Як зробити саморобний вітрогенератор для приватного будинку?

Вітрогенератором називається комплексне електромеханічний пристрій, завданням якого є перетворення кінетичної енергії, яка забезпечується вітром в енергію механічну (при посередництві ротора, лопатей і інших елементів), а потім електричну, здатну забезпечувати:

• промислові;
• приватні мережі;
• окремі прилади.

Вітроелектричні установки відносяться до альтернативних силових джерел, оскільки дозволяють виробляти енергію природними засобами, без:

• використання викопного сировини;
• появи відходів;
• додаткових витрат;
• шкоди екології.

Поряд з сонячними батареями вітрогенератори стають виходом з положення там, де вартість електрики дуже висока або проводка електричних мереж пов`язана з підвищеними труднощами.

Поряд з потужними промисловими вітрогенераторами, установкою яких займається держава або великі приватні енергетичні корпорації, отримують все більше поширення приватні, побутові або господарські ВЕУ.

Ці пристрої не об`єднані у великі мережі і здатні доповнювати чи повністю забезпечувати енергетичні потреби окремо взятого господарства (будинки, ділянки, заміського будинку, окремого пристрою і т.д.).

Широкого застосування до кінця XX століття приватні вітроелектричні установки не знаходили через статистичної дорожнечі отримання енергії подібним шляхом і щодо низької потужності подібних установок.

В ході технічного прогресу, з огляду на розвитку методик і матеріальних засобів стає можливим створювати все більш зручні в експлуатації і економічні вітрогенератори, що сприяє їх поширенню.

У Росії присутній досить невелику пропозицію по приватним вітрогенераторам задовільної якості і потужності.

Хорошим рішенням для людини, що володіє базовими інженерними знаннями, стає створення саморобного вітрогенератора за власним проектом, що часто стає зручним і ефективним способом забезпечення електричного постачання приватного будинку по тій або іншої причини не підключеного до загальної мережі.

види вітрогенераторів

Побутові вітрогенератори можуть розділятися, як і промислові, на:

• Горизонтальні - вимагають більшої поверхні лопатей, але вважаються більш надійними.
• Вертикальні - можуть бути більш компактними і при інших рівних забезпечувати більшу потужність, але при цьому вони менш надійні і їх складніше якісно встановити.

Також генератори можуть відрізнятися за кількістю лопатей:

• однолопастний;
• двох-трьох лопатеві;
• багатолопатеву.

А також по їх формі:

• Вертикальні креслень лопаті, що взаємодіють, наприклад, з ротором Савоніуса, в разі побутових генераторів;
• Ортогональні, розташовані перпендикулярно руху повітря (принцип ротора Дарині);
• Горизонтальні гвинтові лопаті, що виконуються схожим чином з літаковими гвинтами.

Приватні вітрогенератори також можуть мати різну потужність - від 50-60 до 200-300 ват.

Пристрої, що видають максимальну потужність даного межі, виявляються вже досить масивними і складно організованими для приватного господарства.

матеріали

Для самостійного виконання побутового вітрогенератора необхідно мати уявлення про основні елементи, що входять до складу конструкції, а також про можливі варіанти матеріалів, які можуть бути в ній використані.

Вітрогенератор складається з:

1. Ротора - може бути:

2. частиною будь-якої запозиченої для конструкції системи (наприклад - генератора від дрилі або шуруповерта службовця базою для силової установки конструкції);
3. окремою деталлю, яку можна придбати в магазині або отримати при розборі будь-якого непрацюючого приладу (зламаного двигуна або силової установки верстата);



4. Лопатей - можуть бути виготовлені з:

5. дерева;
6. легкого металу (наприклад, алюмінію) або сплаву;
7. пластика (наприклад, з розрізаною і відшліфованою пвх труби) і т.д .;



8. Генератора - забезпечує вироблення енергії, він може бути:

9. зібраний самостійно за своїм проектом з набору магнітних котушок, розташованих в поєднанні з ротором і лопатями;
10. використовуватися готовий елемент з автомобільного генератора, генератора зі старих комп`ютерів з стрічковим приводом, з тракторного генератора, з генератора дрилі або потужного шуруповерта;



11. Горизонтальної підтримує реї - пристрої, на якому кріпиться:

12. генератор;
13. вітротурбіна з ротором і лопатями;
14. хвіст, який буде орієнтувати конструкцію за вітром.

Рея може бути виконана з:

• дерева;
• металу;
• твердого пластика або пластмаси;
• особливо міцного скла і т.д.

Хвіст може бути також виконаний з:

• металу;
• дерева;
• пластика;



15. Щогли - щогла побутового вітрогенератора зазвичай досягає висоти від двох до п`яти метрів, вона може бути виконана з:

16. міцної дерев`яної планки;
17. металевої або міцної пластикової труби, навіть бетонної труби в разі особливо великого генератора.

Щогла повинна бути забезпечена розтяжками зі сталевих тросів для додаткової фіксації, а також бути порожнистої всередині або містити короб для відводу електричного дроту від генератора до щитка.

Планка з генератором і лопатями повинна кріпитися до щогли рухомо, щоб мати можливість змінювати положення до вітру;



18. Електричної частини - електрична частина вітрогенератора складається з проводу, що відходить від генератора до розподільного щитка, який повинен містити:

19. буферний акумулятор;
20. контролер заряду акумуляторів, що забезпечує координацію роботи системи і примусовий запуск при необхідності;
21. інвертор, який забезпечує підключення вітрогенератора до мережі для практичного використання.

Акумулятор краще брати стаціонарний, герметичний і спеціально орієнтований на роботу систем альтернативної енергетики, автомобільні вимагатимуть надмірних експлуатаційних зусиль.

Контролер і інвертор можна змонтувати самостійно з наявних деталей або придбати спеціалізовані для ВЕУ.

Розподільчий щиток повинен монтуватися на підготовлену поверхню з:

• мармуру;
• пластмаси;
• шиферу;
• в гіршому випадку прокрашенного олійною фарбою дерева.
Провід необхідно використовувати мідні, добре ізольовані, двожильні

монтаж

Підібравши матеріали, виготовивши лопаті, ротор, систему кріплення ротора до генератора, яка несе рею, конструкцію розподільного щитка і щоглу, підібравши акумулятор, дроти, кріплення для всієї конструкції, можна приступати до монтажу.

1. Генератор, лопаті, хвіст і ротор встановлюються на несучу рейку.

2. Необхідно врахувати важливість балансування лопатей в системі (дерев`яні потрібно буде спеціально отбалансировать, пластикові та металеві потрібно просто вирізати з однакових деталей за єдиним шаблоном).
3. А також вжити заходів щодо захисту конструкції від холоду і вологи. Від впливу зовнішнього середовища генератор і ротор можуть бути захищені зовнішнім кожухом (наприклад, металевої кавовій банкою), на пропелері повинен бути встановлений пластиковий або металевий ковпак.
4. По завершенні установки необхідно зробити фарбування конструкції нітролаками або емаллю, для запобігання впливу вологи.
5. Від холоду рухомі конструкції необхідно захистити мастилом на силіконовій або інший хладостойкой основі;

6. Рейка з силовою установкою рухомо монтується на щоглу.

7. Щогла може фіксуватися на даху будівлі або на землі поверх бетонної основи, фіксація проводиться разом з розтяжками.

8. За щоглі до розподільного щитка проводиться провід від генератора;

9. До системи, після перевірок на коректне функціонування і цілісність приєднуються:

10. контролер;
11. акумулятор;
12. інвертор.

Через інвертор проводиться підключення до тестових приладів, а потім, в разі потреби до діючої мережі.

Перед використанням систему необхідно протестувати за допомогою простих пристроїв (наприклад, телефонної зарядки або тестової малопотужної лампочки), якщо все працює - можна проводити підключення до приладів і насолоджуватися автономним електрикою.