Ветряк своими руками — как сделать ветрогенератор с вертикальным расположением крыльчатки
При выполнении работ по изготовлению ветряка своими руками, вам придется пользоваться электроинструментом, так что если вы не имеете опыта работы с ним, попросите кого-нибудь вам помочь. СОБЛЮДАЙТЕ ТЕХНИКУ БЕЗОПАСНОСТИ! Схема и инструкция как собрать ветрогенератор приведена далее.
Шаг 1: Инструменты и материалы
ИНСТРУМЕНТЫ
- Лобзик или ленточная пила.
- Ручная пила.
- Токарный станок.
- Сверлильный станок или ручная дрель.
- Сверла.
- Отвертка.
- Метчик с воротком.
- Рулетка.
- Карандаш.
- Циркуль.
- Наждачная бумага.
- Тиски (облегчат вам работу).
- Набор гаечных ключей.
- Два зажима.
Материалы для изготовления ветрового генератора своими руками
- Труба ПВХ длиной 2 м.
- Водостойкая фанера (если нет водостойкой, используйте обычную, нанеся на нее защитное покрытие).
- Два подшипника (нижний должен быть упорным).
- Пресс-масленка.
- Стальные длинные шпильки (одна – большего диаметра и четыре – меньшего), желательно из нержавеющей стали.
- Болты и шайбы разных размеров, по возможности используйте из нержавеющей стали.
- Отрезок алюминиевой (или из сплава алюминия) болванки размером 40*40 мм.
- Два стальных уголка.
- Три рым-болта.
Шаг 2: Как сделать ветрогенератор
Разрежьте ПВХ-трубу на четыре равных отрезка (по 50 см каждый). Затем разрежьте каждый отрезок вдоль на две части. У вас должно получиться 8 половинок трубы одинакового размера.
Шаг 3: Выпиливаем два диска для турбины
Возьмите два куска водостойкой фанеры толщиной 12 мм. Начертите на них циркулем круги диаметром 40 см, затем вырежьте их при помощи лобзика.
Шаг 4: Делим диски на 8 частей
Разделите один диск на 8 частей. Сделать это быстро и точно можно изучив материал по ссылке.
Сделайте разметку только на одном диске, далее узнаете, почему только на одном.
Шаг 5: Делаем прорези под турбинные лопатки
Можно разделить оба диска на 8 секций, затем нарисовать на них дуги для лопаток и выпилить их. Но лучше разметить только один из них, а потом сделать прорези одновременно на обоих.
Дуги рисуйте так: возьмите одну половинку трубы и приставляйте ее к каждой из 8 радиальных линий на круге. Обрисовывайте трубу снаружи и внутри. Сложите оба диска вместе и скрепите между собой зажимами так, чтобы рисунок был снаружи. Выпилите прорези по нарисованным дугам лобзиком одновременно на обоих дисках.
Сделайте отметку на дисках, чтобы при сборке они устанавливались в то же положение, что и при изготовлении. Тогда турбина будет ровной, без перекосов.
Просверлите одно отверстие в центре дисков под толстую шпильку и четыре отверстия – для тонких шпилек, перед этим отметив места расположения четырех отверстий как показано на фото (отступите примерно 2 см от краев четырех дуг).
Главное, чтобы шайбы, которые будут надеваться на шпильки, не касались лопаток.
Шаг 6: Устанавливаем ось
Сначала установите верхний диск турбины таким-же образом, как и нижний. Обратите внимание на метки на дисках: они должны совпадать, тогда прорези на одном диске будут четко совпадать с прорезями на другом. Чтобы лопатки вошли в прорези, можно постукивать по дискам молотком, предварительно подложив деревянный брусок. Убедитесь, что четыре тонкие шпильки вошли в отверстия на верхнем диске.
Теперь установим ось в центре турбины. Посмотрите на первое фото: на нем изображен нижний диск. Накрутите на шпильку две гайки и затяните их. Они будут опираться на нижний подшипник. Шпильку с этой стороны нужно оставить подлиннее: к ней, в последствии, можно будет подсоединить генератор. На втором фото показан верхний диск. Шпилька сверху выходит на небольшое расстояние: она будет вставляться в верхний подшипник.
Шаг 7: Обтачиваем концы шпильки до нужного диаметра
Если у вас есть токарный станок, обточите шпильку до диаметра 10 мм с обоих сторон турбины.
На фото показана нижняя часть шпильки.
Шаг 8: Изготавливаем упор для нижнего подшипника
Упорный подшипник состоит из 3-х частей (см. фото). Такой подшипник воспринимает осевую нагрузку и компенсирует осевое смещение. Если вы посмотрите на первое фото, вы увидите, что кольца подшипника имеют разный внутренний диаметр. Кольцо с большим внутренним диаметром – это верхняя часть подшипника, на которую будет опираться турбина.
Вырежьте на токарном станке в алюминиевой болванке отверстие диаметром, равным наружному диаметру подшипника. Не делайте отверстие очень глубоким. Подшипник должен немного торчать из держателя. Это нужно для того, чтобы гайка, которая будет упираться в подшипник, не касалась самого держателя, что может привести к ухудшению работы турбины и ее быстрому износу. Просверлите отверстие в нижней части держателя подшипника такого диаметра, чтобы через него свободно проходила осевая шпилька и при работе не касалась держателя.
Для того, чтобы была возможность смазывать подшипник, нужно добавить пресс-масленку.
Просверлите отверстие под резьбу для масленки, затем нарежьте резьбу. При нарезке резьбы, смажьте метчик и отверстие смазкой. Резьбу нарезайте так: вкрутите метчик на один оборот, а затем выкрутите обратно на пол-оборота, повторяйте так, пока не пройдете отверстие полностью.
Шаг 9: Делаем раму
Приготовьте два отрезка доски одинаковой длины. Они должны быть достаточно широкими, чтобы конструкция рамы была прочной. Сделайте в центре каждой доски отверстия: в нижней – по наружному диаметру держателя подшипника (но не до конца), в верхней – по наружному диаметру самого подшипника.
Досверлите нижнее отверстие под держатель насквозь сверлом, диаметром чуть большим, чем центральная шпилька. Вырежьте в нижней детали паз под пресс-масленку достаточной ширины, чтобы туда мог входить маслозаливной шприц (см. фото).
Возьмите еще два отрезка доски для боковых стоек рамы. Нижнюю доску с подшипником положите на ровную поверхность. Приставьте боковые детали и прикрутите их шурупами к нижней, но перед этим просверлите у них сбоку отверстия, чтобы шурупы не раскололи доски.
Угол между боковыми и нижней доской должен быть ровно 90 градусов.
Теперь вставьте турбину ее нижней шпилькой в нижний упорный подшипник. Наденьте верхнюю рейку подшипником на вал-шпильку. Проверьте еще раз все размеры и углы: рама должна быть идеальной квадратной формы.
Посмотрите, как должна вращаться турбина в вертикальном ветрогенераторе:
- MVI_5592.AVI
Шаг 10: Делаем опору
На самом деле вы можете сделать самодельное крепление для вашей турбины любой конструкции. Можете просто выполнить его по фотографии. Главное, чтобы крепление было достаточно прочным.
Что подсоединить к валу вашего ветряного двигателя, решите сами. Можете установить ветрогенератор для дачи и вырабатывать электрическую энергию.
Шаг 11
Посмотрите видео. Вы можете заметить, что опора закреплена с помощью веревок (вантовых оттяжек).
Они надежно удерживают конструкцию в вертикальном положении.
Ветряк для частного дома готов. Для крепления веревок к турбине, используйте рым-болты, а к земле – штифты от палатки или просто колышки. Попросите кого-нибудь помочь вам подержать турбину, пока вы натягиваете оттяжки.
Ветрогенератор своими руками | Как сделать самому?
Сергей Васильевич, вложив в дело всего 300 долларов, качает электричество из ветра.
Мы познакомились с Сергеем Васильевичем, когда его ветроэлектростанция была только в проекте.
Ветрогенератор своими руками
«Линия электропередач рядом, – говорит Сергей Васильевич, – но «свободной мощности» нет. Предложили ставить свой трансформатор по цене легкового автомобиля».
«Незачем тратить такие деньги», – резонно решил хозяин.
Задачу для себя Сергей Васильевич поставил так: получать достаточное количество энергии в доме площадью 80 квадратных метров зимой и летом.
Вначале хозяин приобрел солнечную батарею общей мощностью 120Вт. Через импульсную схему она заряжает кислотную аккумуляторную батарею на 200 Ампер-часов. Летом этого хватает, однако зимой одной лишь солнечной энергии недостаточно.
На хозяйстве есть бензиновый генератор мощностью 2 киловатта. Но он предназначен для особых случаев: работы болгаркой, дрелью или аварийной подзарядки аккумуляторной батареи. Зимой использовать бензин невыгодно.
Решению сделать ветрогенератор самому альтернативы не было.
Участок Сергея Васильевича расположен в Киево-Святошинском районе. Здесь, по данным Укргидрометцентра среднегодовая скорость ветра меньше 4,5 метров в секунду. Достаточно ли такого слабого ветра для того, чтобы покрыть нужды хозяйства изобретателя?
Инженер по образованию и профессии, Сергей Васильевич подошел к процессу постройки ветряка с особой тщательностью.
Вначале сделал уменьшенный макет, на котором тестировал силу ветра, действующую на лопасти. Остановился на вертикальной схеме ветрогенератора. Ее основное преимущество –ветрогенератор будет давать ток уже при скорости ветра от 1-2 метров в секунду. Кроме того, вертикальный ветрогенератор значительно менее малошумный, чем ветряк, построенный по горизонтальной схеме.
«Фундамент построил со значительным запасом, – говорит Сергей Васильевич, – для обустройства опор вполне достаточно 2-4 мешков цемента, 10 ведер песка и 30 ведер щебня. Каждый «куб» фундамента, в который помещается опора, получится размером почти с кухонную плиту. Этого более чем достаточно».
Крутящий момент лопастей ветряка передает на редуктор шестерня от болгарки:
Конечно, копать фундамент нужно на глубину, большую, чем глубина промерзания для вашего региона (в Украине это 80 сантиметров – округленно метр).
В цементный раствор замурованы уголки-сороковка. Изобретатель советует вначале собрать основу конструкции – прямоугольник на болтах – а затем уже заливать опоры бетоном.
Так удастся избежать перекосов.
Итак, основание ветрогенератора – металлическая конструкция из уголка-сороковки, скрепленная болтами, высотой 5 метров. Лопасти ветрогенератора занимают в ней 2 метра высоты.
Через месяц на этом надежном основании изобретатель установил самодельные лопасти ветряка и подключенный к ним через планетарный редуктор от старой болгарки генератор мощностью 370 Ватт.
Редуктор с генератором в сборе:
Верхнее крепление лопастей:
Датчик ветра из донышек пивных жестянок (впоследствии Сергей Васильевич усовершенствовал его, добавив еще пару лопастей):
На данном этапе стоимость всех материалов конструкции ветрогенератора составила:
- Цемент – 4 мешка по 50 грн – 200 грн ($25 ).
- Песок, щебень – бесплатно.
- Редуктор – бесплатно, запчасть от старой болгарки.
- Генератор – около 250 грн ($30), это обычный б/у электродвигатель во всепогодном исполнении мощностью 370 ватт.
- Металлический уголок – 50 м. х 20 грн/м – около 1000 грн ($125).
- Болты с шайбами и гайками – 200 грн ($25).
- Доски (50-ка), 0,5 м. куб (идут на настил и на создание козырька) – 200 грн ($25).
- Бляха (4 листа) – 400 грн ($50).
- Электрокабель – 50 грн ($6).
- Краска – 30 грн ($4).
Итого: 2300 грн (приблизительно $290).
Продолжительность работ для одного человека:
- выкапывание ям фундамента — 1 день;
- создание конструкции опоры (порезка уголков, сверление отверстий под болты) – 2 дня;
- покраска – 0,5 дня;
- заливка четырех блоков фундамента – 0,5 дня;
- создание лопастей ветрогенератора (каркас, порезка оцинкованной бляхи, укрепление дисков и редуктора) – 4 дня;
- создание деревянного настила на высоте 3 метра – 0,5 дня;
- монтаж конструкции ветряка (заносится на высоту в разобранном состоянии) – 1 день;
Однако, ветряк и генератор – далеко не полный комплект устройства для превращения в электричество энергии ветра.
Как эффективно снимать с ветрогенератора мощность? Ответ на этот вопрос читайте в продолжении НАМТЕПЛО.
Про интересную конструкцию самодельного ветрогенератора, созданного британскими энтузиастами, можно узнать в следующем материале НАМТЕПЛО.
- Выбираем тип ветрогенератора
- Сколько газа и денег я сэкономил в прошлом году?
- Если котел свистит…
Самодельные конструкции ветряных турбин с вертикальной осью и многое другое
Энергия ветра является одним из лучших возобновляемых источников энергии, которые мы можем получить на нашей планете. Обычно мы не видим ветряные турбины, установленные на крышах домов. Но если он у вас есть, оплатить счет за электроэнергию не составит труда. Тем не менее, люди часто задаются вопросом, не слишком ли дорогая энергия ветра. Ну, это не всегда так, поскольку есть много альтернативных способов использования.
Ветряные мельницы, которые вы видите под открытым небом, определенно обойдутся вам в целое состояние.
С другой стороны, если вы создаете что-то вроде собственного Сделай сам Ветряк с вертикальной осью , тогда это проще простого. Это не только поможет вам внести свой вклад в экологически чистую энергию, но также поможет вам улучшить свои технические знания. Это один из идеальных проектов, над которым вы можете работать со своими детьми-подростками и в то же время обучать их устойчивости . 197 ГВт мощности и 430 ТВтч общего производства электроэнергии. Теперь, для сравнения, совокупная мощность ветровых установок по всему миру только что достигла 17,4 ГВт в 2000 году. Вы можете объяснить этот экспоненциальный рост (более чем в 11 раз за 11 лет) более совершенными технологиями, эффективными административными мерами и, в некоторых случаях, эффективными вклад пользователя.
5 Самодельные ветряные турбины с вертикальной осью для выработки экологически чистой энергии0006
Самодельные ветряные турбины с вертикальной осью (VAWT), изобретенные «простым человеком».
1. Самодельный ветряк с вертикальной осью своими руками из ПВХ-труб Созданный пользователем Instructables Faroun, этот уникальный (и очень дешевый) прибор сочетает в себе переработанные элементы гаража, чтобы сделать полноценный ветряк с вертикальной осью. По словам создателя, турбина V8-4 была «спасена» из труб ПВХ (вырезанных по форме), постоянных заглушек из проходов канализационных труб, оси от старого велосипеда, колеса трехколесного велосипеда, двигателя постоянного тока, электрического провода и винты. Конечный продукт стоимостью ничтожные 182 доллара имеет улучшенные обороты и большую площадь лопастей, в то время как Faroun стремится сделать его способным генерировать 100 Вт при направленной скорости ветра 35 км/ч.
Все мы знаем, что ветряные турбины нуждаются в каком-то тормозном механизме, чтобы предотвратить их неконтролируемое вращение. Мы опасаемся, что без такой установки турбина не выдержит высоких скоростей ветра. Но поскольку турбина стоит всего 200 долларов, мы не думаем, что есть что-то плохое в том, чтобы начать с нее свою зеленую жизнь.
Lenz2 полностью полагается на легкодоступные бытовые материалы для своей конструкции. На PopSci Lenz2 был на выставке по цене менее 300 долларов. Для крыла используется фанера. Это связано с 4-футовыми стержнями, покрытыми прочным алюминием. Для генератора есть два отдельных стальных диска с магнитами на них. С другой стороны, вы найдете медные провода, приклеенные к фанерному. Все они закреплены на главном валу вокруг своей оси. Вдоль вала использовались другие зажимы и сварка, чтобы удерживать самодельное хитроумное изобретение как единое целое. Этот уникальный компонент в свою очередь может вырабатывать (за счет подключения выпрямителя к генератору) 50 киловатт-часов электроэнергии в месяц на 8 аккумуляторных батареях, при оптимальной скорости ветра 10 км – 36 км/ч.
Вот как вы должны построить его для себя:
a) Соберите крылья: Аккуратно вырежьте каплевидные формы из фанеры и соедините их четырехфутовыми стержнями.
Покройте эти крылья алюминием.
Это немного сложно. Нет никакой разницы между обычными кусками дерева и тем, что есть в конструкции, если конструкция не способна использовать ветер и преобразовывать его в электричество. Генератор делает эту работу. Для оформления одной достаточно приклеить магниты к двум стальным дискам. Прикрепите витки медной проволоки к фанерному диску и наденьте все три диска на вал.
c) Прикрепите другие детали:Закрепите оба конца вала на прямоугольной раме. Приварите рычаги крыльев к нижней части генератора, а также к стальному диску в верхней части турбины.
d) Установите раму:После завершения шага 3 вы почти закончили, последним шагом будет прикрепление тросов к рычагам рамы и стабилизация с помощью мешков с песком.
e) Электропитание дома: Последний шаг — использовать генерируемую энергию для питания вашего дома.
Подключите генератор к выпрямителю. Это преобразует мощность в постоянное напряжение. Подсоедините эту линию к батареям. Ветряной турбине требуется от четырех до шести часов, чтобы полностью зарядить банк из восьми аккумуляторов.
Источник изображения: apply-sciences.net
Это устройство состоит из доступных на месте аппаратных компонентов, таких как дымовая труба, металлические кронштейны, пластиковый лист и даже ступица прицепа. Он имеет очень недорогую конструкцию и нагрев воды с нулевым уровнем выбросов. Вы можете регулировать выходную мощность простой, но надежной турбины в соответствии с микроклиматом и характеристиками участка. При тестировании он показывает мощность 150-200 Вт, а требуемая почти идеальная скорость ветра (порыва) составляет около 25 м/сек.
4. VAWT, сделанный из утилизированной перезаряжаемой дрели Пользователь секретного поста Гражданин Смит сконструировал VAWT из разобранной формы перезаряжаемой дрели (включая встроенную схему и корпус).
Он испытал эту полую дрель с помощью другой аккумуляторной дрели с конечным результатом 150–200 об/мин при 11,5 В. С помощью этого достаточного вращающегося механизма он изобрел винтовую турбину, сделанную из гофрированного картона. Затем секция крыла была покрыта матом из стекловолокна и смолой для отделки формы. Затем он мог использовать их (для отливки компонентов лопастей) в спиральную конструкцию ротора высотой 3 м.
Источник изображения: personal.psu.edu
Заметно выпуклые 55-галлонные бочки были вертикально обрезаны наполовину для турбины типа Савониуса. Для вертикальной оси использовалась 3-дюймовая труба из ПВХ, которая использовалась в качестве крепежного элемента для двух половин ствола, смонтированных друг на друге. Пластиковые зажимы были соединены с двумя квадратными фанерными планками с шарикоподшипником (внутри) для дополнительной плавности движения. Что касается выработки электроэнергии, то для оптимального передаточного отношения использовался генератор переменного тока с постоянными магнитами и шестерней специальной формы.
Наконец, была интегрирована лопасть вентилятора для охлаждения всего генератора в случае более высокой скорости ветра.
Инновационные конструкции ветряных турбин с вертикальной осью, которыми вы можете почерпнуть вдохновение
Хотя большинство из нас были бы удовлетворены вышеперечисленными конструкциями, сделанными своими руками, некоторые, безусловно, хотели бы перейти на новый уровень. И если вы один из этих немногих, вы наверняка хотели бы знать, что еще вы можете сделать с ветряной турбиной с вертикальной осью? Для таких любознательных мастеров вот несколько самых инновационных конструкций ветряных турбин с вертикальной осью:
1. Generadoreolico: система ветряных турбин с вертикальной осью для большей эффективности
Согласно статистике, потребление энергии от «чистого и зеленого» ветра достигло рекордно высокого уровня (почти 2,5 процента от мирового потребления электроэнергии) с колоссальной паспортной мощностью 197 ГВт и 430 ТВтч общего объема производства энергии.
И, с этой праведной тенденцией крупномасштабной коммерциализации ветровой энергии, небольшие ветряные генераторы для использования на микроуровне, безусловно, становятся все более важными. Принимая во внимание присущую этой конструкции гибкость, аргентинский дизайнер Мириам Петерсон разработала эффективную систему GeneradorEolico — отечественную ветряную турбину с вертикальной осью на основе роторов Савониуса.
Роторы Савониуса могут использовать силу ветра и преобразовывать ее в крутящий момент на вращающемся валу. В этой системе три отдельных сложных ротора Савониуса (соединенных с соответствующими генераторами) будут прикреплены прочными кабелями к центральному модулю. Центральный модуль, в свою очередь, будет подключен к точке хранения со встроенным аккумулятором 12 В, 220 А. Базовая конструкция намекает на внутренние аэродинамические свойства роторов в их многочисленных формах, которые увеличивают величину энергии ветра, которая должна быть преобразована в чистое электричество.
По словам дизайнера, генератор может использовать ветер с ничтожной скоростью 4 м/с, так как это обеспечивает колоссальные 50 об/мин в эффективных роторах. Суммарную выходную мощность установки можно обозначить как 3 кВт. Но затруднительное положение связано с фактором безопасности, особенно когда высокоскоростные вращающиеся лопасти размещаются в домашних условиях. Следовательно, дизайнер также ловко подумал о горизонтально расположенных колесах безопасности, которые могут предупреждать пользователей своим заметным вращением. Кроме того, их перфорация снижает общее боковое сопротивление, что подчеркивает общую легкость механизма.
2. Quietrevolution: ветряная турбина с вертикальной осью
В этом заключается настоящая эстетика ветряных турбин. Эта элегантная ветряная турбина с вертикальной осью S-образной формы лопастей, безусловно, станет решением как для индустрии туризма, так и для ветроэнергетики и защитников окружающей среды. Удивительный дизайн этой ветряной турбины под названием «Quietrevolution» не заставит индустрию туризма беспокоиться о том, чтобы испортить красоту природы, а добавит ей красоты.
Спасибо компании XCO2 за проектирование и разработку этой уникальной и инновационной ветряной турбины. XCO2 — признанная консалтинговая и инжиниринговая фирма в области низкоуглеродной энергетики. Эти турбины также технологически сложны, поскольку практически бесшумны и не имеют вибрации. Таким образом, эти турбины идеально подходят для установки как в городских условиях, так и в открытых местах.
Запатентованная конструкция проста и надежна, имеет только одну подвижную часть. Следовательно, он обеспечивает максимальную надежность при минимальных требованиях к техническому обслуживанию.
3. Ветряная турбина с вертикальной осью, которая одновременно служит дымоходом
Энергию ветра легко использовать и преобразовывать в полезную энергию для вашего дома. Пару дней назад мы рассказывали вам, как сделать ветряк с вертикальной осью всего за 300 долларов в кармане.
Вот ветряная турбина с вертикальной осью, которая также служит дымоходом. Мы до сих пор не думаем, что это путь к зелени, потому что, если вы все еще сжигаете столько дров в помещении, вы не защищаете окружающую среду, а душите деревья вокруг вашего так называемого «зеленого дома».
4. Концепция ветряной турбины с вертикальной осью
Помимо того, что энергия ветра более надежна, чем солнечная энергия, энергия ветра всегда была второстепенным выбором для всех владельцев домов, заботящихся об окружающей среде. Причины включают гибель птиц, шум и снижение производительности при изменении направления ветра. Концептуальная ветряная турбина, разработанная Industrie-SA, может решить все эти проблемы с помощью продуманной конструкции. Турбина с вертикальной осью предназначена для городских условий с ветром.
Имея диаметр 8 м и высоту 3 м, турбина может генерировать до 175 МВтч в год. Турбины с вертикальной осью безопасны для птиц, а также менее шумны по сравнению с аналогами с горизонтальной осью. Разработчики также утверждают, что турбины нечувствительны к направлению и силе ветра.
Final Words
Думаете о создании недорогого, простого в установке ветроэнергетического устройства, которое обеспечивает безопасный и привлекательный метод использования энергии ветра? Практически все современные ветряные турбины преобразуют энергию ветра в электричество для распределения энергии.
Так почему бы не выполнить эти шаги и не сделать свою собственную ветряную турбину с вертикальной осью или VAWT, которая стоит на земле и может принимать ветер с любого направления, устройство, которое потенциально может испытывать сильные ветры со скоростью более 25 миль в час.
Ветряные машины с вертикальной осью имеют лопасти, которые идут сверху вниз и выглядят как гигантская двухлопастная взбивалка для яиц. Преимущества такого расположения в том, что генераторы и редукторы можно разместить близко к земле, и вам не нужно беспокоиться о направлении ветра. Их легче обслуживать, потому что большинство их движущихся частей расположены близко к земле, и при их работе не образуются выбросы или загрязнения. Для тех, кто живет в районах с сильным ветром и хочет уменьшить свои счета за электроэнергию, этот вариант может быть очень эффективным и, кроме того, привлекательным источником энергии.
Лучшие сегодняшние статьи:
‘+item.title+’
ПодробнееВертикально-осевая ветряная турбина | Хакадей
7 октября 2020 г.
Кристина Панос
Действительно начинает казаться, что проблема изменения климата — это огромный валун, катящийся с крутого холма, и перед нами стоит сизифова задача — попытаться обратить его вспять. Хотя нам определенно нужно как можно скорее перевести как можно большую часть планеты на чистую, зеленую энергию, развертывание должно быть стратегическим. Вы знаете, солнечные панели в солнечных местах и ветряные турбины в ветреных местах. И по большей части мы это уже делаем.
Тем временем приходится бороться со стихийными бедствиями, некоторые из которых усугубляются изменением климата. Страны Восточной и Юго-Восточной Азии часто подвергаются угрозе тайфунов, которые приносят с собой сильные турбулентные ветры. Как только бури проходят, они оставляют за собой большие полосы длительных отключений электроэнергии.
Исследования показали, что эти штормы с годами набирают силу, что приводит к более частым нарушениям работы существующих энергосистем в этих районах.
Энергия ветра — идеальное решение, когда ураганы прервали традиционную подачу электроэнергии по всему региону. До тех пор, пока сами турбины могут противостоять вызову, их можно использовать для питания микросетей, когда другая подача выведена из строя.
К сожалению, обычные трехлопастные ветряные турбины, разбросанные по равнинам, не могут противостоять ужасающей мощи тайфунов. Но ветряные турбины с вертикальной осью могут. Хотя они существуют уже много лет, они, возможно, наконец нашли свою нишу.
Японский стартап Challenergy хочет противостоять тайфунам. Они построили ветряную турбину с вертикальной осью, которая не только выдерживает ветры уровня тайфуна, но и предназначена для того, чтобы максимально использовать их. Вместо горизонтально расположенных лопастей, расположенных как спицы или лепестки цветов, эти турбины имеют вертикальные цилиндры, которые собирают ветер, используя эффект Магнуса.
Читать далее «Турбины, устойчивые к тайфунам, выдерживают сильный ветер» →
Опубликовано в Инженерное дело, Рекомендуемые, зеленые хаки, Оригинальное искусство, SliderTagged Эффект Магнуса, турбина, тайфун, ветряная турбина с вертикальной осью, энергия ветра
, Левин ДэйВетряные турбины — отличный источник возобновляемой энергии, а также отличный проект «сделай сам». Они могут быть построены из любых материалов, а входной барьер для новичка низок. Компания [Fab] создала именно такое устройство, используя преимущества современных методов конструирования, и назвала его WinDIY.
Дизайн WinDIY в основном напечатан на 3D-принтере, со знакомым дизайном с тремя лопастями. Диаметр ротора составляет 1,2 м, а это означает, что торможение и регулировка турбины необходимы для безопасности при сильном ветре. [Fab] стремится достичь этого контроля с помощью комбинации механического и электронного торможения, а также лопастей с переменным шагом. Преимущество 3D-печати проекта заключается в том, что он позволяет быстро выполнять итерации, особенно для деталей со сложной геометрией, обработка которых в противном случае была бы слишком трудоемкой или дорогостоящей.
[Fab] подробно описывает такие темы, как проектирование систем управления шагом и другие мелочи, которые должны послужить отличным справочником для всех, кто работает над подобным проектом.
Если вы ищете что-то с более научно-фантастической атмосферой будущего, рассмотрите вместо этого попытку сборки с вертикальной осью.
5 октября 2019 г. Шэрон Лин
Для многих энтузиастов-экологов ветряные турбины с горизонтальной осью (HAWT) — вид, который выглядит как медленно вращающиеся ветряные мельницы на расстоянии — представляют собой довольно знакомое зрелище. К сожалению, есть довольно много предостережений, которые затрудняют их принятие, несмотря на тот факт, что сбор возобновляемых источников энергии более устойчив, чем использование природного газа и топлива, которые могут быть истощены. Поскольку они направлены на одну ось, они должны иметь возможность отслеживать ветер или же отказываться от возможности максимизировать выход энергии. В турбулентных и порывистых условиях HAWT также сталкиваются с ускоренным утомлением при уборке урожая.
Разработка ветряной турбины с вертикальной осью (VAWT) решает несколько из этих проблем. Кроме того, турбины обычно располагаются ближе к земле, а замена редуктора выполняется проще и эффективнее. Техническое обслуживание более доступно из-за размера турбин, поэтому для доступа к важным компонентам на месте обычно не требуется тяжелой техники. Кроме того, редуктор по характеру своей работы берет на себя меньшую утомляемость и способен функционировать при турбулентном ветре, что снижает процент отказов.
Для простой версии VAWT, которую вы можете построить самостоятельно, [BlueFlower] опубликовал несколько механических чертежей, в которых подробно описывается схема конструкции. В ветрогенераторе используются 24 магнита, медная проволока, свернутая в катушки, и металлическая пластина для основного генератора. Катушки расположены по кругу на неподвижной пластине, а магниты расположены на равном расстоянии друг от друга на подвижной круглой пластине. Когда магниты проходят по катушкам, поток индуцирует ток, который увеличивается по мере того, как пластины вращаются быстрее.
Лопасти генератора сделаны из синего пенопласта с металлическим стержнем, проходящим через него для структуры. Три лопасти прикреплены треугольными стержнями к центральному стержню, который также удерживает вращающуюся магнитную пластину.
В первоначальных испытаниях [BlueFlower] с использованием VAWT для зарядки аккумулятора они смогли генерировать максимальную мощность 15 Вт в режиме повышения и 30-70 Вт при зарядке в режиме PWM. Неплохо для самодельного ветрогенератора!
Однако плюсы есть не только в дизайне. Хотя VAWT могут быть дешевле, мобильнее и более устойчивы к износу, существуют некоторые конструктивные особенности, которые не позволяют генераторам работать так же, как HAWT при сборе энергии. Лопасти не создают крутящий момент одновременно, некоторые лопасти просто толкаются вперед. Это создает большее сопротивление лопастям при их вращении, что ограничивает эффективность всей системы. Кроме того, более высокие скорости ветра обычно наблюдаются на больших высотах, поэтому VAWT будут работать лучше, если будут установлены на возвышающейся конструкции.
Силы вибрации вблизи земли также могут изнашивать подшипники, что приводит к увеличению затрат на техническое обслуживание и затратам.
Продолжить чтение «Строительство ветрогенератора на заднем дворе» →
Опубликовано в аппаратное обеспечение, Приз HackadayTagged Премия Hackaday 2019, Премия Hackaday, Ветряная турбина с вертикальной осью, Ветряная турбина14 августа 2018 г. Рич Хоукс
Есть много мест снаружи, где вы можете захотеть реализовать проект, требующий электричества, который может не получать достаточно солнечного света, чтобы солнечная энергия была жизнеспособной. Возможно, вместо этого можно использовать энергию ветра? У [Грега] есть проект по созданию платформы для использования небольшой ветряной турбины для выработки электроэнергии для ваших проектов.
Ветряная турбина, которую спроектировал [Грег], представляет собой ветряную турбину в стиле Савониуса, вырабатывающую от 5 до 12 вольт.
В турбине Савониуса лопасти установлены на вертикальной оси, что обеспечивает меньшую и менее сложную конструкцию, чем традиционные ветряные турбины с горизонтальной осью. Дизайн назван в честь его изобретателя, финского инженера Сигурда Йоханнеса Савониуса.
После некоторых исследований конструкция будет иметь отношение высоты к лезвиям 2:1 и использовать три пары перекрывающихся изогнутых лезвий, установленных друг на друга, каждая пара смещена на 120 градусов. Эта конструкция, по расчетам [Грега], будет на несколько процентных пунктов эффективнее более экзотических форм лопастей, в то же время упрощая проектирование и реализацию ветряной мельницы. Будучи полуцилиндрами, лезвия можно легко сделать из существующих объектов, разрезанных пополам — например, консервных банок, но в Fusion 360 были разработаны лезвия для 3D-печати. Плата статора была разработана, и прибыли ее первые прототипы и ротор, так что теперь можно начинать испытания.
После того, как проект будет завершен и прототип заработает, было бы интересно увидеть, как начнут появляться проекты, использующие энергию ветра вместо солнечной энергии.
Взгляните на эту конструкцию вертикальной ветряной турбины и на эту конструкцию простой, прямой турбины.
Posted in зеленые хаки, The Hackaday PrizeTagged вырабатывать энергию, ветряная турбина Савониуса, ветряная турбина с вертикальной осью, ветряная турбина
9 февраля 2012 г., Джереми Кук
Хотя на странице greenterrafirma перечислены несколько ветряных турбин с вертикальной осью, нас особенно заинтересовала ветряная турбина на 55 галлонов. Хотя фактор одобрения супругом любой из этих конструкций является спорным, при цене 100 долларов конструкция бочки на 55 галлонов может обеспечить очень хорошую окупаемость инвестиций. Инструменты, необходимые для создания одного из них, относительно просты, так что это может сделать этот эксперимент доступным для тех, у кого нет обширного арсенала оборудования.
Если вам не нравятся большие синие бочки, на посте также есть несколько других конструкций турбин, в том числе одна из дерева и алюминиевой фольги, а другая — из трубы из ПВХ.
Видео после перерыва хорошо объясняет процесс строительства «синей бочки», но если вы предпочитаете просто увидеть этот [VAWT] в действии, перемотайте вперед на 5:25.
Читать далее «Сделайте ветряную турбину из 55-галлонных бочек» →
Posted in green hacksTagged чистая энергия, производство электроэнергии, ветряная турбина с вертикальной осью, Ветряная турбина24 октября 2008 г. Калеб Крафт
[Фарун] прислал свой обновленный вертикальный ветряк. Поработав какое-то время на своем предыдущем, он почувствовал, что двигатель, который он использовал, был неадекватным, он требовал слишком высоких оборотов, чтобы произвести то, что он хотел. Он не хотел запускать его, опасаясь, что легкая конструкция не выдержит вращения.
Он построил новую версию с такой же площадью ребер, но с более высокими оборотами. Новый, получивший название V8, сделан в основном из ПВХ и двигателя постоянного тока Amatek. Его целью было производить 100 ватт на скорости 35 км/ч.