Как сделать ветрогенератор своими руками

В последнее время качество электроэнергии не становится лучше, зато цены на нее растут в геометрической прогрессии. С такой проблемой столкнулись многие люди, и теперь они стараются найти более дешевые источники энергии. На сегодняшний день одной из наиболее эффективных альтернатив традиционным источникам выступает автономный ветронегератор, который может использоваться в частном домовладении.

Это устройство, которое использует колебания воздуха для превращения его в электрическую энергию. Интересно, что за поставку и доставку такого вида энергии не стоит платить. Достаточно обзавестись таким агрегатом, но купить его будет накладно. Лучще сделать ветрогенератор своими руками, этот вариант рассматривают многие владельцы жилой недвижимости. Более подробно – в нашем материале.

Законность установки ветрогенератора

Любой владелец загородного участка мечтает внедрить ветрогенератор для частного дома, чтобы исключить зависимость от центральных электросетей. Это продиктовано высокими тарифами, отраженными в ежемесячных платежках за свет. Поэтому, многие люди, даже в городских квартирах, задумываются о внедрении «ветряка».

Согласно российскому законодательству, малые электрические ветровые установки с мощностью не больше 1 кВт, является бытовым изделием и не требует каких либо разрешительных документов. Этот агрегат может в полной мере обеспечить дачный участок или небольшой коттедж дешевой электроэнергией.

Также законом не предусмотрено взимание налоговых платежей на выработку электричества, имеющего бытовое назначение. Поэтому, самодельный ветровой источник электричества можно без помех установить самостоятельно. Но есть несколько «но, которыми надо поинтересоваться, например, спросить у соседей, не будут ли они против установки ветряка.

Также стоит изучить некоторые моменты:

1. Высота мачты. При сборке ветровой установки нужно ориентироваться на высоту всех построек и месторасположение собственного участка. Строения, расположенные рядом с объектами дорожной и транспортной инфраструктуры, с высотой от 15 метров, ставить категорически запрещается.
2. Шум. Редуктор и лопасти агрегата могут издавать звуки. Но их уровень можно определить специальным прибором и задокументировать. Эксперты советуют это сделать, чтобы работа «ветряка» по звуковым параметрам не превышала допустимые нормы.
3. Помехи в эфире. Ветровой генератор должен быть снабжен защитой, которая препятствует телевизионным помехам.
4. Вмешательство экологических служб. Данные контролирующие органы могут отказать в установке данного устройства, если оно мешает перемещению перелетных птиц.

Эти параметры стоит учесть при самостоятельном изготовлении «ветряка», а при покупке готового прибора, стоит сфокусировать свое внимание на чтении руководства пользователя.

Принцип работы ветряной установки

Ветроэлектрическая установка – интересный девайс, который преобразовывает кинетическую энергию ветрового потока в механическую энергию, вращающую ротор, чтобы получилось электричество.

Сама установка состоит из:

• лопастей пропеллера;
• ротора турбины;
• генератора и его составляющей;
• инвертора;
• аккумулятора.

Обороты ротора генерируют трехфазный переменный ток, проходящий через контроллер, заряжая батарею постоянного тока. Затем инвертор трансформирует ток в энергию для потребления. Ее можно использовать для нормального функционирования осветительных приборов, радиоприемника и другой бытовой техники.

То есть, при работе ветрового генератора вращение ротора становится причиной возникновения трех видов воздействия на лопасти: тормозящего, импульсного и подъемного. Две последние силы оказывают воздействие на маховик, а на неподвижной части устройства возникает магнитное поле, обеспечивающее поток электричества по проводам.

Интересно! Электроинструмент для работ по дому. Приборы первой необходимости

Классификация видов генераторов энергии

«Ветряки» можно разделить на несколько категорий, ориентируясь по нескольким признакам:

1. Количество лопастей в пропеллере. Можно найти модели с одной лопастью или с большим числом таких элементов. Последний вариант вращается даже при слабом ветре. Традиционно их используют, когда нужен сам процесс вращения, чем выработка электричества.
2. Материалы изготовления лопастей. Лопасти могут быть жесткими и парусными. Парусные лопасти дешевле, так как изготавливаются из стеклопластика, но они не прочные.
3. Расположение оси вращения. По этому критерию различают вертикальный ветрогенератор и горизонтальную установку. У каждого агрегата есть свои достоинства.
4. Шаговые признаки. Можно встретить модели с постоянным или изменяемым шагом. Последний позволяет серьезно повышать скорость оборотов, но у такого агрегата сложная конструкция. «Ветряк» с фиксированным шагом надежнее и прост в использовании.

Использование ветровых генераторов для бытовых нужд всех перечисленных типов возможно в загородном имении или в частном секторе.

Ветроэлектрическая установка роторного типа

Обеспечить частное домовладение дешевой электрической энергией позволит роторный ветряк с вертикальной осью вращения. Кроме того, устройство может подсветить  ночью территорию около дома или садовые дорожки. Ниже мы расскажем, как сделать ветрогенератор такого плана мощностью 1,5 кВт.

С этой целью необходимо обзавестись следующими материалами:

• 12-вольтовым автомобильным генератором;
• гелиевым или кислотным аккумулятором на 12 вольт;
• полугерметичным выключателем класса «кнопка» на 12 вольт;
• 12 – и 220-волтовыми преобразователями на 700 – 1500 ватт;
• вместительными емкостями из алюминия или «нержавейки;
• автомобильным реле;
• вольтметром;
• резьбовыми крепежами;
• проводами с сечением 4×2,5;
• крепежными хомутами.

Также нужно запастись болгаркой, строительным карандашом, рулеткой, кусачками, дрелью, отверткой и ключами.

Стартовый этап изготовления установки

На большой металлический сосуд с помощью маркера или химического карандаша наносится разметка: емкость делится на 4 одинаковые зоны. По данным контурам при помощи болгарки вырезаются лопасти. Далее в днище емкости размечается и просверливается отверстия для болтов, такие же операции производятся и для шкива.

Следом нужно отогнуть лопасти, чтобы они не сильно торчали. Следом емкость крепится на шкиве. Генератор внедряют на мачту, прикрепив его хомутами. Далее нужно аппарат подсоединить к проводам и собрать электроцепь, а также зафиксировать проводку на мачте комплекса.

Преимущества и недостатки роторной модели «ветряка»

При правильной сборке данный ветрогенератор обеспечит стабильную подачу электричества. При использовании преобразователей данная установка сможет даже питать охранные системы или уличное освещение. Такой вариант ветроэлектрического агрегата имеет следующие преимущества:

• экономичность;
• ремонтопригодность;
• простота обслуживания;
• надежность;
• бесшумность.

Но такие устройства не имеют высокой производительности и зависят от силы ветрового потока, причем, более сильный ветер может нанести вред самодельному пропеллеру.

Интересно! Перегрев электромотора: почему случается и что делать

Сборка аксиальной ВЭУ на неодимовых магнитах

Такие варианты ветрогенераторов тоже доступны для народных умельцев. Необходимо обзавестись ступицей от старого автомобиля, которая станет основой будущего асиального устройства. Деталь нужно внимательно осмотреть и привести в порядок. Готовый генератор стоит покрасить.

Распределение и закрепление магнитов

Неодимовые магниты клеют на диски ротора – нужно всего 20 изделий размерами 25×8 миллиметров. При расположении магнитов нужно чередовать их полюса, а затем закрепить их при помощи сильного клеевого состава, куда не лишним будет добавить эпоксидной смолы. Ее разводят и заливают диск целиком. Чтобы не допустить стекания, нужно обмотать диск скотчем или нанести полимерные ограждения.

Генераторы однофазного и трехфазного вида

Лучшим вариантом будет трехфазный статор, так как его однофазный аналог издает сильные вибрации в нагруженном виде. Это обусловлено разной амплитудой тока, которая возникает из-за непостоянности отдачи за конкретное время.

Трехфазный генератор генерирует постоянную мощность, так как его фазы компенсируют недостатки друг друга. Также это устройство не гудит при его использовании и отличается повышенным эксплуатационным сроком.

Правила наматывания катушки

Перед процессом наматывания катушки резонно будет произвести расчеты для зарядки 12-вольтового аккумулятора со 100-150 оборотами в секунду. Общее число витков должно быть 1000 – 1200 штук.

На таких оборотах «ветряк» может получить повышенную мощность, если увеличится число полюсов, также увеличится частота тока в катушках. Намотку катушки можно осуществить эффективно, если обзавестись специальным станком.

Толщина и численность магнитов влияют на функциональные параметры самодельных ветровых генераторов. Итоговую продуктивность можно узнать, если намотать одну катушку, а затем пропустить ее через генератор.

Толщина самодельного статора должна соответствовать толщине магнитов. Статору придают форму при помощи листа фанеры, а на верх формы изделия можно внедрить стеклоткань, чтобы увеличить прочность устройства. Концы фаз катушек выводят наружу, а затем их соединяют звездой или треугольником.

Окончательная сборка устройства

Длина мачты должна быть до 12 метров, а основание желательно тщательно забетонировать. Ветрогенератор крепят на самом верху. В самом низу мачты нужно сделать необходимые приспособления, чтобы иметь возможность починить устройство.

Делаем ветрогенератор из велосипедного колеса

Замечательным примером ветрогенератора, сделанного своими руками, выступает аппарат, сделанный умельцами из велосипедного колеса. Несколько лет назад в сети опубликовали видео, на котором показали работу данного агрегата, и рассказали об особенностях его создания.

Интересно, что устройство отлично справляется со своими задачами даже при минимальным порывах ветра и обладает мощностью в 1,5 кВт. Владельцы отметили, что используют самодельный прибор для обеспечения собственного жилища электричеством и для работы бытовых приборов.

Вырезание лопастей турбины

Лопасти для устройства изготовлены из пластиковой канализационной трубы. Ее разрезали на несколько продольных частей, и вырезали лопасти.

Прикрепление лопастей к генератору

Мотор внедрили на основание, попутно его закрепив для надежности. Вал генератора поместили на опорный подшипник.

Сборка мачты

Поворотный механизм ветряка соорудили из ступицы автомобильного колеса. Далее генератор закрепили на мачте. Хвостовик умельцы сделали из материалов, имеющихся под рукой.

Сборка электронных компонентов

После этого, к ветряку» подсоединили 12-вольтовый автомобильный аккумулятор, который в свою очередь работает с инвертором 12-220 В на 1 кВт. Народный умелец полностью обесточил весь дом, а затем подключил выход от преобразователя в розетку. Так получилось, что самодельная ветроэлектрическая установка полноценно запитала все частное домовладение.

Интересно, что в данном контексте нужно полностью отсоединить сеть на 220 вольт на входе рядом с электрическим счетчиком, так как есть риск короткого замыкания и выхода из строя преобразователя. Неопытным людям лучше такого не делать. По словам народного умельца, изготовленный таким образом, ветровой агрегат обеспечивает электропитание для стабильной работы телевизора или освещения.