этого я решил поэкспериментировать и намотал новый статор, ротор с неодимовыми магнитами оставил без изменений. Для этого изготовил новую форму под заливку катушек. Форму тщательно смазал автомобильным литолом, чтобы лишнее не пристало. Катушки генератора теперь немного уменьшил по длине, благодаря чему в сектор теперь поместилось 60 витков 0,95 мм. толщина намотки 8 мм. (в конечном итоге статор получился 9 мм), причем длина провода осталась прежней.

Винт теперь сделал с более прочной трубы 160 мм. и трехлопастным, длина лопасти 800 мм.
Новые испытания сразу показали результат, теперь ветрогенератор выдавал до 100 ватт, галогенная автомобильная лампочка в 100 ватт горела в полный накал, и чтобы её не спалить на сильных порывах ветра лампочку отключал.

Замеры на автомобильном аккумуляторе 55 А.ч.
Теперь окончательные испытания на мачте, результат опишу позже.

Ну, вот уже середина августа, и как я обещал, попытаюсь закончить эту страничку. Сначала то, что пропустил

Мачта один из ответственных элементов конструкции, требует особого внимания.

Один из стыков (труба меньшего диаметра входит внутрь большей) и поворотный узел

Теперь остальное, турбина ветрогенератора
3-х лопастная турбина (рыжая канализационная труба диаметром 160 мм.)

Начну с того, что сменил несколько турбин и остановился на 6-ти лопастной, сделанной из алюминиевой трубы диаметром 1,3 м. хотя большую мощность давал винт с ПВХ трубы 1,7 м.

Котроллер для генератора

Основная проблема была в том чтобы заставить заряжаться АКБ от малейшего вращения втурбины и вот здесь на помощь пришел блокинг генератор который даже при входном напряжении в 2 v дает заряд АКБ — пускай маленьким током, но лучше чем разряд, а на нормальных ветрах вся энергия на АКБ поступает через VD2 (смотрите по схеме), и идет полноценный заряд.

Конструкция собрана прямо на радиаторе полунавесным монтажом
Контроллер заряда тоже использовал самодельный, схема простая, слепил как всегда с того, что было под рукой, нагрузкой служит два витка нихромового провода (при заряженном АКБ и сильном ветре нагревается до красна) Все транзисторы ставил на радиаторы (с запасом), хотя VT1 и VT2 практически не греются, а вот VT3 на радиатор ставить обязательно! (при продолжительном срабатывании контролёра VT3 греется прилично)

Схема Контроллера генератора

фото готового Контроллера ветрогенератора

Схема подключения ветряка к нагрузке выглядит так:

Фото готового системного блока ветрогенератора

Нагрузкой у меня как и планировалось, является свет в туалете и летнем душе + уличное освещение (4 светодиодные лампы которые включаются автоматически через фотореле и освещают двор целую ночь, с восходом солнца опять срабатывает фотореле которое отключает освещение и идет заряд АКБ. И это на убитой АКБ (в прошлом году снял с авто) на фото снято защитное стекло (в верху фотодатчик).
Фотореле купил готовое для сети 220 V и переделал своими руками на питание от 12 V (перемкнул входной конденсатор и последовательно стабилитрону подпаял резистор в 1К)

Теперь самое ГЛАВНОЕ!

По своему опыту советую для начала сделать небольшой ветряк, набраться опыта и знаний и понаблюдать что можно поиметь с ветров вашей местности, ведь можно потратить кучу денег, сделать мощный ветрогенератор, а силы ветра не хватит чтобы получать те же 50 ватт и будет ваш ветряк типа подводной лодки в гараже.

Характеристика ветра. Шкала Бофорта

Основной характеристикой ветра является его скорость. Единицей измерения принято считать расстояние, пройденное частицами воздушных масс за единицу времени. В системе измерений СИ скорость ветра измеряется метрами, пройденными воздушными массами за 1 секунду — м/с.
Прибор, при помощи которого осуществляется измерение скорости ветра, называется АНЕМОМЕТР. Но оценить скорость ветра приблизительно можно и по внешним сравнительным признакам, приведенным в таблице Бофорта.

Баллы по шкале Бофорта	Характеристика силы ветра	Скорость ветра м/сек.	Скорость ветра км/час	Объективное проявление
0	Штиль	0-0,2	0-06,7	Дым поднимается вертикально
1	Тихий	0,3-1,5	1,08-5,4	Дым начинает отклоняться от вертикального положения, флюгеры, даже самые чувствительные, не вращаются
2	Легкий	1,6-3,3	5,76-11,9	Движение ветра ощущается лицом, шелест листьев, приводятся в движение флюгеры, ветрогенераторы входят в рабочий режим
3	Слабый	3,4-5,4	12,24-19,4	Листья и самые тонкие ветки деревьев колышутся, развеваются флаги, установленные на высоте
4	Умеренный	5,5-7,9	19,8-28,4	Ветер поднимает пыль и мелкие бумажки, приводит в движение тонкие ветви деревьев
5	Свежий	8-10,7	28,8-38,5	Качаются тонкие стволы деревьев диаметром 2-4 см, на морских волнах появляются гребешки, ветрогенераторы выходят на максимальную мощность
6	Сильный	10,8-13,8	38,8-49,9	Качаются толстые сучья деревьев диаметром 6-8 см, слышен шум ветра в телеграфных проводах
7	Крепкий	13,9-17,1	50,04-61,6	Качаются стволы деревьев в верхней их части, идти против ветра неприятно
8	Очень крепкий	17,2-20,7	61,92-74,5	Ветер ломает сухие сучья деревьев, идти против ветра очень трудно
9	Шторм	20,8-24,4	74,8-87,8	Небольшие повреждения, ветер срывает незакрепленные дымовые колпаки и ветхую черепицу
10	Сильный шторм	24,5-28,4	88,2-102,2	Разрушения кровельных покрытий и неукрепленных конструкций, ослабленные деревья вырываются с корнем, автоматическое отключение ветрогенераторов
11	Жестокий шторм	24,5-32,6	102,6-117,4	Большие разрушения на значительном пространстве
12	Ураган	32,7 и выше	117,7 и выше	Огромные разрушения, серьезно повреждены здания, строения и дома, деревья вырваны с корнями.

Простейший анемометр. Квадрат сторона 12 см. на 12 см. На нитке 25 см. привязан теннисный шарик.

Мы никогда не задумываемся насколько сильным бывает даже маленький ветерок, но стоит посмотреть с какой скоростью иногда раскручивается турбина и сразу понимаешь какая это мощь.

Процесс модернизации ветряка закончен, так он выглядит на данном этапе. На видео его рабочий режим (снимал фотокамерой, поэтому видна дискретность винта, на самом деле он крутится как подорванный). На очень малых ветрах работает блокинг-генератор.

Всем удачи!!!

Яловенко В.Г.

Статья размещена с разрешения автора, оригинал здесь: http://valerayalovencko.narod2.ru/

Самодельные ветрогенераторы своими руками: вертикальные, горизонтальные

Устройство ветрогенератора

Принцип устройства самодельного ветрогенерагора очень прост: к пропеллеру, расположенному в вертикальной или горизонтальной плоскости, подключается редуктор, который передает крутящий момент генератору. Для преобразования постоянного тока, вырабатываемого генератором, в переменный служит инвертор, который соединен с аккумуляторной батареей. Она накапливает производимое установкой электричество, которое затем может использоваться для тех или иных нужд.

Современные ветроустановки оснащаются генераторами, в конструкции которых используются магниты из сплавов редко-земельных металлов, что позволяет избавиться от щеток. Такие генераторы не только просты и эксплуатации (основная проблема стандартных генераторов — щетки: именно они нуждаются в регулярном осмотре и обслуживании) и имеют длительный срок работы, но и сразу дают на выходе трехфазный ток.

Как собрать ветрогенератор своими руками

Чтобы сэкономить, можно собрать самодельные ветрогенераторы своими руками. Существует много готовых технологических решений, начиная от довольно простых, не требующих особых умений, и заканчивая весьма сложными, с которыми не справиться без навыков электротехнических работ.

Например, популярна следующая модель ветроустановки на постоянных магнитах.

Статор генератора состоит из девяти катушек, каждая из которых имеет 40 витков. Для изготовления катушек применяется провод диаметром 1,3 мм. Катушки соединяются между собой последовательно. Ротор состоит из 12 магнитов на каждой половине.

Собирают и обычные самодельные горизонтальные ветроустановки, изготавливаемые по принципу ветряных мельниц. Лопасти пропеллера делают из металлического ведра или бочки — вырезают с помощью болгарки. Лопасти немного отгибают — это предохранит установку от резких порывов ветра. Необходимый размер лопастей зависит от скорости ветра и от аэродинамических характеристик устройства.

Фото: схема ветрогенератора с горизонтальной осью вращения: 1 — ротор; 2 — низкоскоростной вал; З — редуктор; 4 генератор; 5 — контроллер; 6 — ветрометр; 7— флюгер; 8 — высокоскоростной вал; 9 — корпус; 10— мачта; 11— тормоз; 12— вращение двигателя: 13— диски вращения; 14— лопасти.

Схема монтажа электрооборудования для самодельного ветрогенератора: 1 — винт на корпус; 2- стойка; З — штепсель; 4 — осветительные лампы энергосберегающего типа; 5- распределительный щиток.

С чего начать?

Следует заметить, что при самостоятельной сборке ветроустановки не так-то просто достичь высоких аэродинамических характеристик. Но недостаток аэродинамики можно компенсировать увеличением числа лопастей.

Для ветроустановки не рекомендуется использовать автомобильные аккумуляторы: они не приспособлены к подобным условиям работы и требуют постоянного обслуживания. Кроме того, они довольно взрывоопасны.

При изготовлении ветрогенератора своими руками следует приобретать специальные аккумуляторы с герметическими корпусами. Срок их службы — около 10 лет, а единственный недостаток — высокая цена (в два-три раза дороже автомобильных аккумуляторов). Зато не возникает проблем с эксплуатацией и обслуживанием.

Основная сложность при изготовлении горизонтального ветрогенератора своими руками — необходимость в тщательной балансировке. Кроме того, в случае непогоды такая установка может опрокинуться, сломаться: в домашних условиях нелегко добиться того, чтобы она оказалась полностью приспособлена ко всем неожиданностям, особенно к шквальному ветру.

Гораздо проще собрать ветроустановку с вертикальной осью вращения. Она не требует такой балансировки, способна работать при любом направлении ветра, для нее не нужна высокая мачта — устройство можно расположить на невысоких опорах. А лопасти легко изготовить из металлической бочки.

Фото: Ветрогенератор с вертикальной осью вращения с лопастями, изготовленными из металлической бочки.

Установив такое самодельное устройство около оживленной трассы, можно увеличить мощность: ветрогенератор будет получать дополнительный ветер за счет набегающей воздушной волны от проезжающих автомобилей.

Мощность самодельного ветрогенератора возрастает с увеличением размера лопасти, так что, если вам требуется мощный ветрогенератор, просто возьмите бочку побольше. Для того чтобы изготовить цилиндрическое ветроколесо, необходимо сделать прорези на боковой поверхности бочки, а затем аккуратно отогнуть передние и задние кромки под нужным углом. Количество лопастей может быть любым, начиная с двух.

Изготовление лопастей из бочки.

Изготовление ветроколеса из бочки: а — ветроколесо из одной бочки: б — ветроколесо из двух бочек.

Если вы никогда не сталкивались с подобными работами, прежде чем резать бочку, потренируйтесь на консервной банке: форма такая же и вы сможете экспериментальным путем подобрать нужное количество лопастей и угол их изгиба, оптимальные для скорости ветра в вашем регионе.

Для передачи энергии в подобной ветроустановке можно использовать велосипедную цепь или обрезиненный ролик. Мотоциклетный или велосипедный генератор отлично сочетается с таким устройством.

Умельцы придумали множество вариантов, позволяющих извлечь электричество из ветроустановки. Так, возбудитель генератора на постоянных магнитах монтируется на днище бочки или на оси ветроколеса, организуется кривошипный механизм с поршневым или мембранным насосом, применяются даже пьезоэлементы.

7 проектов по использованию возобновляемых источников энергии для ветряных турбин, которые можно выполнить за выходные

Помните, когда вы могли сделать свой собственный небольшой генератор для хобби, который включал скручивание проволоки вокруг нескольких гвоздей? Становится так просто сделать ветряную турбину своими руками из материала, найденного в вашем доме или даже из старой стиральной машины или беговой дорожки. Мы исследовали Интернет, чтобы найти несколько основных идей о том, что нужно для создания любительской турбины или солнечной панели, которые могли бы фактически компенсировать некоторые затраты на электроэнергию на вашей ферме, в коттедже, лодке или коттедже.Вот несколько креативных идей, которые можно решить.

# 1 Ветряная турбина генератора переменного тока сделай сам — Новости Матери-Земли

Этот простой проект включает в себя автомобильный генератор переменного тока с регулятором напряжения и создание автономного источника электроэнергии для удаленной кабины автора.

Маленькая турбина установлена ​​наверху старой телебашни (помните те?) Со стандартными трубопроводами и кронштейнами, чтобы все это было в безопасности. Система подключена к местным аккумуляторным батареям.Весь проект DIY Wind Turbine стоил около 1000 долларов.

Это не самый красивый ветряк, но он дешевый. Однако автор предупредил, что из-за веса двигателя установить самодельную ветряную установку на вершину 20-футовой башни было непросто.

# 2 DIY Лопата для снега Ветряная турбина

В этом следующем проекте творчески используется общий инструмент, найденный в северной стране; лопата для снега. Этот автор купил большую часть этого оборудования на Amazon и создал башню для своей ветряной турбины своими руками на деревянных полноприводных автомобилях.

Большая часть материала, который он купил на Amazon, состоит из труб, соединений и ниппелей для электропроводки. Проект генерировал мощность с помощью 300-ваттного двигателя с постоянными магнитами, установленного на основании.

Автор, Маунтин (Бумер) Майк, выделил всего 200 долларов на создание этой ветряной турбины, сделанной своими руками. Очень низкий порог для установки ветряной турбины. Полный список запчастей можно найти на SolarPowerSimplified.com

.

# 3 DIY Беговая дорожка Мотор Вертикальный доступ Ветряная турбина

Следующий проект ветряной турбины своими руками — установка, которую можно разместить где угодно.Он может быть даже портативным. Использование ободов велосипедных колес, трубы из ПВХ и утилизированного двигателя беговой дорожки.

Эту портативную вертикальную турбину с примерно 50 Вт генерируемой мощности можно перемещать и размещать там, где дует ветер. Единственный недостаток, который отмечает автор, заключается в том, что для начала вращения требуется довольно много ветра. Все материалы были собраны в гаражах и мусорных магазинах, что фактически сделало стоимость этого проекта ветряной турбины своими руками 0 долларов.

# 4 DIY Мотор для стиральной машины Вертикальная ветряная турбина

Автор дает пошаговое руководство по созданию простой ветряной турбины с использованием обрезанной трубы из ПВХ и двигателя старой стиральной машины.Лезвия из ПВХ уложены друг на друга на одной опоре для красивого внешнего вида.

Руководство по 15 шагам; проиллюстрировано и объяснено очень подробно. С помощью ручных электроинструментов и использованных материалов вы можете реализовать полностью функциональный проект ветряной турбины своими руками. Таким образом, сделайте это за один уик-энд! Автор утверждает, что эта версия стиральной машины вырабатывает 50 Вт без нагрузки. В конкретных планах можно найти изготовление вертикального ветрогенератора из мотора стиральной машины.

# 5 Самодельная ветряная турбина двигателя постоянного тока из ПВХ и нежелательной пластмассы

Скорее всего, если вы домашний разнорабочий, то у вас есть запасные трубки из ПВХ, пластик и проводка, чтобы приступить к работе с этим простым двигателем постоянного тока.Этот пример взят из Юго-Восточной Азии, где творчество с использованием простых деталей, имеющихся в доме или деревне, является обязательным.

Электродвигатель-генератор постоянного тока и ПВХ

Отсутствуют подробные письменные инструкции, но видео дает пошаговое руководство по созданию простого генератора. Список деталей включен на их страницу с видео. Кроме того, на канале Creative Think есть множество других электронных проектов, сделанных своими руками, поэтому стоит добавить их в закладки, чтобы просмотреть их позже.

# 6 DIY Велосипедное колесо Вертикальная ветряная турбина

Вот еще один пошаговый ветрогенератор, сделанный своими руками из старого велосипедного колеса и связки труб из ПВХ. Музыкальное сопровождение раздражает, но простой видеоурок стоит посмотреть, чтобы найти самые разные идеи.

Велогенератор

# 7 Самодельная ветряная турбина мощностью 1000 Вт

Кредит изображения — Самодельная ветряная турбина мощностью 1000 Вт

Это отличное пошаговое руководство по созданию «почти коммерческой» ветряной турбины.Эта ветряная турбина мощностью 1000 Вт может заряжать аккумуляторную батарею, которая питает дом вне сети. Это генератор с постоянными магнитами, вырабатывающий трехфазный переменный ток, выпрямленный до постоянного тока, который затем подается на контроллер заряда. Магниты вращаются по ветру, катушки закреплены, поэтому щетки или контактные кольца не нужны.

6 шагов, которые следует учесть перед созданием собственной ветряной турбины

На инновационном сайте Greeneco Products есть аккуратное руководство, в котором показаны шаги, которые следует учесть перед тем, как погрузиться в выбор идеальной ветряной турбины, сделанной своими руками.К ним относятся:

---

-16

---

• Изучите технологию — Изучите терминологию и правила техники безопасности или работы с электрическими компонентами
• Изучите местные погодные условия — Допускают ли ваши местные ветровые условия использование вашей собственной ветряной турбины.
• Определите, сколько электроэнергии вам потребуется для выработки — Тщательно проанализируйте свои потребности в электроэнергии. Покроет ли ваш проект все потребности или вы увеличите мощность сети.
• Сделай сам или найми подрядчика — Есть ли у вас навыки, чтобы взяться за проект самостоятельно, или у вас есть бюджет, чтобы нанять его.
• Доступ к качественным материалам — Ветровые турбины требуют серьезных наказаний. У вас есть доступ к качественным компонентам, которые прослужат вам долго.
• Рассмотрите возможность сочетания ветра и солнца. — Если позволяют местные условия, подумайте о добавлении солнечных батарей в проект. Когда не дует ветер, покрытие будет лучше.

FAQ по ветряным турбинам своими руками

Какой размер ветряной турбины вам нужен, чтобы привести дом в действие?

По данным USUIA, в 2019 году среднее годовое потребление электроэнергии для бытового потребителя в США составило 10 649 киловатт-часов (кВтч). В среднем это составляет около 877 кВт / ч в месяц. Таким образом, для простоты расчета, цифра 900 кВтч в месяц, 30 кВтч в день или 1,25 кВтч в час.

Выбор ветряной турбины для вашего дома зависит от нескольких факторов.Как ни странно, если вы живете в районе со средней скоростью ветра 14 миль в час, небольшая 1,5-киловаттная ветряная турбина удовлетворит потребности дома, требующего скудных 300 киловатт-часов в месяц.

В зависимости от нормальной скорости ветра в районе, ветряная турбина мощностью от 5 кВт до 15 кВт потребуется для обеспечения электроэнергией среднего домохозяйства.

---

-18

---

Строительство ЛЭП с контуром большого пальца. Длина петли составляет 62 мили, начиная от новой подстанции Бауэр на юго-западе округа Тускола до новой подстанции Рэпсон в округе Гурон, в городке Сигел.

Домашние ветряные турбины будущего. — В регионе большого пальца Мичигана будет больше пользователей домашних ветряных турбин, используемых на фермах и коттеджах. Развитие технологий сделало этот потенциал более доступным. Даже в магазинах товаров для дома Big Box есть ветрогенераторы для домашнего использования.

Строительство ветряной турбины за пять минут. MidAmerican Energy собрала это потрясающее видео, в котором показан весь процесс создания ветряной турбины. Видео длится чуть более пяти минут и включает в себя фактоиды на протяжении всего процесса.

Поддерживаемая Google линия ветроэнергетики устраняет препятствия — с 2012 года. Газета Chicago Tribune сообщает, что предлагаемая линия Atlantic Wind Connection (AWC) преодолела первое нормативное препятствие. Линия электропередачи стоимостью 5 миллиардов долларов для передачи энергии от ветряных электростанций у восточного побережья. По словам официальных лиц, проект Google Renewable Power перейдет к следующему этапу процесса утверждения.

---

Поделиться:

Нравится:

Нравится загрузка…

Ветряк своими руками — Возобновляемая энергия

Может быть, вы живете на лодке, отдыхаете в уединенной хижине или живете вне сети, как я. Или, может быть, вы просто хотите снизить счет за электроэнергию. В любом случае, с помощью горстки недорогих и легких материалов, вы можете построить самодельный ветрогенератор, который сделает электричество вашим, пока дует ветер. Вы сможете осветить эту кладовую, включить электричество в свой сарай или использовать генератор, чтобы поддерживать все аккумуляторные батареи вашего автомобиля.

Электроэнергия для моей автономной кабины поступает от солнечной и ветровой энергии, хранящейся в группе из четырех 6-вольтовых батарей для гольф-каров, подключенных к 12-вольтовой системе. Контроллер заряда и аккумуляторная батарея предохраняют мою систему от недостаточной или чрезмерной зарядки. Весь шебанг обошелся мне меньше чем в 1000 долларов, и у меня есть освещение, вентиляторы, телевизор и стереосистема, холодильник и диско-шар, который поднимают для особых случаев.

Если вы можете поворачивать гаечный ключ и работать с электродрелью, вы можете построить этот простой генератор за два дня: один день на поиск деталей и один день на сборку компонентов.Четыре основных компонента включают автомобильный генератор переменного тока со встроенным регулятором напряжения, вентилятор и блок сцепления General Motors (GM) (я использовал один из двигателя GM 350 1988 года), опору или столб, на котором можно установить генератор (15 футы использованных 2-дюймовых трубок обошлись мне в 20 долларов) и металл для сборки кронштейна для крепления генератора на мачте или столбе. Если вы любитель Ford или Mopar, это нормально — просто убедитесь, что в вашем генераторе есть встроенный регулятор напряжения. Вам также понадобится электрический кабель или провода, чтобы подключить генератор к аккумуляторным батареям.Я использовал 3-жильный кабель 8-го калибра, украденный из масляного пятна. (И они сказали, что переход от ископаемого топлива к возобновляемым источникам энергии займет годы. Пфф!)

Узел муфты вентилятора к генератору

Лопасти ветрогенератора заменены на муфту вентилятора автомобиля. Чтобы прикрепить лопасти к генератору, вы можете приварить ступицу муфты вентилятора непосредственно к ступице генератора — просто убедитесь, что вентилятор точно совмещен с валом генератора.Кроме того, убедитесь, что разъемы для встроенных проводов генератора расположены в нижней части генератора. Если у вас нет доступа к сварочному аппарату, вы можете подключить муфту вентилятора к генератору, используя следующие материалы:

• Шайба 5/8 дюйма на 3 дюйма, толщина 3/16 дюйма
• Электродрель
• Метчик с резьбой 1/4 дюйма
• Сверло, соответствующее специальному метчику с резьбой
• (4) 1 / Болты от 4 дюймов на 1-1 / 2 дюйма до 2-1 / 2 дюйма с соответствующими гайками и стопорными шайбами ​​

Создайте соединение, используя 3-дюймовую шайбу и четыре болта, которые будут скреплять вместе муфту вентилятора и генератор.Просверлите четыре отверстия в шайбе, чтобы они совпадали с отверстиями в муфте вентилятора, а затем нарежьте резьбу в отверстиях с помощью метчика на 1/4 дюйма. Вверните болты в отверстия. Чтобы определить длину необходимых болтов, поместите вентилятор на верхнюю часть генератора так, чтобы шкив вентилятора опирался на шкив генератора и оба вала были расположены на одной линии. Измерьте длину по двум валам от задней части вентилятора генератора до задней части ступицы муфты вентилятора. Используйте эту длину для болтов. Отвинтите гайку шкива генератора и снимите шкив и небольшой вентилятор.Наденьте соединение, которое вы сделали из шайбы и четырех болтов на вал генератора, так, чтобы болты были направлены в сторону от генератора. Затем снова прикрепите вентилятор генератора и гайку к валу, не снимая шкив. Большая гайка удерживает соединение на месте. Присоедините узел муфты вентилятора к болтам, которые теперь выступают из генератора, и затяните гайки с установленными стопорными шайбами.

Кронштейн в сборе для установки генератора

Если у вас есть сварщик, сделать кронштейн несложно.Я использовал 1-дюймовую квадратную трубку для всех частей кронштейна и кусок 1-дюймовой трубы длиной 2 фута для вращающегося стержня, который помещается внутри стойки. Если у вас нет сварщика, не бойтесь. Кронштейн в сборе может быть соединен с оцинкованной трубой 1/2 дюйма и фитингами. Вот список фитингов, которые вам, скорее всего, понадобятся:

• (5) тройников 1/2 дюйма
• (2) колена 1/2 дюйма
• (2) штуцера 1/2 дюйма на 12 дюймов
• (2) 1/2 дюйма- ниппели размером 6 дюймов
• (2) штуцеры 1/2 дюйма на 1 1/2 дюйма
• (2) штуцеры 1/2 дюйма на 2 дюйма
• (3) 1 / 2-дюймовые соски

Хвостовой плавник должен быть прикреплен к 12-дюймовому ниппелю в задней части кронштейна, чтобы вращать генератор и выровнять его с направлением ветра.Вы можете вырезать плавник высотой около 1 фута и длиной 2 фута из старого оловянного сайдинга или кровли с помощью ножниц или резака — лучше всего подойдет прямоугольный треугольник. Если вы используете гофрированный металл, обязательно обрежьте ребро так, чтобы гофры проходили горизонтально. После того, как плавник будет вырезан, положите его поверх одного из 12-дюймовых ниппелей и просверлите три пилотных отверстия в нижней части хвостового плавника и в боковой части соска. Используйте три винта (подойдут стальные кровельные винты), чтобы прикрепить хвост к ниппелю.

Башня ветрогенератора

Я использовал старую телевизионную антенную вышку высотой 20 футов вместе с трубой диаметром 2-1 / 2 дюйма для верхней части. Вам также потребуется приварить или закрепить болтами упор в верхней части мачты, который будет контактировать с упором на вашем узле кронштейна. Ограничители позволяют генератору вращаться только на 360 градусов по часовой стрелке или против часовой стрелки, поэтому ваш кабель не перекручивается вокруг мачты и мачты.

Соединение 2–3 / 8-дюймовых толстостенных металлических труб длиной от 10 до 20 футов (или высотой после возведения) создает хорошую башню после ее прикрепления к зданию или другой прочной, стационарной конструкции.Убедитесь, что он надежен, и при необходимости рассмотрите возможность использования растяжек.

После того, как вы скрепили все компоненты генератора вместе и прикрепили к кронштейну в сборе, установите его на неустановленную мачту или опору. Вставьте трубу на кронштейне генератора в опору или верх башни. Используйте две стальные шайбы, сложенные вместе, чтобы создать гладкую поверхность, которая будет служить подшипником между генератором и башней. Присоедините положительный и отрицательный провода к генератору и закрепите их на кронштейне и вдоль мачты с помощью стяжек, тюков или изоленты.(На самом деле он не самодельный, если только на нем где-нибудь не закреплен небольшой тюковый провод и изолента, правда?) Убедитесь, что провода достаточно провисают, чтобы ветрогенератор мог вращаться на 360 градусов.

Скорее всего, вам понадобится помощь, чтобы поставить башню и генератор в вертикальное положение, поскольку они будут довольно тяжелыми. Веревки и попутчик помогут, если вы поднимаетесь довольно высоко. Если в вашем районе всегда ветрено, вам нужно только подняться достаточно высоко над землей, чтобы движущиеся части могли безопасно находиться над головой.Надежно закрепите башню на месте. Ветер может быть обманчиво сильным, поэтому не срезайте углы на этом этапе окончательной сборки. После того, как вы установили свой ветрогенератор, подключите провода к аккумуляторной батарее с контроллером заряда между ними, чтобы предотвратить недозаряд или перезарядку.

Теперь вы готовы зажигать свет, заводить джемы и исполнять те старые дискотечные трюки, которые, я знаю, вы копили на электрическую горку с семьей и друзьями.

Небольшой отказ от ответственности: создавайте и используйте на свой страх и риск.Мой генератор работает нормально, но вы несете ответственность за свою работу. Удачи и сил!

---

Роберт Д. Коупленд разводит и продает мясной скот на травяном откорме и является владельцем автономного пансионата в Техасе под названием The Sunflower , в комплекте с кабинами из соломенных тюков и глиняной штукатурки, свежих органических питание, обучение пермакультуре, семинары и многое другое!

Другие статьи по ветроэнергетике:

Power From the Wind — это полностью переработанное и обновленное издание руководства для частных лиц и предприятий, заинтересованных в установке небольших ветроэнергетических систем.Это практическое руководство, написанное для непрофессионала, дает точное и беспристрастное представление обо всех аспектах малых ветроэнергетических систем, в том числе:

• Опции для ветроэнергетических систем
• Способы оценки ветровых ресурсов на вашем участке
• Ветряные турбины и башни
• Инверторы и батареи
• Монтаж и обслуживание систем
• Стоимость и преимущества установки ветряной системы

Читатели получат знания, необходимые им для принятия мудрых решений при проектировании, покупке и установке небольших ветроэнергетических систем, а также для эффективного общения с установщиками ветряных систем, а также смогут помочь сделать наиболее разумный и экономичный выбор.Заказ в магазине новостей Матери-Земли или по телефону 800-456-6018.

---

Первоначально опубликовано: апрель / май 2017 г.

Как я построил ветряную турбину, вырабатывающую электроэнергию: 15 шагов (с изображениями)

Теперь, когда я разобрал все механические части, пришло время перейти к электронной части проекта. Система ветроэнергетики состоит из ветряной турбины, одной или нескольких батарей для хранения энергии, вырабатываемой турбиной, блокирующего диода для предотвращения потери энергии от батарей при вращении двигателя / генератора, вторичной нагрузки для сброса энергии от турбины, когда аккумуляторы полностью заряжены, а контроллер заряда для работы всего.

Есть много контроллеров для солнечных и ветровых систем. Они есть в любом месте, где продаются альтернативные источники энергии. Их также всегда много в продаже на Ebay. Но я решил попробовать построить свой собственный. Итак, мы вернулись к поиску в Google информации о контроллерах заряда ветряных турбин. Я нашел много информации, в том числе несколько полных схем, что было довольно приятно, и сделало сборку собственного устройства очень простой. Я основал свое устройство на схеме того, что можно найти на этом веб-сайте:

http: // www.fieldlines.com/story/2004/9/20/0406/27488

На этом веб-сайте подробно рассказывается о контроллере, поэтому здесь я буду говорить о нем только в общих чертах. Опять же, хотя я следовал их общему рецепту, я делал некоторые вещи по-другому. Я с раннего возраста заядлый мастер электроники, и у меня уже есть огромный запас электронных компонентов, поэтому мне пришлось покупать совсем немного, чтобы собрать контроллер. Я заменил некоторые детали другими компонентами и немного переделал схему, чтобы я мог использовать детали, которые у меня уже были под рукой.Таким образом, для сборки контроллера мне не пришлось покупать почти ничего. Единственное, что мне пришлось купить, это реле. Я построил свой прототип контроллера заряда, прикрутив все детали к фанере, как показано на первой фотографии ниже. Позже я перестроил бы его во всепогодный корпус.

Собираете ли вы собственное или покупаете, вам понадобится какой-то контроллер для вашей ветряной турбины. Общий принцип, лежащий в основе контроллера, заключается в том, что он контролирует напряжение аккумулятора (-ов) в вашей системе и либо отправляет энергию от турбины в батареи для их подзарядки, либо сбрасывает мощность от турбины на вторичную нагрузку, если батареи полностью заряжен (для предотвращения чрезмерной зарядки и разрушения аккумуляторов).Схема и описание на указанной выше веб-странице хорошо объясняют это. Более подробную информацию о сборке контроллера заряда, в том числе более крупные и удобные для чтения схемы, можно найти на моем веб-сайте http://www.mdpub.com/Wind_Turbine/index.html

В процессе работы ветряная турбина подключена к контроллеру. Затем линии идут от контроллера к батарее. Все нагрузки снимаются прямо с АКБ. Если напряжение аккумулятора падает ниже 11,9 В, контроллер переключает мощность турбины на зарядку аккумулятора.Если напряжение аккумулятора повышается до 14 вольт, контроллер переключается на сброс мощности турбины на фиктивную нагрузку. Есть подстроечные регуляторы для регулировки уровней напряжения, при которых контроллер переключается между двумя состояниями. Я выбрал 11,9 В для точки разряда и 14 В для точки полного заряда, основываясь на рекомендациях множества различных веб-сайтов по вопросу правильной зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов. Все сайты рекомендовали немного разные напряжения. Я как бы усреднил их и получил свои цифры.Когда напряжение аккумулятора составляет от 11,9 В до 14,8 В, систему можно переключать между зарядкой и сбросом. Пара кнопок позволяет мне переключаться между состояниями в любое время в целях тестирования. Обычно система работает автоматически. Во время зарядки аккумулятора горит желтый светодиод. Когда аккумулятор заряжен и мощность передается на фиктивную нагрузку, горит зеленый светодиод. Это дает мне минимальную обратную связь о том, что происходит с системой. Я также использую свой мультиметр для измерения как напряжения батареи, так и выходного напряжения турбины.Я, вероятно, в конечном итоге добавлю в систему либо панельные измерители, либо автомобильные измерители напряжения и заряда / разряда. Я сделаю это, когда он у меня будет в каком-то корпусе.

Я использовал свой настольный источник питания переменного напряжения, чтобы смоделировать аккумулятор в различных состояниях заряда и разряда, чтобы проверить и настроить контроллер. Я мог установить напряжение источника питания на 11,9 В и настроить подстроечный резистор для точки срабатывания низкого напряжения. Затем я мог поднять напряжение до 14 В и установить подстроечный резистор для подстроечного резистора высокого напряжения.Мне нужно было установить его, прежде чем я возьму его в поле, потому что у меня не было бы возможности настроить его там.

Я на собственном опыте убедился, что в этой конструкции контроллера важно сначала подключить аккумулятор, а затем подключить ветряную турбину и / или солнечные панели. Если вы сначала подключите ветряную турбину, дикие колебания напряжения, исходящие от турбины, не будут сглажены нагрузкой на аккумулятор, контроллер будет вести себя хаотично, реле будет сильно щелкать, а скачки напряжения могут разрушить микросхемы.Поэтому всегда сначала подключайтесь к батарее (-ам), а затем подключайте ветряную турбину. Кроме того, не забудьте сначала отключить ветряную турбину при разборке системы. Отсоединяйте аккумулятор (-ы) в последнюю очередь.

Часто задаваемые вопросы по ветроэнергетике (FAQ)

Земля окружена атмосферой, состоящей из воздуха. Воздух представляет собой смесь газа, твердых и жидких частиц. Энергия Солнца неравномерно нагревает атмосферу и Землю.

Холодный воздух содержит больше частиц воздуха, чем теплый.Поэтому холодный воздух тяжелее и опускается вниз через атмосферу, создавая зоны с высоким давлением. Теплый воздух поднимается вверх по атмосфере, создавая зоны с низким давлением. Воздух пытается уравновесить области низкого и высокого давления — частицы воздуха перемещаются из областей высокого давления (холодный воздух) в области низкого давления (теплый воздух). Это движение воздуха известно как ветер.

На ветер также влияет движение земли. Когда он вращается вокруг своей оси, воздух не перемещается напрямую из областей с более высоким давлением в области с более низким давлением.Вместо этого воздух выталкивается на запад в северном полушарии и на восток в южном полушарии. Это известно как сила Кориолиса. Щелкните, чтобы увидеть схему того, как движение Земли влияет на ветер.

Поверхность Земли отмечена деревьями, зданиями, озерами, морем, холмами и долинами, которые также влияют на направление и скорость ветра. Например, там, где встречаются теплая земля и прохладное море, разница температур создает тепловые эффекты, которые вызывают местные морские бризы.

Ветер обычно измеряется по его скорости и направлению. Атласы ветра показывают распределение скоростей ветра в широком масштабе, давая графическое представление о средней скорости ветра (для заданной высоты) по территории. Они составляются на основе измерений местной метеорологической станции или других зарегистрированных данных, связанных с ветром.

Традиционно скорость ветра измеряется анемометрами — обычно тремя чашами, которые фиксируют ветер, вращающийся вокруг вертикальной оси (на фото ниже).Направление ветра измеряется с помощью флюгера.

После измерения данных о ветре, по крайней мере, за один год, можно рассчитать среднегодовую скорость ветра. Статистика скорости и направления ветра отображается в виде розы ветров, показывая статистическое распределение скорости ветра по направлению.

Статистика ветра показывает лучшие места для размещения ветряных электростанций в соответствии с лучшими ветровыми ресурсами. Они также предоставляют дополнительную информацию о том, как турбины должны быть расположены по отношению друг к другу и каким должно быть расстояние между турбинами.

Ветряная турбина — это машина, преобразующая кинетическую энергию ветра в механическую или электрическую энергию. Ветряки состоят из фундамента, башни, гондолы и ротора. Фундамент предотвращает падение турбины. Башня поддерживает ротор и гондолу (или коробку).

Гондола содержит крупные основные компоненты, такие как главная ось, редуктор, генератор, трансформатор и система управления. Ротор состоит из лопастей и ступицы, которая удерживает их в нужном положении при вращении.Большинство коммерческих ветряных турбин имеют три лопасти ротора. Длина лопастей может составлять более 60 метров.

Посмотрите, как работает ветряная турбина!

Средний размер береговых турбин, производимых сегодня, составляет около 2,5–3 МВт, с длиной лопастей около 50 метров. Он может обеспечивать электроэнергией более 1 500 домохозяйств в среднем по ЕС.

Средняя оффшорная ветряная турбина мощностью 3,6 МВт может обеспечить электроэнергией более 3312 средних домашних хозяйств в ЕС.

В 1985 году ветряные турбины были мощностью менее 1 МВт с диаметром ротора около 15 метров.
В 2012 году средний размер составляет 2,5 МВт при диаметре ротора 100 метров.

Турбины мощностью 7,5 МВт на сегодняшний день являются самыми крупными турбинами с лопастями длиной около 60 метров — более половины длины ротора диаметром более 120 метров — и длиннее футбольного поля. Планируется, что турбины мощностью 15 МВт, а турбины мощностью 20 МВт считаются теоретически возможными.

Башни в основном трубчатые, из стали или бетона, обычно окрашены в светло-серый цвет. Лезвия изготавливаются из стекловолокна, армированного полиэстера или древесно-эпоксидной смолы.Они светло-серые, потому что незаметны в большинстве условий освещения. Покрытие матовое, чтобы уменьшить отраженный свет.

При проектировании ветряной электростанции учитывается множество факторов. В идеале площадка должна быть как можно более широкой и открытой в направлении преобладающего ветра, с небольшим количеством препятствий. Необходимо учитывать его визуальное влияние — несколько больших турбин обычно лучше, чем многие меньшие.

Турбины должны быть легко доступны для обслуживания и ремонта, когда это необходимо.Уровни шума можно рассчитать, чтобы ферма соответствовала уровням шума, установленным национальным законодательством. Поставщик турбины определяет минимальное расстояние между турбинами, принимая во внимание влияние, которое одна турбина может оказывать на соседние турбины, — «эффект следа».

Затем необходимо выбрать правильный тип турбины. Это зависит от ветровых условий и особенностей ландшафта местности, местных / национальных правил, таких как высота турбины, уровень шума и охрана природы, риск экстремальных явлений, таких как землетрясения, насколько легко транспортировать турбины на площадку и местная доступность кранов.

Время строительства обычно очень короткое — ветряную электростанцию ​​мощностью 10 МВт можно легко построить за два месяца. Более крупная ветряная электростанция мощностью 50 МВт может быть построена за шесть месяцев.

Стоимость варьируется, но самая большая стоимость — это сама турбина. Это капитальные затраты, которые должны быть оплачены заранее и обычно составляют 75% от общей суммы.

После того, как турбина запущена и работает, нет никаких затрат на топливо и углерод, только затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание (O&M), которые минимальны по сравнению с e.г. газовая электростанция, где ЭиТО составляет 40-70% общих затрат, а остальная часть затрат — топливо.

Ветровые турбины начинают работать при скорости ветра от 4 до 5 метров в секунду и достигают максимальной выходной мощности со скоростью около 15 метров в секунду. При очень высоких скоростях ветра, то есть при ураганном ветре 25 метров в секунду, ветряные турбины отключаются. Современная ветряная турбина вырабатывает электроэнергию в 70-85% случаев, но вырабатывает разную мощность в зависимости от скорости ветра.

В течение года он обычно дает около 24% от теоретической максимальной добычи (41% на шельфе).Это известно как коэффициент мощности. Коэффициент мощности обычных электростанций составляет в среднем 50% -80%. Из-за остановок для обслуживания или поломок ни одна электростанция не вырабатывает электроэнергию в течение 100% времени.

Оптимальное количество лопастей для ветряной турбины зависит от работы, которую она должна выполнять. Турбины для выработки электроэнергии должны работать на высоких скоростях, но не требуют большого крутящего момента. Эти машины обычно имеют три или два лезвия. С другой стороны, ветряным насосам требуется вращающее усилие, но не большая скорость, и поэтому у них много лопастей.

Большинство современных промышленных ветряных турбин имеют три лопасти, так как они вырабатывают оптимальную мощность.

Двухлопастные машины дешевле и легче, с более высокими скоростями движения, что снижает стоимость коробки передач, и их легче установить. Они работают почти так же хорошо, как трехлопастные турбины. Однако они могут быть более шумными и не такими визуально привлекательными, выглядя «резкими» при повороте.

Турбины иногда необходимо останавливать для обслуживания, ремонта компонентов или в случае неисправности, которую необходимо проверить.Другой причиной может быть слишком слабый или слишком сильный ветер: если ветер слишком сильный, турбину необходимо остановить, так как она может быть повреждена.

В ветряной электростанции сами турбины занимают менее 1% площади суши. Вокруг них могут развиваться существующие виды деятельности, такие как сельское хозяйство и туризм, и при этом не беспокоить таких животных, как коровы и овцы.

Все больше и больше домовладельцев, сообществ и малых предприятий заинтересованы в выработке собственного электричества с помощью небольших ветряных турбин, установленных на крышах домов или в садах.Если вас интересует, как можно привести в действие свой дом или бизнес с помощью собственной турбины, обратитесь в национальную ассоциацию ветроэнергетики для получения дополнительной информации о том, как это работает в вашей стране.

Щелкните здесь, чтобы найти свою национальную ассоциацию.

Просмотрите наш каталог участников, чтобы увидеть полный список производителей ветряных турбин.

В настоящее время береговая ветроэнергетика более экономична, чем морская разработка. Кроме того, развитие морских ветряных электростанций занимает больше времени, поскольку море по своей природе является более враждебной средой.Поэтому ожидать, что оффшор станет единственной разрешенной формой ветроэнергетики, означало бы обречь нас на невыполнение наших целей в области возобновляемых источников энергии и приверженности делу борьбы с изменением климата.

Однако в ближайшие годы, когда морские турбины будут производиться в более крупных масштабах, цены снизятся, что сделает морскую ветроэнергетику все более конкурентоспособной. Над европейскими морями дует ветер, достаточный для того, чтобы семь раз накачать Европу, что делает морской ветер очень жизнеспособным вариантом для использования.

В 2010 году в ЕС было 70 488 наземных ветряных турбин и 1132 морских турбин.По мере развития технологий турбины становятся больше и эффективнее, поскольку выработка того же количества энергии может быть достигнута с помощью меньшего количества машин.

В настоящее время в ЕС установлено 19,5 МВт ветроэнергетической мощности на 1 000 км суши, с самой высокой плотностью в Дании и Германии. Хотя 25 из 27 стран-членов ЕС в настоящее время используют ветроэнергетику, все еще существует значительный объем ветроэнергетических мощностей в таких странах, как Франция, Великобритания и Италия.Более….

Ветровые турбины могут вырабатывать электроэнергию в течение 20-25 лет. В течение своего срока службы они будут непрерывно работать до 120 000 часов. Это сопоставимо с расчетным сроком службы двигателя автомобиля, который составляет от 4000 до 6000 часов.

Лезвия вращаются со скоростью 15-20 оборотов в минуту с постоянной скоростью. Однако все большее количество машин работает с переменной скоростью, при которой скорость ротора увеличивается и уменьшается в зависимости от скорости ветра.

7 лучших домашних ветряных турбин

Найдите идеальную мини-ветряную турбину для своего проекта в области экологически чистой энергии, поскольку мы внимательно рассмотрим 7 лучших небольших ветряных турбин, доступных прямо сейчас.

Ветряные турбины — отличный способ обеспечить ваш дом возобновляемой энергией.При установке в благоприятных условиях они могут обеспечивать экологически чистую энергию наиболее удовлетворительным образом.

Сегодня мы рассмотрим лучшие ветряные турбины для жилых домов, доступные прямо сейчас.

Ознакомьтесь со сравнительной таблицей, в которой вы можете быстро сравнить ключевые характеристики, прежде чем мы рассмотрим каждую рекомендованную модель более подробно.

Мы включили комплекты ветроэнергетических установок для жилых домов мощностью от 300 до 1600 Вт.

Если вы новичок в мире ветряных турбин, не пропустите и наше руководство.Мы обсуждаем все, что вам нужно знать о небольших ветряных генераторах перед покупкой.

Некоторые из приведенных ниже ссылок являются партнерскими ссылками, что означает, что мы можем взимать комиссию без каких-либо дополнительных затрат с вашей стороны, если вы перейдете по ссылке и сделаете покупку.

Лучшие 7 ветряных турбин для жилых домов по сравнению с

Чтобы узнать последнюю цену, просто нажмите на изображение. Таблицу можно отсортировать по каждой категории.

Скорость включения : Это скорость ветра, при которой ветряная турбина впервые начинает вырабатывать энергию.

Жилые ветряные турбины Отзывы

Теперь мы обсудим каждую из моделей, представленных в таблице, более подробно.

Если вы устанавливаете свою первую небольшую ветряную турбину или вам просто нужно что-то, что легко установить и запустить, тогда мы рекомендуем модели Windmill / Automaxx .

Мы начинаем с модели мощностью 1500 Вт, но мы также включаем модели мощностью 1200 и 600 Вт, которые тоже очень хорошо работают.

Ветряная мельница / Automaxx 1500 Вт * НАШ ЛУЧШИЙ ВЫБОР *

Windmill 1500W — один из самых мощных комплектов ветрогенераторов, которые мы когда-либо рассматривали.Он имеет мощность 1500 Вт и диаметр ротора 1,7 метра.

Ротор большего размера означает, что он имеет большую ветровую зону и довольно низкую скорость включения. Скорость включения (скорость ветра, при которой он начинает производить энергию) составляет всего 5,6 миль в час, поэтому энергия может вырабатываться при относительно слабом ветре. Он также оснащен автоматической системой торможения, которая защищает систему от внезапных порывов ветра, которые могут вызвать разрушительные скачки напряжения.

Windmill предлагает батарею емкостью 200 А для этой модели и систему на 24 В.Приятной особенностью этого пакета является включение контроллера заряда MPPT. Контроллер является неотъемлемой частью солнечной или ветровой установки, и системы MPPT являются наиболее эффективным из имеющихся типов. Эффективность — это король в мире возобновляемых источников энергии, и эти контроллеры обычно работают с КПД 94-98%. Помимо обеспечения оптимальной работы системы, контроллер обеспечивает правильную зарядку аккумуляторов.

Устройство изготовлено из высококачественного полипропилена и стекловолокна и имеет атмосферостойкое покрытие.Он легко устанавливается и относительно легко подключается к солнечным панелям.

Все, что необходимо для завершения настройки ветряной турбины, — это столб и аккумулятор. На эту модель также предоставляется удобная полная гарантия сроком на 1 год.

В ящике:

• Центральная часть (генератор)
• Хвостовая часть
• Контроллер заряда MPPT
• 3 лезвия
• Носовой обтекатель
• Выключатель ручного тормоза
• Дисплей для амперметра
• Винты с шестигранной головкой, стопорные гайки, распорки, шестигранные ключи

Итог: По нашему мнению, это один из лучших доступных комплектов ветряных турбин для жилых домов.Включение контроллера заряда, оптимизированного для этой турбины, значительно упрощает установку.

VEVOR 400 Вт

Эта мини-ветряная турбина от VEVOR рассчитана на 400 Вт для 12-вольтовых батарей. Это популярная модель начального уровня из-за ее относительно небольшого размера и наличия гибридного контроллера. Тот факт, что он по разумной цене, тоже не повредит.

Размер турбины делает ее идеальной для небольших автономных установок или даже для использования на море.Чаще всего он используется в размере 400 Вт, но на самом деле бывает в вариантах, достигающих 1500 Вт.

Лезвия изготовлены из алюминиевого сплава, что делает их очень прочными, но при этом очень легкими. Фурнитура изготовлена ​​из нержавеющей стали, поэтому она без проблем выдерживает влажную погоду.

Тот факт, что турбина настолько легкая, означает, что ей нужно очень мало ветра, чтобы начать вращаться и производить энергию. Он начинается со скорости всего 2,5 метра в секунду или 5,5 миль в час и работает с очень незначительной вибрацией и шумом.

Поставляется с гибридным контроллером заряда на 20А, но качество контроллера не соответствует качеству турбины. Контроллер плохо оборудован для работы в условиях слабого ветра, поэтому, если уровень ветра в вашем районе незначительный, тогда потребуется лучшая модель.

Итог: Еще одна действительно хорошая турбина начального уровня. Однако входящий в комплект контроллер заряда не лучший вариант для слабого ветра.

WINDMILL / Automaxx 1200W Турбогенераторный комплект

Этот комплект ветряной турбины для жилых помещений с номинальной мощностью 1200 Вт поставляется с высокопроизводительным контроллером заряда MPPT.Контроллер заряда является важной частью работы, поскольку он подбирает напряжение ветряной турбины для аккумуляторов.

Трехлопастная турбина имеет скорость включения 4,5 миль в час, что означает, что она начнет вырабатывать энергию даже при более низких скоростях ветра, чем ее старшая модель. Сами лезвия имеют диаметр 5,6 футов и сделаны из полипропилена и стекловолокна с защитой от атмосферных воздействий.

Комплект имеет множество функций безопасности для защиты схем и оборудования. Эти меры безопасности включают защиту от перенапряжения, защиту от чрезмерного заряда аккумулятора, защиту от внезапных порывов ветра и высокоскоростного ветра, а также встроенную систему автоматического торможения.Он также оснащен ручным переключателем тормоза.

В комплект входит все необходимое оборудование для сбора энергии ветра, кроме аккумуляторной батареи. Вот краткий обзор того, что включено:

• Генератор (центральная часть)
• 3 лезвия
• Наконечник
• Носовой обтекатель
• Контроллер заряда MPPT
• Выключатель ручного тормоза
• Винты с шестигранной головкой, гайки, ключи, распорки и руководство по установке

Система подходит для аккумуляторов емкостью 100 А и более.Его также можно комбинировать с солнечными батареями, чтобы дополнить ваши потребности в энергии в дни слабого ветра.

В комплекте идет контроллер заряда MPPT. Это наиболее эффективные типы контроллеров заряда, которые особенно эффективны в крупных ветровых и солнечных установках.

На комплект предоставляется гарантия производителя сроком 1 год.

Итог: Этот комплект решает проблему поиска подходящего контроллера заряда для вашей установки. Его действительно легко настроить, и он является идеальной отправной точкой для тех, кто только начинает свое приключение с использованием энергии ветра.

ECO-WORTHY 580 Вт комбинированный

Эта модель немного отличается от других. Это комбинация солнечной и ветровой энергии, в которую также входят солнечные батареи. В этот комплект входит все необходимое для начала работы, кроме электрических кабелей для подключения турбины и солнечных панелей к контроллеру, столбу и батареям.

Модель, которую мы здесь указали, является уменьшенной версией, но ее размер может быть увеличен за счет установки большей солнечной панели. Контроллер предназначен для автоматического определения системы батарей 12 В или 24 В.

Ветряк имеет действительно хорошую скорость включения — всего 5,6 миль в час. Это делает его хорошим при слабом ветре. Наличие вариантов солнечной энергии и энергии ветра означает, что они могут генерировать энергию в любое время года, днем ​​и ночью.

Это отличная цена, учитывая все, что входит в комплект. В комплект входят турбина, контроллер и солнечные панели.

В ящике:

• 3 лопастной ветряной турбины
• Гибридный контроллер
• Солнечная панель мощностью 100 Вт с разъемами MC4 (количество панелей может быть увеличено)
• 1 пара разъемов MC4 с проводом 12 см (для подключения солнечной панели к контроллеру)

Ветряная мельница 600 Вт

Это полный комплект домашнего ветрогенератора.Он позиционируется как простой в установке и может использоваться вместе с солнечными батареями. Он изготовлен из высококачественного полипропилена и стекловолокна и подходит для любых погодных условий.

В комплект входит встроенная автоматическая тормозная система, а также переключатель ручного торможения. Он рассчитан на мощность 600 Вт и скорость ветра 31 миль в час. Он имеет системы 12 В и 24 В и имеет режим автоопределения. Рекомендуемая емкость аккумулятора для этой турбины — 100 А или больше. Цифровой контроллер заряда MPPT специально разработан, чтобы всегда генерировать максимальную выходную мощность, и управляет функциями безопасности, такими как автоматическое торможение и защита от чрезмерного заряда аккумулятора.

У него действительно низкая скорость включения — 4,5 мили в час. Это самая низкая из представленных нами моделей и означает, что она лучше всего производит энергию при низких скоростях ветра. На эту турбину также предоставляется отличная гарантия сроком на один год. Это одна из наших любимых моделей, которые мы рассказывали в обзорах домашних ветряных турбин.

В ящике:

• 1 центральная часть + генератор
• 1 x Насадка
• 1 x цифровой контроллер заряда MPPT
• 3 лезвия
• 1 х носовой наконечник
• 1 x Ручной выключатель
• Винты с шестигранной головкой, стопорные гайки, распорки, шестигранные ключи и инструкции

Итог: Если вам не нужна мощность более крупных турбин, тогда это одна из лучших ветряных турбин для жилых домов меньшего размера.Это комплект ветряных турбин для жилых помещений, который также может дополняться солнечной энергией. Это один из наших любимых небольших ветряных генераторов.

Ветряная мельница DB-400

Эта мини-ветряная турбина Windmill 400 Вт для домашнего использования идеально подходит для подачи электроэнергии вне сети на суше или на море. Он был хорошо спроектирован, чтобы выдержать все, что может бросить ему природа. Он имеет УФ-покрытие и не подвержен коррозии в соленой воде. Кроме того, он может противостоять сильным порывам и сильным ветрам.Он также оснащен встроенной схемой отключения, что означает, что он «отключится», когда батареи будут полностью заряжены.

Он имеет номинальную мощность 400 Вт и подходит для системы питания 12 В. Эта турбина идеально подходит для аккумуляторов емкостью 50 А и более. У него приличное снижение скорости ветра — 6,7 миль в час, что означает, что он все еще может поставлять энергию в более спокойные дни. Ветряная мельница также предлагает полную годовую гарантию, чтобы обеспечить некоторое спокойствие в трудный первый год эксплуатации.

В комплект входит все необходимое, кроме шеста и аккумулятора.Это инвентарь:

• 1 центральная часть + хвост (включая генератор + MPPT)
• 3 лезвия
• 1 х носовой наконечник
• 1 x ручной выключатель + дисплей вольтметра
• 9 болтов с шестигранной головкой (большие)
• 2 болта с шестигранной головкой (малые)
• 1 шестигранный ключ
• 11 гаек
• 20 шайб
• 1 гаечный ключ односторонний открытый
• Инструкция по установке

Миссури Рейдер 1600 Вт

«Миссури Рейдер» разработан и произведен в Америке.Компания (Missouri Wind and Solar) хорошо осведомлена и готова ответить на любые ваши вопросы. Эта модель доступна в двух вариантах цвета (черный и серый), а также в двух системах напряжения (24 В и 48 В).

Хвостовая часть и ступица турбины имеют прочную конструкцию, которая выдержит испытания временем. С выходной мощностью до 1600 Вт это одна из самых мощных турбин, которые мы рассматривали. Это означает, что он также имеет больший диаметр ротора — 1,6 м. Он также имеет впечатляющую скорость включения 6 миль в час, что делает его хорошим при слабом ветре.

Он также имеет генератор PMG (магнит), который обеспечивает его бесперебойную работу и отсутствие заеданий. Missouri Raider — одна из самых крупных ветряных турбин, которые мы перечислили, но также и одна из самых дешевых. Это недорогой комплект.

Итог: Эта ветряная турбина для домашнего использования имеет большую ценность. Это довольно мощная бытовая турбина, которая не разбивает банк.

Руководство покупателя турбины для жилых домов

Покупка одного из этих устройств — большой шаг, требующий тщательного планирования.

В этом разделе мы описываем некоторые шаги, которые необходимо учесть перед покупкой.

Как работают комплекты домашних ветряных турбин?

Они выглядят очень просто, но то, что происходит «за кулисами», совсем не так. Мы не собираемся вдаваться в подробности, но в этом разделе мы объясним основы. Если вы не слишком много читаете, то видео ниже отлично объясняет вещи.

Ветровые турбины используют естественную кинетическую энергию, которую дает ветер Земли, и преобразуют ее в чистую электрическую энергию для наших домов.Когда лопасти ротора вращаются ветром, они приводят в действие генератор, использующий энергию (подробнее о том, как формируется ветер, читайте в нашей последней статье).

Ветровая турбина будет вырабатывать энергию всякий раз, когда скорость ветра достигает минимальной для модели. Например, турбина, рассчитанная на скорость включения 7 миль в час, начнет вырабатывать электроэнергию только тогда, когда скорость ветра достигнет этого порога.

Турбина будет вырабатывать энергию каждый раз, когда ветер дует достаточно быстро. Энергия накапливается в батареях глубокого цикла, потребляется или возвращается в сеть.

Ветряные турбогенераторы могут снизить счета за электроэнергию до 90%, если они используются в правильных условиях. Однако они не подходят большинству людей. Вы можете узнать, подходят ли они вам, в следующем разделе.

Доступны два типа комплектов ветряных турбин для жилых помещений. У каждого свои достоинства. Давайте посмотрим на каждый из них.

1. Сетевая система — эта система подключена к национальной электрической сети.Этот тип турбинной системы поможет снизить потребление электроэнергии, поставляемой коммунальными предприятиями. Если ветряная турбина не выдает достаточного количества энергии, то решающую роль играет сеть. Если ветряная турбина производит слишком много энергии, избыток можно продать коммунальному предприятию. Эти системы имеют смысл, если ваша энергия, поставляемая коммунальным предприятием, дорогая, и их требования для подключения вашей турбины к сети не слишком дороги.
2. Автономная система — это автономная версия, которая интересует тех, кто хочет стать самодостаточным и производить чистую энергию.Эта версия обычно используется вместе с солнечной электрической системой. В этом случае ветряная турбина заряжает аккумуляторные батареи, в которых хранится электричество.

Генератор будет вырабатывать электроэнергию постоянного тока в каждом случае. Его необходимо преобразовать в электричество переменного тока, прежде чем его можно будет использовать в домашних приборах или вернуть в сеть. Это делается с помощью инвертора. Некоторые ветряные турбины для продажи будут поставляться в виде полных комплектов и включать инвертор, но большинство из них продается отдельно.

Что внутри комплектов домашних ветряных турбин?

Разобьем ветряк на составные части.Это должно дать лучшее понимание того, как это работает. Знание этой терминологии очень поможет при выборе лучшей ветряной турбины для дома для ваших нужд.

Генератор — это часть, которая вырабатывает электричество в системе. Движение роторов вращает генератор, который преобразует кинетическую энергию в электрическую. Генератор подключен к центральной части лопастей и находится прямо за ними.

Тормоза — лучшая конструкция ветряной турбины будет включать как ручную, так и автоматическую тормозную систему.В некоторых моделях можно использовать автоматические тормоза, когда аккумуляторная батарея полностью заряжена. Ручные тормоза необходимы для обслуживания или даже в аварийных ситуациях.

Батареи — автономной системе потребуется набор батарей для хранения электроэнергии. Турбина будет вырабатывать электричество всякий раз, когда она вращается со скоростью выше минимальной. Таким образом, вы можете накапливать эту энергию в батареях, когда она понадобится. Свинцово-кислотные батареи (глубокого разряда) являются наиболее распространенными типами для использования. Их можно соединить последовательно или параллельно, чтобы получить батарею.

Контроллер — контроллер заряда — это в основном функция безопасности, которая заботится о батарее. Он контролирует количество энергии, хранящейся в батареях, и защищает батареи от перегрева, когда они полностью заряжены. Когда аккумуляторы полностью заряжены, контроллер направляет энергию на свалку (см. Следующий компонент). Мы рекомендуем контроллеры заряда MPPT. Они немного дороже ШИМ-контроллеров, но намного эффективнее.

Дамп — при полной зарядке аккумуляторной батареи турбина может продолжать вращаться.Без дампа энергии некуда деваться и система будет работать без нагрузки. Это означает, что он может очень быстро вращаться и сломаться. Дамп защищает устройство, когда батареи полностью заряжены, обеспечивая достаточное сопротивление в цепи.

Инвертор — электрическая энергия, вырабатываемая генератором, должна быть преобразована из постоянного тока в переменный, прежде чем ее можно будет использовать.

Как мне узнать, будет ли работать ветряная турбина там, где я живу?

Есть много веских причин заняться возобновляемыми источниками энергии, такими как ветер.Люди обычно выбирают энергию ветра по экологическим причинам, но другие причины включают более дешевую энергию и желание быть более независимыми.

Однако важно, чтобы люди оставались реалистичными в своих ожиданиях в отношении энергии ветра. Несмотря на то, что энергия ветра существует уже давно, есть причины, по которым энергия ветра не так популярна.

Во-первых, это полностью зависит от постоянства ветра. Если вы живете в месте, где средняя скорость ветра невысока, установка ветряной турбины будет совершенно непрактичной и пустой тратой денег.A

По сути, это означает, что энергия ветра не является подходящим источником энергии для большинства из нас. Взгляните на карту ниже, на которой показаны средние скорости ветра по всей стране на высоте 80 метров. Если вы живете в зеленой зоне, то вам следует забыть об этом прямо сейчас (если вы не живете на возвышенности). Вы можете получить всю эту информацию на сайте NOAA.

Как видно на карте, основные локации включают (но не ограничиваются ими):

• Северная Дакота
• Южная Дакота
• Небраска
• Канзас
• Оклахома
• Техас
• Монтана
• Вайоминг
• Нью-Мексико
• Миннесота
• Айова

Важно помнить, что карта показывает среднюю скорость ветра и что ландшафт, непосредственно окружающий ваш дом, будет определять, будет ли энергия ветра для вас жизнеспособным решением.

Итак, как определить, подходит ли вам ветер? Как можно рассчитать стоимость ветровой турбины для жилого дома с течением времени?

Для того, чтобы домашний ветрогенератор работал эффективно и давал вам приличное количество энергии, его расположение должно быть идеальным. Чем сильнее и стабильнее ветер, тем больше у вас будет энергии.

Ветровые турбины очень чувствительны даже к малейшим изменениям скорости ветра. Количество энергии ветра, которое вы можете собрать, можно очень легко подсчитать, если вы знаете скорость ветра.Энергия, собираемая ветром, увеличивается с кубом скорости ветра. Отношения можно представить так:

Собранная энергия = (Скорость ветра) ³

Это означает, что ветер со скоростью 10 миль в час будет давать в 8 раз больше энергии, чем ветер со скоростью 5 миль в час. Фактически, увеличение скорости ветра всего на 1,3 мили в час создаст вдвое больше энергии. Кроме того, выбрав место для ветряной турбины, в котором на 10% больше ветра, вы получите на 33% больше энергии.

Это соотношение не является точным научным, поскольку существуют другие переменные, которые влияют на количество собираемой энергии. Но это дает отличное представление о количестве энергии, которое вы можете произвести в данной области.

Карта выше дает отличное обозначение общих областей, которые получают хорошее количество ветра, но непосредственное окружение также жизненно важно. Ветряная турбина должна иметь возможность беспрепятственно работать от деревьев, холмов, зданий или чего-либо еще, что может повлиять на ветер.

Хорошими площадками для установки ветряных турбин могут быть вершины холмов, равнины, поля и берега океана. Все, что находится рядом с лесом, городом или долиной, рискует получить недостаточно сильный ветер.

Самый простой способ узнать наверняка, подходит ли ваша местная погода для кинетического ветрогенератора, — это измерить ее самостоятельно. Цифровой портативный измеритель ветра можно купить на Amazon. Чтобы действительно получить значимые результаты, вам нужно будет регулярно отслеживать скорость ветра в течение длительного периода времени.

В противном случае информацию можно получить на местных метеорологических сайтах. Эти данные не будут такими точными, как сбор ваших собственных данных «на месте», но будут хорошим индикатором. Они могут даже хранить исторические данные о скорости ветра, которые будут действительно полезным ресурсом.

Если после всех ваших исследований вы обнаружите, что живете в районе со скоростью ветра выше средней, вы можете подумать о продаже ветряных турбин. Они являются отличным решением проблем с энергоснабжением вне сети.

Вообще говоря, они хорошо работают в сочетании с солнечными батареями, но могут иметь смысл сами по себе, если ваш тариф на электроэнергию в настоящее время очень высок. В жаркие солнечные дни обычно не бывает очень ветрено, а в пасмурные и бессолнечные дни ветрено намного сильнее.

Ветряные турбины вырабатывают большую часть энергии зимой, а солнечные батареи выполняют большую часть своей работы летом. Комбинация того и другого — это прекрасная энергия, обеспечивающая отношения для экологически сознательных людей или тех, кто стремится «отключиться от сети».

Плюсы и минусы

Пока мы много говорили и предоставили много информации. Итак, вот краткое изложение ключевых моментов, которые следует вынести из этого. Это плюсы и минусы установки ветроэнергетической системы.

Плюсы

• Возобновляемая энергия
• Избегайте расходов на продление линий электропередач в удаленное место
• Намного лучше для окружающей среды
• Обеспечивает резервное питание при отключении электроэнергии
• Экономьте деньги в долгосрочной перспективе
• Льгота по налоговому кредиту от государства

Минусы

• Дорогая установка
• Опирается на погоду
• Не подходит для большинства мест

Установка и обслуживание

Процедура установки комплектов ветряных турбин непростая.Вам потребуется хорошее представление об электричестве, чтобы ваша система работала эффективно и, что более важно, безопасно.

Кроме того, в большинстве комплектов нет стойки для установки устройства. Об этом тоже нужно подумать.

В этом разделе мы перечисляем несколько вещей, которые следует учитывать перед покупкой небольших ветряных генераторов.

1. Убедитесь, что вы знаете место установки наизнанку . Помимо того, что ветряк должен находиться вдали от любых физических препятствий, связанных с ветром, таких как деревья и здания, убедитесь, что вы знаете преобладающее направление ветра.Ветряк должен располагаться с наветренной стороны от любых препятствий. Он должен быть как минимум на 30 футов выше любого препятствия в пределах 300 футов.
2. План профилактических осмотров. Ваша ветряная турбина должна прослужить не менее 20 лет, но в течение всего срока службы она требует технического обслуживания. Убедитесь, что его можно легко опустить или достать для обслуживания.
3. Считайте количество используемой проводки . Из-за сопротивления провода может быть потеряно довольно много электроэнергии.Постарайтесь спланировать место установки так, чтобы длина провода между турбиной и батареями была минимальной. Если вам нужно использовать провод большой длины, попробуйте преобразовать постоянный ток (постоянный ток) в переменный (переменный ток), так как потери будут меньше.
4. Как будет поддерживаться турбина? — Большинство производителей не поставляют шесты для крепления ветряной турбины. Вам нужно будет либо купить его, либо изготовить, либо прикрепить к крыше или другой поверхности.
5. Убедитесь, что все настройки совпадают. Если вы выбираете ветряную турбину 12 В, убедитесь, что вы также выбрали инвертор и контроллер 12 В, соответствующие ей. Аналогичным образом, если вы выбираете систему на 24 В или 48 В, убедитесь, что все они имеют одинаковое напряжение. Выгрузная нагрузка должна быть точно такой же, как и номинальная мощность турбины. Если у вас турбина мощностью 400 Вт, то сбросная нагрузка должна соответствовать ей.

Перед установкой сетевой системы вам, конечно же, необходимо получить разрешение от вашей коммунальной компании.

В автономной системе также потребуются батареи для хранения электроэнергии.Они используют батареи глубокого разряда, которые обычно бывают литий-ионными или свинцово-кислотными. Для большинства небольших ветряных турбин потребуются аккумуляторы на 12 В. Их можно комбинировать для создания батарейных блоков. Они предлагают больше места для хранения энергии.

Оба стиля потребуют, чтобы инвертор изменил ток с переменного на постоянный, прежде чем его можно будет использовать.

Техническое обслуживание

Ветряные турбины имеют много движущихся частей, и каждые 6 месяцев проводится их техническое обслуживание. При надлежащем обслуживании и уходе ветряная турбина должна прослужить 20 лет или даже дольше.

Общая проверка технического обслуживания должна включать:

• Проверьте лезвия и носовой обтекатель на предмет поверхностных повреждений.
  • Поврежденные лезвия снижают эффективность и могут быть опасны.
• Убедитесь, что носовой обтекатель лопастей сбалансирован и надежно закреплен.
  • Проверьте гайки и болты.
• Очистите лезвия и конус от грязи или остатков.
• Убедитесь, что электрические соединения надежны и не подвержены коррозии.
• Проверьте состояние аккумуляторной батареи.
  • Используйте мультиметр для проверки батарей.
  • Очистите и осмотрите соединения.

Перед покупкой: Контрольный список

• Провести местную ветровую съемку . Это важный шаг, который покажет, является ли турбина реальной перспективой или нет. Сделать это можно самостоятельно с помощью ветромера. Вам нужно будет измерять ветер на предполагаемом месте установки ежедневно в течение длительного периода времени (+1 год), чтобы получить полезные данные.Другой вариант — использовать общедоступную информацию, собранную метеорологическими агентствами.
• Оценить выходную мощность ветряной турбины . Ранее мы упоминали простое уравнение, которое может дать приблизительное представление о том, сколько энергии можно произвести. Это уравнение полезно на ранней стадии принятия решения, но если вы действительно серьезно относитесь к приобретению ветряной турбины, есть более точный способ оценки производительности конкретных турбин. Это уравнение позволит вам увидеть, жизнеспособно ли это предложение.Уравнение:

AEO = 0,01328 D ² V ³

AEO = годовая выработка энергии турбиной (киловатт-часы / год)

D = Диаметр лопасти / ротора в футах

V = Среднегодовая скорость ветра, в милях в час (миль / ч)

• Знать скорость включения ветряной турбины . Скорость включения — это минимальная скорость ветра, необходимая для того, чтобы турбина начала вырабатывать электроэнергию. Если скорость ветра ниже скорости включения, турбина не будет вырабатывать энергию.Если ваша средняя скорость ветра составляет 8 миль в час, не стоит покупать модель со скоростью включения 9 миль в час.

На этом мы подошли к концу нашего путеводителя по лучшим домашним ветряным двигателям. Мы надеемся, что вы нашли наше ценностное руководство.

Мы регулярно публикуем статьи о вещах, которые могут немного облегчить жизнь вне сети. Обязательно подпишитесь на нас в Facebook, чтобы быть в курсе всех последних новостей. Справа есть ссылка на нашу страницу «Нравится».

Сообщите нам, как продвигается ваш проект турбины, в комментариях ниже.Мы хотели бы услышать от вас!

Источники

Государственный веб-сайт по вопросам энергетики

Изображение карты ветров

5 лучших домашних ветряных турбин на 2021 год

Моя мама любит ветряки. Каждый раз, когда она проезжает через место, где крутятся эти младенцы, у нее кружится голова, она достает фотоаппарат и делает снимки полей, заполненных этими штуками.

И теперь, когда она стала старше и повсюду использует фонари, лампы и сигнальные огни на солнечных батареях, она тоже начинает заниматься ветроэнергетикой.

Ее сосед много лет живет без электросети, полагаясь исключительно на солнечную энергию и домашнюю ветряную турбину. Встретившись с ним и немного поболтав на прошлой неделе, она была очень взволнована перспективой своих собственных неординарных жизненных мечтаний, которые, конечно же, вылились в разговоры со мной.

Это вызвало у меня любопытство.

Что хорошего от ветряной турбины? Могу ли я действительно заряжать вещи из дома на одном из них? Сколько мне нужно, чтобы вести целое домашнее хозяйство? Где в мире — буквально — они могли бы выполнять эту работу и где они были бы бесполезны?

По мере того, как я проводил свое исследование, я узнал множество вопросов по теме, которую хотел передать вам.Давайте исследуем глубже и выясним, какая из является лучшим комплектом домашней ветряной турбины для ваших бытовых нужд в электричестве.

Стол для быстрого поиска лучших ветряных турбин

5095 Пожизненная гарантия на некоторые детали 9007 5095 лет

Пожизненная гарантия на некоторые детали

Изображение	Товар
ВЫБОР РЕДАКТОРА	ВЫБОР РЕДАКТОРА	Чрезвычайно мощный Разработан для работы в течение 50 лет Пожизненная гарантия на некоторые детали 9007	ПОСМОТРЕТЬ ПОСЛЕДНЮЮ ЦЕНУ
		Энергия из нескольких источников Эффективно использует больше зеленой энергии Достойная выходная мощность	Энергия из нескольких источников Эффективно использует больше экологически чистой энергии Достойная выходная мощность	ПОСМОТРЕТЬ ПОСЛЕДНЮЮ ЦЕНУ
		Лучшая дешевая турбина Для морского и наземного использования Отличный вариант для легкого освоения ветровой энергии	900 86 Лучшая дешевая турбина Для морского и наземного использования Отличный вариант для легкого освоения ветровой энергии	ПОСМОТРЕТЬ ПОСЛЕДНЮЮ ЦЕНУ
		Начальная скорость ветра всего 2.5 м / с Большая мощность Удивительно тихая	Пусковая скорость ветра всего 2,5 м / с Высокая мощность Удивительно тихая	ПОСМОТРЕТЬ ПОСЛЕДНЯЯ ЦЕНА
		Отлично подходит для путешествий Идеально подходит для подзарядки телефона во время кемпинга Отлично подходит для детей, чтобы узнать о	Отлично подходит для путешествий Идеально подходит для подзарядки телефона во время кемпинга Отлично для детей, чтобы узнать о	ПОСМОТРЕТЬ ПОСЛЕДНЮЮ ЦЕНУ

Как энергия ветра создает полезную энергию?

Один из первых серьезных вопросов, которые у меня возникли, был как, черт возьми, все это работает? Мы всегда знаем о ветряных мельницах — спасибо вам, прекрасные Нидерланды! — но легко предположить, что они не так эффективны, как обычная энергия от электростанции.

Итак, углубившись в вопрос, я узнал о том, как ветряные турбины вырабатывают энергию, которая используется для силовой электроники и бытовой техники.

Во-первых, энергия ветра технически является разновидностью солнечной энергии.

Я знаю. Я тоже был потрясен этим.

Но когда вы смотрите на факты, в этом есть смысл.

Солнце неравномерно нагревает атмосферу, что соответствует неровностям земной поверхности и вращательному движению / положению земли.

Эти три элемента вместе создают ветер. Затем этот ветер используется для создания формы полезной энергии несколькими способами.

Он приводит в действие все, от парусного спорта до выработки полезной электроэнергии. Вещество, используемое для создания электричества или механической энергии — например, воздушных змеев и парусов — называется ветровой энергией или энергией ветра.

Энергия ветра — это источник кинетической энергии, которая в буквальном смысле является энергией движения. Ветровые турбины принимают эту кинетическую энергию ветра и преобразуют ее в механическую энергию, или мощность, или электрическую энергию с помощью генератора.

И как это делает турбина, превращая энергию ветра в электричество с помощью аэродинамической силы, создаваемой лопастями ротатора. Они работают так же, как и другие похожие на них вещи — пропеллеры самолетов и вертолетов.

По мере того, как ветер проходит через эти лопасти, давление воздуха на одной стороне лопасти уменьшается, что создает различное давление на обеих сторонах, что приводит к лобовому сопротивлению и подъемной силе — опять же, как у летательных аппаратов.

Когда роторы соединены с генератором — например, через приводную турбину или вал и шестерни — энергия ускоряет вращение и переводит аэродинамическую силу во вращение компонентов генератора, что затем создает полезную электроэнергию.

Действительно ли домашняя ветряная энергия работает? Имеет ли это смысл?

Как и все альтернативные источники питания, мы должны спросить… эта штука работает?

И, если это сработает, имеет ли смысл домовладельцу, у которого нет фермы или крошечного дома, которым нужно управлять?

У всех нас разные потребности и разные способы использования энергии, так что на этот вопрос может быть сложно ответить однозначным утверждением.

Итак, давайте вместо этого посмотрим на обстоятельства и места, когда это работает и не работает, и каждый сделает собственные выводы для своих личных нужд.

Согласно «Новостям Матери-Земли», вам нужен как минимум акр земли, чтобы ветряная турбина принесла вам много пользы.

Хотя по большей части я склонен с ними согласиться, я видел некоторые свидетельства того, что небольшие турбины полезны для небольших объектов.

Я думаю, это в основном зависит от того, какая мощность стоит за турбинами, что вы пытаетесь запитать, и от фактического размера самой турбины.

Для большой турбины определенно потребуется больше места — и я думаю, именно об этом и говорится в упомянутой выше статье.

Однако они поднимают действительно важный вопрос, который должен повлиять на ваше решение об использовании турбины: зонирование и условия местной ассоциации домовладельцев. Многие из них не позволят кому-либо использовать более мощную турбину, достаточно мощную, чтобы управлять большей частью домашнего хозяйства в городских районах.

Кроме того, чем больше открытое пространство, в котором расположена турбина, тем выше скорость ветра, что означает более высокий уровень энергии.

Здания и ворота, сплошные заборы и т. Д. Создают ветрозащитные полосы, которые отлично подходят для устранения определенных проблем в городском дворе, но уменьшают движение ветра, что позволяет приводить в действие домашний ветрогенератор.

Но, если вы сможете выполнить условия зонирования и ассоциации домовладельцев, вы все равно сможете успешно установить и использовать небольшие комплекты ветряных турбин.

Однако настоятельно рекомендуется, если вы планируете работать полностью от сети, вам следует подумать об объединении энергии ветра и солнечной энергии для полного питания вашего дома, особенно в городских районах или в районах со слабым ветром.

Что происходит, когда ветер перестает дуть?

Следующий вопрос, который у меня возник при изучении этой темы, был: а что, если ветер перестанет дуть?

У всех нас бывают периоды времени, когда воздух просто мертв.Означает ли это, что когда это происходит, вам нужно полагаться на традиционную электрическую или солнечную энергию?

Для тех, кто живет в районах со слабым ветром, отсутствие ветра в некоторые дни определенно является одной из основных причин, по которой солнечная энергия также рекомендуется в качестве источника энергии для дома.

Конечно, даже в районах с сильным ветром бывают дни, когда ветер стихает, и это может вызвать проблемы, если вы находитесь в жаркой или холодной окружающей среде, когда вы полагаетесь на электричество для контроля температуры в доме.

Если вы правильно настроены, вы можете хранить энергию ветра и солнца в генераторах и батареях, предназначенных для хранения энергии для вас. Их можно подключить к электрической системе вашего дома, чтобы приводить в действие все, когда утихнет ветер и солнце пожелает спокойной ночи.

Производство энергии и требования

Тогда следующий вопрос: сколько энергии вырабатывает ветряная турбина и что требуется моему дому?

Эти два ответа сильно различаются по ряду факторов.Во-первых, что вы планируете использовать на электроэнергии, производимой ветряной турбиной? Холодильник требует другого количества энергии, чем ноутбук.

Рассчитайте свои потребности, просмотрев таблицу мощности или воспользуйтесь нашей для понимания основ.

• Потолочный вентилятор: 10-50 Вт
• DVD-плеер: 15 Вт
• CB Радио: 5 Вт
• Модем: 7 Вт
• Ноутбук: 25-100 Вт
• Дрель (1/4 дюймов): 250 Вт
• Тостер Духовка: 1200 Вт
• Проигрыватель Blu-ray: 15 Вт
• Перезарядка планшета: 8 Вт
• Спутниковая антенна: 30 Вт
• Кабельная коробка: 35 Вт
• Телевизор — ЖК-экран: 150 Вт
• Светодиодная лампа (эквивалент 40 Вт): 10 Вт
• ЖК-монитор: 100 Вт
• Перезарядка смартфона: 6 Вт
• Кофеварка: 1000 Вт
• Холодильник (16 кубических футов): 1200 Вт

Тогда следующий вопрос: сколько энергии вырабатывает данная ветряная турбина? Это во многом зависит от размера турбины и количества получаемого ветра.Подобно тому, как солнечная панель по-прежнему будет вырабатывать энергию в день с низким уровнем солнечного света, небольшие ветряные турбины для дома производят меньшее количество энергии в дни с более низким ветром.

Чем отличается домашний ветряк-генератор от солнечной энергии?

Если вы живете в очень ветреной местности, ветряная турбина станет вашим лучшим другом для производства электроэнергии вне сети.

Однако, если вы живете в менее ветреной зоне — скажем, во Флориде или Мэн — вам лучше использовать комбинацию ветряных и солнечных панелей, чтобы иметь возможность быть полностью заряженным в любое время дня и ночи.

Солнечная энергия не имеет движущихся частей, что означает меньший объем обслуживания и более длительные гарантии. Солнечная энергия обычно дешевле в установке, и обычно существует меньше ограничений для тех, кто хочет установить солнечную энергию, чем для городских жителей, использующих энергию ветра.

Тем не менее, для областей с низким солнечным светом и в межсезонье сочетание действительно является лучшим выбором. Энергия ветра продолжает заряжаться ночью после захода солнца. Электроэнергия также может храниться в батареях для дальнейшего использования, а энергия ветра также помогает обеспечить вас энергией в пасмурную погоду.

Преимущества лучшей ветряной турбины для жилых помещений

Итак, здесь мы уже много говорили о солнечной энергии для дома.

Это экологически чистый, энергоэффективный — при правильной настройке — и простой в установке.

Итак, есть ли какие-то преимущества ветряной турбины для дома, которые могут перевесить или совместить с солнечной энергией?

Есть несколько преимуществ использования энергии ветра для дома.

Чистая возобновляемая энергия

Во-первых, и, вероятно, основная причина, по которой большинство людей вкладывает средства в энергию ветра, является тот факт, что энергия ветра является чистым возобновляемым источником энергии.

Как и солнечная энергия, он использует уже обильный источник энергии, который не требует разрушения земли, образования едкого дыма или чрезмерного использования природных ресурсов. Ветер всегда присутствует на этом большом синем мраморе, независимо от того, постоянно ли он в непосредственной близости или нет.

Pocketbook Friendly Energy

После того, как начальная стоимость будет учтена — а установка ветровой энергии, по общему признанию, стоит довольно дорого, — домашняя ветряная мельница становится бесплатной. Вам не нужно подключаться к какой-либо электрической компании, которая взимает ежемесячную плату за то, чтобы свет оставался включенным.

Вместо этого ветер обеспечивает всю возможную бесплатную мощность, чтобы ваш кондиционер работал в условиях сильной жары.

Большинство людей могут установить их самостоятельно

Мы говорим о небольших бытовых турбинах, а не о монстрах, которых вы видите на ветряных фермах в Индиане и Техасе, но большинство людей может установить небольшие ветряные турбины самостоятельно.

В комплекты должны входить все необходимые детали и подробные инструкции по размещению, инструкции и ответы на другие основные вопросы.

Большинство людей могут установить небольшую ветряную турбину за несколько часов или меньше, в зависимости от конкретной модели.

Безопасны ли комплекты ветряных турбин для жилых помещений?

Конечно, один из самых важных вопросов — безопасны ли домашние ветряные генераторы. Могут ли они действительно быть надежно закреплены, вызывают ли они какие-либо проблемы со здоровьем, есть ли другие факторы здоровья, которые следует учитывать?

Некоторые люди жаловались на легкие проблемы, такие как головные боли и тошнота, или на более серьезные проблемы с головокружением и беспокойством, вызванные звуками, производимыми ветряными турбинами.

Однако большинство этих жалоб было предъявлено соседями, которым, кажется, не нравятся турбины, а не в результате каких-либо научных исследований.

Некоторые люди спрашивали, есть ли какие-либо причины для беспокойства по поводу рака или других серьезных медицинских проблем, связанных с ветряными турбинами, но исследования еще не дали никаких оснований для беспокойства по поводу медицинской безопасности людей, живущих рядом с одной турбиной или даже с большой фермой. ветряных турбин.

Исследования показывают, что нет никаких фактических доказательств того, что какие-либо из этих распространенных или необычных заболеваний связаны с ветряными турбинами.

Что касается безопасной установки, они могут быть надежно установлены, если условия дома и / или земли соответствуют предписанной информации и настройке.

Основная проблема безопасности, которую могут вызвать ветряные турбины, заключается в том, что в случае их повреждения одна из больших лопастей может упасть. Если лезвие упадет, оно может упасть на кого-нибудь поблизости.

Как правило, это не слишком большая проблема для бытовых турбин, поскольку они недостаточно массивны, чтобы вызвать необратимые травмы, но после штормов или экстремальных ветреных условий необходимо принимать меры предосторожности, чтобы не повредить лопасти.

Будут ли работать комплекты вертикальных ветряных турбин для жилых помещений там, где я живу?

Опять же, это индивидуальный ответ. Поскольку я не знаю вашего района, я не могу точно сказать, насколько хорошо они вам подходят.

Тем не менее, я могу дать некоторые подсказки, основанные на вашем рельефе и общей информации, доступной о местах и ​​уровнях ветра.

Есть карты , которые показывают нам, где лучшие ветровые зоны , и я рекомендую точно указать ваше местоположение на одной из них.

Пять основных ветроэнергетических штатов по порядку:

1. Техас
2. Оклахома
3. Канзас
4. Айова
5. Калифорния

Когда вы посмотрите на карту, вы заметите, что штаты Центральных равнин в США и северная оконечность штатов Среднего Запада, а также восточная сторона Монтаны, Колорадо, Вайоминга, Нью-Мексико и большей части Техаса и Оклахомы имеют самые высокие ветры в стране.

Это означает, что, вероятно, это будут лучшие штаты для использования энергии ветра для питания всей электрической системы.

Тем не менее, во многих других местах энергия ветра все еще может использоваться в энергосистемах.

Фактически, некоторые из самых тихих мест по-прежнему производят достаточно энергии для питания ряда приборов и электроники за счет хранения энергии в батареях.

Добавьте к этому солнечную энергию, и вы с большей вероятностью сможете объединить источники питания для полного покрытия вашего дома.

Каковы недостатки бытовых ветряных турбин?

Легко найти отличное предложение от бюджетной ветряной турбины и подумать, что она вам понравится.Но на самом деле, как и со всеми продуктами, вы получите то, за что платите.

Недорогие турбины сейчас более высокого качества, чем они были даже пять лет назад, но они по-прежнему будут более проблематичными, чем хорошие турбины от надежных производителей с хорошей репутацией. Дешевые компании предлагают дешевые гарантии, которые могут быть или недействительными, когда они вам понадобятся.

Кроме того, вам следует остерегаться турбин, которые находятся в утвержденных списках для программ скидок .

Многие из них производятся производителями более низкого качества, которые «тестируют» сами турбины и оценивают их выше, чем они должны быть оценены для включения в список.

Ветровые турбины служат не так долго, как солнечные батареи (которые могут прослужить более 20 лет).

Они имеют много рабочих частей и требуют довольно частого обслуживания. Это означает, что высокое качество приобретает все большее значение, поскольку уважаемые производители будут производить ветряные турбины, которые не будут выходить из строя так часто.

Но даже с хорошими, вам придется время от времени заменять некоторые детали.

Для снижения затрат на техническое обслуживание настоятельно рекомендуется рассмотреть возможность использования откидной мачты для вашей турбины. Это позволяет вам выполнять некоторые работы по техническому обслуживанию самостоятельно, что сокращает расходы в процессе.

В целях безопасности и экономии вам необходимо проверять свою турбину ежегодно — хотя я рекомендую вместо этого проверять ее раз в два года — чтобы убедиться, что все работает должным образом, все еще в полной безопасности и не требует какого-либо ремонта.

Я бы также рекомендовал провести дополнительный осмотр после любых сильных штормов или очень сильных ветров.

Как выглядит комплект ветряной турбины?

Полный комплект ветряной турбины состоит из нескольких компонентов. С большинством из них не стоит связываться, но понимание полной настройки может помочь.

Фундамент

Обычно он строится из бетона и стали и выдерживает вес турбины.

Башня

Башни для турбины могут быть решетчатыми, бетонными, стальными трубчатыми или их комбинацией.

Лезвия

Лопатки турбины изготовлены из композитного стеклопластика.

Ступица

Ступица — это часть турбины, которая соединяет лопасти с главным валом.

Ротор

Ротор представляет собой ступицу и лопасти вместе как единое целое.

Гондолы

Это часть турбины, в которой находятся электромеханические компоненты турбины.

Главные валы и коробки передач

Приводной вал является главным валом и соединяется с ротором и генератором или редукторами.

Генераторы

Генератор подключается к сети или, в случае домашнего использования, к домашней энергосистеме.

Системы управления шагом

Это особенность турбины, которая позволяет лопастям поворачиваться внутрь и наружу против ветра, чтобы ускорить или замедлить вращение.

Система рыскания

Соединяет гондолу с башней и поворачивает гондолу для улавливания ветра.

Как мы выбирали лучшие комплекты ветряных турбин для жилых помещений для проверки

Мы хотели удостовериться, что даем только самые лучшие обзоры ветряных турбин для жилых домов, поэтому мы использовали несколько этапов исследования, чтобы найти их.

Во-первых, мы начали с общего поиска всех лучших имеющихся турбин. Это привело к появлению множества веб-сайтов, на которых были представлены обзоры и информация о широком диапазоне ветряных турбин и многих других объектах с пропеллерами, например, ветряных турбин.

Поскольку во многие из этих статей были включены списки поклонников, мы не стали уделять им много внимания и перешли к рассмотрению только высококачественных веб-сайтов и списков.

Исключив многие варианты без турбин, мы составили список из примерно 70 потенциальных ветряных турбин для продажи по всему миру. Многие из них были совершенно непрактичны для домашнего использования — некоторые были наборами для гораздо более крупных турбин — в то время как многие были явно плохого качества с единственным обзором только одной звезды.

Вырезая нереальные и ненужные варианты, у нас осталось около тридцати. Из этого списка мы вычеркнули все, что просто не соответствовало нашим требованиям, и все, что было необоснованно оценено по качеству.

Это привело нас к управляемому списку тех, которые мы рекомендуем ниже.

Как выбрать лучшую ветряную турбину для дома, отвечающую вашим домашним потребностям

Вы, наверное, задаетесь вопросом, какие квалификации мы использовали для определения качества комплектов ветроэнергетики.Присмотритесь к этому варианту энергии ветра и решите сами.

Учитывать ограничения по высоте

Как упоминалось выше, во многих кварталах и городских районах есть ограничения по высоте строений. Если вы живете в сельской местности, это, вероятно, не слишком большая проблема, но если вы живете в пригороде или в городе, вам нужно убедиться, что ветряная турбина соответствует ограничениям по высоте в вашем районе.

Вы можете проверить это, связавшись с местным судом и комитетами по зонированию или районными ассоциациями.Они подскажут вам, с чего начать расследование ограничений по высоте и аналогичных проблем зонирования, которые могут помешать вашему желанию установить ветряную турбину.

Определите, где и как вы должны установить турбину

Знание того, где и как вы хотите установить турбину, поможет вам решить, какой вариант (ы) лучше всего подходит для вас.

Если, например, вы знаете, что планируете использовать вертикальную ветряную турбину для домашнего использования, вы знаете, что вам потребуется для этого подходящее место.

Или, если вы предпочитаете, чтобы турбина была ближе к дому, вы можете вместо этого рассмотреть установку ветряка на крыше.

Сильная гарантия

Убедитесь, что на ветряную турбину дается строгая гарантия, которая распространяется на детали и работу. Очевидно, что чем дольше гарантия, тем лучше, но более длительные гарантии также обычно повышают первоначальную стоимость турбины.

Просто помните, что когда вы делаете покупки и понимаете, это учитывается в разнице между ветряной турбиной за 400 долларов и турбиной за 1000 долларов.

Высококачественное производство от уважаемой компании

В наши дни есть подделки всего, включая ветряные турбины.

Вы увидите, как появляются новые компании с той же самой моделью, что и другой уважаемый вариант. Но как только вы покупаете его, вы понимаете, что он сделан из дешевых материалов, и ни одна из частей не подходит друг к другу!

Изучите компании, прочтите отзывы и убедитесь, что вы знаете, как они относятся к клиентам, прежде чем совершать эту покупку.

Отзывы о лучших домашних ветряных турбинах

Хорошо. Теперь вы увидели хорошее, плохое и уродливое ветряных турбин. Вы разобрались, что они делают, каковы их части, как выбрать хороший, и когда они не имеют большого смысла по сравнению с тем, когда они есть.

Итак, пришло время взглянуть на лучшие варианты, которые мы нашли для комплектов домашних ветряных турбин, которые вы можете установить и обслуживать в основном самостоятельно.

№1. Ветряная турбина Missouri Freedom II (ВЫБОР РЕДАКТОРА)

Общий рейтинг: 5 из 5 звезд

Мы знаем, что вы ищете высококачественную и мощную ветровую энергию для дома, и это все.

Ветряная турбина Missouri Freedom II обеспечивает большую мощность, служит десятилетиями и требует меньшего обслуживания, чем большинство турбин. В нашей книге это твердые 5 звезд из 5.

Вот разбивка:

• Номинальная мощность: 2000 Вт
• Напряжение: DC12-48V
• Скорость ветра при включении: 6 м / ч
• Максимальная скорость ветра: 125 м / с
• Инвертор: Неизвестно
• Вес нетто: 59 фунтов

Эта электрическая ветряная мельница является нашим лучшим выбором по ряду причин.

Во-первых, этот ребенок невероятно мощный. Я имею ввиду — 2000 ватт? Это тонна.

Он очень хорошо построен и имеет гарантию.

Он рассчитан на срок службы не менее 50 лет при нормальных условиях. Это означает, что эта присоска будет продолжать производить электроэнергию — конечно, с некоторыми заменами деталей — в течение 50 лет, если ее не сильно сломают экстремальные погодные условия.

Гарантия предназначена для пожизненного использования на определенных участках при скорости ветра до 125 миль в час.Это интенсивно.

Металлические компоненты системы полностью горячеоцинкованы и оцинкованы, чтобы противостоять ржавчине, как ничто другое. Вам не нужно будет красить или покрывать эту вещь в течение полных 50 лет.

В генераторе с постоянными магнитами используется ротор из 28 редкоземельных магнитов и скошенный сердечник статора, чтобы эта ветряная турбина легко вращалась, обеспечивая выходную мощность до 2000 Вт. Ветряная турбина Missouri Freedom II не имеет зубцов, а скорость ветра составляет 6 миль в час.

Шпоночный вал и стабилизатор ступицы включают в себя самозатягивающуюся шайбу с кулачковым механизмом, которая предотвращает соскальзывание набора лезвий с вала, и нет контактных колец, которые можно было бы заменить.Вся система использует натяжение проволоки для предотвращения скручивания и помогает удерживать все на своем месте.

Эта турбина с низкой скоростью ветра предназначена для дома, бизнеса и удаленного использования и поставляется с 7 или 9 лопастями или модели Falcon 4 с 80-дюймовыми лопастями.

>> Нажмите здесь, чтобы прочитать больше обзоров и увидеть сегодняшнюю цену на Amazon.com <<

№2. Экологичный комплект для ветра и солнечной энергии 24 В — Лучший комплект для ветра и солнечной энергии

Общий рейтинг: 4.8 из 5 звезд

Как я уже неоднократно упоминал выше, лучший способ добиться наибольшего успеха при полном отключении от сети — это использовать комбинацию солнечной и ветровой энергии для поддержания работы.

Таким образом, казалось естественным завершение обзора лучшего комбинированного набора, который я смог найти от уважаемого производителя, имеющего послужной список отличных продуктов, которые прослужат.

Вот разбивка:

• Номинальная мощность: 400 Вт
• Номинальная скорость вращения: 800 об / мин
• Номинальное напряжение: DC12-24V
• Рабочее напряжение: DC12-24V
• Емкость аккумулятора: 200AH-400AH
• Выходное напряжение (AC): 110-220 В
• Скорость ветра при включении: 2.5 м / с
• Номинальная скорость ветра: 10,5 м / с
• Максимальная скорость ветра: 35 м / с
• Инвертор: Инвертор с чистой синусоидой
• Вес нетто: 17,64 фунта

Так как I дал вам разбивку части ветряной турбины, давайте взглянем на солнечную часть комплекта.

Поломка комплекта солнечной энергии:

• Тип панели: Монокристаллическая
• Мощность: 200
• Время зарядки: 8-10 часов
• Время работы: 8-12 часов, в зависимости от силы ветра
• Количество панелей: 2 панели по 100 Вт

Экологичная ветро / солнечная система мощностью 24 В / 600 Вт является мощной, простой в установке и в значительной степени покрывает большинство ваших основных потребностей в электроэнергии.

В комплект входят две солнечные панели, ветряная турбина, 9,44-дюймовый кабель и разъем MC4. Для соединения панелей и ветряной турбины вам нужно будет предоставить свои собственные электрические кабели 14 AWG.

Вам также понадобятся батареи для хранения всей этой энергии.

В комплект не входит ни опора, ни крепление. Это позволяет вам подобрать именно то, что нужно для вашего дома.

Контроллер, который входит в комплект, представляет собой контроллер с автоопределением 12 В / 24 В, используемый для подключения батареи к солнечной панели / ветряной турбине.Всегда подключайте контроллер батареи первым, а затем другой контроллер. Полные инструкции включены в комплект.

Примечание: Обычно комплект поставляется двумя частями со склада в США, а гибридный контроллер входит в комплект турбины.

>> Нажмите здесь, чтобы прочитать больше обзоров и увидеть сегодняшнюю цену на Amazon.com <<

№3. Automaxx Windmill DB 400 Wind Turbine Generator Kit — Лучшая дешевая ветряная турбина

Общий рейтинг: 4.6 из 5 звезд

Если в данный момент вы планируете небольшие вложения, чтобы увидеть, как вы поступите с ветряной турбиной, вам стоит присмотреться к комплекту ветряного генератора Automaxx 400 Вт.

Он прилично мощный, 400 Вт, и стоит намного дешевле, чем его супер-высококачественные конкуренты.

По общему признанию, это недорогой комплект, а это означает, что он вряд ли прослужит так долго и не выдержит экстремальных погодных условий и ветра, как другие, но это чертовски хороший вариант для использования ветроэнергетики.

• Номинальная мощность: 400 Вт
• Номинальная скорость: 46 фут / с
• Система напряжения: 12 В
• Скорость ветра при включении: 6,7 миль в час
• Рекомендуемая емкость аккумулятора: 50 А или больше
• Вес нетто: 16,8 фунтов

Если вы работаете с ограниченным бюджетом, это определенно ваш лучший выбор для простой установки ветряной турбины для домашнего использования. Он довольно мощный, поставляется с годовой гарантией и потребляет 400 Вт энергии, чтобы все работало.

Эта ветряная турбина была разработана как для наземного, так и для морского использования, со встроенной системой автоматического торможения для защиты от слишком высоких скоростей ветра. Он также специально разработан для установки средним мастером по дому, а это означает, что вам не нужно много знаний и навыков, чтобы установить его и работать на вас.

И, поскольку он предназначен как для морского, так и для наземного использования, материалы защищены от коррозии в соленой воде и ультрафиолетовых лучей специальным защитным покрытием.Контроллер заряда встроен в саму турбину, а это значит, что вы действительно получите максимальную отдачу от этой экономичной модели.

>> Нажмите здесь, чтобы прочитать больше обзоров и увидеть сегодняшнюю цену на Amazon.com <<

№4. Комплект ветрогенератора Tumo-Int 1000 Вт с 3 лопастями — Лучшая турбина для слабой ветровой зоны

Общий рейтинг: 4 из 5 звезд

Если вам нужен комплект ветряной турбины, который будет работать в районах с пониженной ветровой нагрузкой, вам стоит обратить внимание на комплект с 3 лопастями Tumo-Int 1000W.Эта присоска чертовски мощная, с мощностью покрытия до 1000 Вт для вашего дома, все в четырехфунтовом корпусе.

Вот разбивка:

• Номинальная мощность: 1000 Вт
• Максимальная мощность: 1050 Вт
• Начальная скорость ветра: 2,5 м / с
• Номинальная скорость ветра: 12,5 м / с
• Скорость ветра для выживания: 40 м / с
• Инвертор: Инвертор с чистой синусоидой
• Вес нетто: 4 фунта

Комплект мощностью 1000 Вт требует минимального количества энергии для запуска — требуется только 2.Скорость ветра 5 м / с. Он оснащен трехфазным генератором переменного тока с постоянными магнитами и очень прост в установке.

Поскольку он такой маленький, легкий и удивительно тихий, комплект с 3 лезвиями Tumo-Into 1000 Вт идеально подходит для жилых районов. Это особенно верно из-за низкой скорости ветра, необходимой для его работы.

Конечно, в районах со сверхнизким ветром вы не получите от него полную мощность в 1000 Вт, поэтому мы также настоятельно рекомендуем сочетать это с хорошей солнечной системой питания, чтобы обеспечить бесперебойную работу днем ​​и ночью.

В комплект входят генераторы, лезвия, контроллеры, винты, болты и носовой обтекатель, необходимые для установки комплекта. Вам нужно только приобрести собственный столб / столб.

Примечание: Это ветряная турбина не для областей с интенсивным ветром и определенно не рекомендуется для мест, где регулярно или даже время от времени случаются ураганы или торнадо.

На эту ветряную турбину дается гарантия на техническое обслуживание сроком 1 год.

>> Нажмите здесь, чтобы прочитать больше обзоров и узнать текущую цену на Amazon.com <<

№ 5. Ветрогенератор Pacific Sky Power Travel — Лучшая портативная ветряная турбина

Общий рейтинг: 3,8 из 5 звезд

Не каждый дом — это постоянное приспособление, как дом.

У вас может быть крошечный дом, дом на колесах или вы просто часто путешествуете по дороге.

Для тех, кто в пути, есть переносная ветряная турбина. Он недорогой и очень простой в транспортировке.

Вот разбивка:

• Напряжение: 12 В
• Мощность: 15 Вт
• Вес: 3 фунта

По общему признанию, по портативным ветряным турбинам, таким как Pacific Sky Travel Wind Turbine, информации не так много, как по другим турбинам, но по тем из мы, кто их использовал, обнаружили, что они эффективны для питания небольшой электроники и бытовой техники — например, фонарей, ноутбуков и т. д. — в дороге.

Они также могут быть объединены с солнечной энергией для более эффективной системы.

Но в этих портативных ветряных турбинах мне нравится то, что они действительно отлично подходят для семей с детьми до десяти лет.

Они не только обеспечивают мощность до 15 Вт, но и помогают детям использовать зеленую энергию, с которой они могут взаимодействовать.

Эти ветряные турбины весят всего 3 фунта и очень маленькие, поэтому дети могут помогать разбивать лагерь каждый раз, устанавливая турбину. Как это круто?

>> Нажмите здесь, чтобы прочитать больше обзоров и узнать текущую цену на Amazon.com <<

Лучшая ветряная турбина для дома поможет вашему образу жизни вне сети

Отключиться от сети вполне реально, особенно если вы используете домашние ветряные мельницы для совмещения электричества и солнечной энергии. Конечно, ветряные турбины наиболее эффективны в ветреных регионах, но могут работать в большинстве мест, если местность правильная, то есть нет высоких зданий и деревьев, блокирующих ветер с большинства направлений.

Найдите турбину самого высокого качества, которую вы можете себе позволить, и установите, следуя инструкциям, прилагаемым к вашему комплекту.В основном это будет включать сборку ротора, установку турбины на опоре или стойке и закрепление стойки / стойки в положении для надежной посадки.

Поддерживайте опору и ветряную турбину в техническом обслуживании в течение всего года — я рекомендую проводить проверку раз в два года вместе с проверками после сильного ветра и сильных штормов — и иметь под рукой запасные части для быстрого обслуживания и ремонта.

Самая мощная ветряная турбина в мире: за один оборот «средний дом в Великобритании может работать в течение дня»

Шведский энергетический гигант Vattenfall объявил во вторник, что успешно установил 8.Морская ветряная турбина мощностью 8 мегаватт от Vestas в Европейском центре развертывания морских ветроэнергетических установок (EOWDC) у побережья Шотландии.

Это первая из 11 турбин, запланированных для проекта, и первое развертывание модели такого размера для коммерческого использования. Vattenfall также установит на объекте еще одну 8,8-мегаваттную модель от Vestas.

Это важная веха для проекта, который на протяжении многих лет сталкивался с юридическими проблемами со стороны Дональда Трампа. Прежде чем стать президентом, Трамп боролся с проектом, потому что он противоречил запланированному развитию поля для гольфа в этом районе.В то время его организация заявила, что «полностью уничтожит сельский залив Абердин». Верховный суд Великобритании отклонил иск Трампа в 2015 году.

Теперь Vattenfall будет использовать эту площадку для испытаний турбин большой мощности. Для двух турбин мощностью 8,8 мегаватт улучшенные внутренние режимы мощности увеличили мощность с 8,4 мегаватт на флагманской турбинной платформе MHI Vestas V164.

Сорен Лассен, бизнес-аналитик MAKE Consulting, сказал, что тенденция к росту заслуживает внимания, но 0.Увеличение на 4 мегаватта не является революционным. Он отметил, что у MHI Vestas уже есть заказы на 9,5-мегаваттную версию турбины на платформе V164, запущенной в июне.

«Тенденция к повышению рейтинга типична для рынка оффшорной ветроэнергетики в Европе, поскольку девелоперы стремятся использовать благоприятные ветровые ресурсы», — сказал Лассен. «[Производители турбин] будут продолжать повышать рейтинг своих текущих морских платформ до начала 2020-х годов».

Морские и наземные турбины будут становиться все больше.Турбины MHI Vestas имеют высоту наконечника 191 метр и длину лопастей 80 метров. В перспективе после 2020 года MAKE прогнозирует, что рынок Великобритании будет лидером роста мощности морских турбин, при этом к концу 2024 года средний рейтинг приблизится к 12 мегаваттам.

По словам директора проекта EOWDC в Vattenfall Адама Эззамеля, «всего один оборот лопастей может привести в движение средний дом в Великобритании в течение дня».

По словам Ваттенфалла, с установленной мощностью 93,2 мегаватт, весь объект будет производить 312 гигаватт-часов в год, чего достаточно для питания почти 80 000 домов и удовлетворения 23 процентов общего спроса Абердина на электроэнергию.Он вытеснит 134 128 метрических тонн углекислого газа. Vattenfall ставит перед собой цель исключить ископаемое топливо из своего портфеля в течение одного поколения.

Европейский Союз потратил на строительство завода 40 миллионов евро (около 49,3 миллиона долларов).

Объявление из Шотландии было сделано всего через несколько дней после того, как министр внутренних дел Райан Зинке предложил продажу оффшорных ветряных электростанций на 390 000 акров земли у побережья Массачусетса.

Эти продажи являются частью исполнительного распоряжения «Америка — первая оффшорная энергетическая стратегия», подписанного Трампом в апреле прошлого года.

«Администрация Трампа поддерживает вышеупомянутую энергетическую политику и использует все доступные инструменты для достижения американского энергетического доминирования», — сказал Зинке, объявляя о предлагаемых продажах ветровой энергии.

Указ 2017 года должен был отменить директиву Обамы, которая закрывала части Северного Ледовитого и Атлантического океанов для разведки нефти и газа. Сейчас он сталкивается с судебными исками по поводу того, имеет ли Трамп право отменять защиту Обамы.