В наши дни всеобщей экономии весьма актуальным становится вопрос альтернативных источников энергии. Весьма полезно иметь такой в частном доме. Сделать ветрогенератор из стиральной машины, отслужившей свой срок, вполне по силам домашнему мастеру, и это потребует совсем небольших затрат.

Сделать ветрогенератор своими руками: «за» и «против»

Покупка промышленного ветряка мощностью в пару киловатт обойдется вам в 60 000 - 70 000 рублей. А нужно считать еще и установку.

Собрать его с гораздо меньшими затратами можно самостоятельно. Нужны определенные знания, опыт, исходные материалы и инструменты.

Сделать ветрогенератор можно из двигателя на 1,5 киловатта, например, от старенькой «Вятки».

Такая мощность обеспечит электроэнергией пару комнат и работу компьютера.

Как сделать генератор

Основой самодельного электрогенератора станет мотор от стиральной машинки.

Его необходимо переделать из прямого привода, оснастив ротором с выточенными пазами для магнитов. Для этого на токарном станке отрезаем старый сердечник двигателя на 2 мм. Затем на нем делаем пазы под магниты глубиной 5 мм.

Теперь из жести изготавливаем шаблон для их крепежа. Он должен точно ложиться на сердечник. Делаем на полученной жестяной полоске разметку для этих деталей, располагающихся двумя рядами на одинаковом расстоянии друг от друга.

Неодимовые магниты купите в специализированном магазине или закажите в Интернете. Аккуратно прикрепите их холодной сваркой, суперклеем или эпоксидной смолой на равных промежутках и под одинаковым углом. Пространство между ними заполните размятой до консистенции пластилина холодной сваркой.

На двигателе закрепляем клеем поперек собранную часть. Мелкой наждачной бумагой зашлифовываем.

Для тестирования собранного генератора выходы проводов обмотки мотора подсоединяем через выпрямитель и контроллер к мотоциклетному аккумулятору. С помощью электродрели раскручиваем ротор до тысячи оборотов. На контактах накопителя энергии измерительный прибор покажет около 250-270 Вольт напряжения. Если при этом нет залипания магнитов, снижающего мощность, значит, с одной задачей мы справились успешно.

Теперь необходимо сделать остальные составляющие нашей «ветряной мельницы».

Мачта

Для нее используйте старые трубы диаметром 3-4 см, соединив их между собой до 10-метровой длины. Покрасьте полую внутри конструкцию. Установите ее на столб с помощью креплений из уголка так, чтобы она могла свободно вращаться.

Редуктор

Пошагово разберем процесс изготовления этого узла.

Главную шестерню (5) для него можно взять от привода насоса. По ее окружности привариваются 4 металлические оси (С) из обточенной арматуры. На них запрессовываются подшипники с малыми шестеренками (Б).

Через них от основной шестерни вращение подается на корпус редуктора (7), который свободно крутится на мачте.

Весь узел закройте корпусом от электродвигателя соответствующего размера (11), нарезав по кругу зубцы.

Зубчатка

Для ее лопастей подойдут листы стеклопластика полутораметровой длины. Для придания жесткости склейте шесть полос. Затем соедините зубчатку (9).

Вал

Его сварите из прутьев арматуры. С одного конца на нем размещается фланец для передачи вращения на генератор. С другого запрессовывается небольшая шестерня (12), принимающая движение от зубчатки.

Сборка

Устойчивую опору, на которой крепится вся конструкция, размещайте на возвышенности. Соединяем все узлы и подключаем к ветрогенератору, который размещаем под навесом против осадков. Испытаем работу механизма. Подсоединяем потребители энергии.

Из изложенного выше ясно, что наибольшую сложность представляет собственноручное создание магнитного ротора. Задачу можно упростить, купив готовый. Но это обойдется на 2-3 сотни рублей дороже. Так что решайте сами, как поступить.

Сегодня многие интересуются альтернативными источниками энергии, однако дальше рассуждений и идей дело не идет, поскольку стоят такие источники баснословных денег. Например, ветрогенератор на 2,5 кВт вместе с редуктором и винтом обойдется тысяч в 60 рублей, не считая плату за установку, мягко говоря, дороговато. Но необязательно отказываться от идеи из-за отсутствия денег, можно сделать ветрогенератор своими руками из частей стиральной машины, а мы в свою очередь поделимся с вами опытом изготовления данной вещи.

Нужно ли браться за изготовление ветряка?

Ответить на вопрос нужен или не нужен ветрогенератор, каждый должен для себя сам. Но вот если вопрос стоит остро и существует лишь дилемма покупать ветряк или делать, мы приведем вам конкретные цифры. Ветрогенератор китайского производства в сборе «со всеми потрохами» и монтажом (что называется «под ключ») обойдется вам в 75 000 рублей и это по докризисным ценам. Ветрогенератор из стиральной машины, сделанный своими руками обойдется в среднем в 3500 рублей (может быть чуть дороже, если есть «напряг» с металлоломом). Как говорится, почувствуй разницу.

Разумеется, дело не только в деньгах, чтобы «довести до ума» самодельный ветрогенератор, потребуется немало времени, смекалка и «золотые руки», но в целом результат стоит того, ведь на выходе вы получите стабильное устройство мощностью 2,5 кВт. Этого хватит, чтобы по минимуму электрифицировать небольшую дачу. В частности, наш ветряк обеспечивает освещение двух комнат дачного домика, работу компьютера и небольшого переносного телевизора.

К сведению! Чтобы КПД ветрогенератора было как можно выше, необходимо сразу продумать место его установки. Идеальный вариант — открытое место.

Подбираем нужные запчасти

Как уже было сказано при наличии гаража набитого различным металлическим хламом, затраты на изготовление ветрогенератора из двигателя стиральной машины своими руками резко снижаются. Основной элемент, с которым нужно разобраться в первую очередь – это генератор. Генерирующий агрегат – это основа вашего самодельного ветряка, но это же, одновременно, и самый дорогой его элемент.

Некоторые «самоделкины» предлагают изготовить генератор из двигателя стиральной машины. В этом есть резон, но также есть и проблема. Двигатель этот придется переделывать, а именно снабжать его магнитным ротором. Тут есть два пути, первый – купить магнитный ротор, второй – изготовить. Мы предлагаем не заморачиваться, и заказать готовый ротор, почему?

• Для самодельного ротора потребуются специальные неодимовые магниты, которые так и так придется заказывать. А ценник у комплекта таких магнитов такой-же, как и у нового магнитного ротора китайского производства.
• Сборка самодельного магнитного ротора своими руками сопряжена с определенными проблемами. Нужно будет вырезать специальную форму, и наклеивать каждый магнит очень надежно – это неблагодарная и кропотливая работа.
• Магниты на роторе нужно располагать под нужным углом, иначе они будут залипать, и генератор перестанет работать. Рассчитать этот угол сложно, да и закрепить магниты в таком положении тяжело.

Обратите внимание! Магнитный ротор для будущего генератора – основная часть расходов, с пересылкой он обойдется примерно в 2-2,5 тыс. рублей.

Магазинный ротор на 2,5Вт идеально подходит к двигателю от современной стиральной машины, там даже особо переделывать ничего не нужно. Сказать к слову, из двигателя стиралки можно сделать не только ветряк, но и, например, но это уже другая история. Далее нужно обзавестись мачтой, редуктором, длинным валом, шестернями и крыльчаткой. Мы допускаем, что при наличии тех или иных материалов, технические решения могут быть разными, в нашем случае мачта делалась так:

1. Были взяты несколько секций бывших в употреблении стальных труб на 32 мм и соединены между собой, получилась единая полая конструкция длинной 10 м.
2. Далее мачта была выкрашена белой краской.
3. После этого мачта была готова к поднятию на столб. На нем мы закрепили выступающие стальные крепления из уголка с отверстием, чтобы мачта надежно удерживалась вертикально, в то же время, чтобы ничто не препятствовало ее вращению.

Если нефункционирующего столба поблизости не окажется, то нужно будет решать проблему опоры для мачты, поскольку конструкция из труб сама по себе неустойчива. Далее соберем редуктор для ветрогенератора с вертикальной осью вращения, который показан на рисунке ниже.

• Основная шестерня (5), одетая на мачту, была взята нами от привода водяного насоса.
• По кругу на шестерни приварены обточенные обрезки арматуры, они же оси (С) – 4 шт.
• На оси запрессованы подшипники с шестернями (Б).
• С шестернями (Б) соприкасается одетая на мачту малая шестерня (А) от того же водяного насоса, в то же время по краям шестерни (Б) взаимодействуют с зубцами корпуса редуктора.

Особенность данной конструкции редуктора в том, что его корпус вращается вокруг мачты совершенно свободно вместе с пропеллером. Благодаря этому скорость вращения пропеллера несколько замедляется, что влияет на КПД ветряка, зато конструкция становится более устойчивой и долговечной. Даже при ураганном ветре ветрогенератор не сломается благодаря редуктору, контролирующему обороты пропеллера.

«Камнем преткновения» может стать корпус редуктора (11), из чего его сделать. Специфичный бутылочнообразный корпус с зубцами по кругу должен и размеры иметь подходящие. Мы вышли из положения, приспособив стальной корпус электродвигателя от промышленного насоса, даже резьбу нарезать не пришлось. Под его размеры уже конструировали внутренности редуктора. Вы можете поступить также или изготовить корпус самостоятельно по размерам.

Важно! Чтобы изготовить корпус редуктора потребуется помощь специалиста, поэтому чтобы сэкономить попробуйте приспособить уже готовые корпуса от отслуживших двигателей и насосов.

Еще одна трудность – изготовить крыльчатку. Кстати крыльчатка будет располагаться не перпендикулярно земной поверхности как большинство промышленных ветряков, а горизонтально, поскольку это делает конструкцию проще и надежнее. При этом не потребуется устройство, которое будет направлять крыльчатку по ветру. С этим понятно, понятно и то, что крыльчатка должна быть жестко закреплена к корпусу ротора, но, как и из чего ее изготовить? С этим у нас была целая «эпопея».

• Сначала мы сделали лопасти крыльчатки из пятислойной фанеры. Может этот материал и подошел бы, будь лопасти покороче. Но так как наша конструкция предполагает длину лопастей минимум 1,5 метра, а лучше 2 м, фанерный пропеллер сломался при порывах ветра в 10-15 м/с.
• Решая задачу как сделать пропеллер легким и прочным, мы применили обрезки стеклопластикового листа, которые отдали нам друзья. Это очень прочный материал, но в то же время гибкий. Чтобы обеспечить жесткость конструкции, нам пришлось вырезать не три прямоугольные полоски, а шесть и склеить их между собой. А только потом соединить полоски в крыльчатку с длиной каждого крыла 1,6 м. Крыльчатка получилась очень прочная, она даже пережила бурю со скоростью ветра в 37 м/с.
• Пока делали стеклопластиковый пропеллер, созрела идея сделать пропеллер другого (ортогонального) вида, как показано на картинке ниже. Основу конструкции из легкого дюралюминиевого уголка венчают большие овалы лопастей из окрашенной жести. К сожалению, реализовать идею не удалось из-за нехватки времени, но возможно вы захотите сделать нечто подобное.

Далее нам потребуется небольшая шестерня и вал (12, на который ее запрессовывают. Вал мы зафиксируем в специальных креплениях, чтобы он не выскочил, в то же время свободно вращался. И последнее, что нам потребуется – это фланец для соединения вращающегося вала с генератором. Вал мы изготовим из сваренных вместе арматурных прутьев.

Некоторые спросят, а зачем такие сложности, какой-то ротор с кучей шестерней и шестеренок? На самом деле все вполне оправдано, поскольку на большей части территории России очень неравномерная ветряная нагрузка. Ветер часто меняет направление и скорость, что негативно сказывается на механизме стандартного ветряка, который будет часто ломаться, а это неприемлемо. Предложенный нами механизм ветряка из двигателя стиралки гораздо более устойчив и при качественном исполнении будет работать долго.

Конструируем ветряк своими руками

Концепция конструкции определена, запчасти подобраны, на их основе сделан чертеж. Теперь можно приступать к сбору ветряка из двигателя стиралки. Сначала определяемся с местоположением ветряка. Опору нужно ставить на открытом ветреном месте, лучше на холме. Высота опоры должна быть как можно более большой, в нашем случае (как мы уже говорили) мы воспользовались отключенным от коммуникаций деревянным электрическим столбом высотой 10 метров, расположившемся на нашем земельном участке. Далее делаем следующее.

1. Устанавливаем мачту на опору, на специальные крепления. При установке мы воспользовались монтажными когтями.
2. Устанавливаем собранный ранее редуктор с крыльчаткой на мачту, убеждаемся в его работоспособности.
3. Подключаем вал к главной шестерне (5), расположенной на мачте в основании редуктора.
4. Фиксируем вал в специальные крепежные элементы, описанные выше.
5. Соединяем вращающийся вал с генератором, который еще раньше необходимо закрепить на стальной опоре, сваренной из уголков вертикально прямо напротив вала. Опору можно изготовить любую, лишь бы она надежно удерживала генератор.
6. Чтобы генератор не мочило дождем и не засыпало снегом, можно соорудить над ним что-то наподобие будки или прочного навеса. В этом случае он прослужит гораздо дольше.

Вот мы и описали в общих чертах процесс создания ветрогенератора из двигателя стиральной машины. Теперь можно приступать к его испытанию, надеемся, он поможет вам сделать еще один шаг к автономному энергоснабжению вашей дачи или частного дома.

Чтобы иметь на домашнем участке собственный источник энергии, вовсе не обязательно его приобретать. Хорошим решением станет ветрогенератор из стиральной машины, который можно изготовить своими руками. Чтобы его сделать, понадобится старая бытовая техника, ряд дополнительных деталей, свободное время и подробная инструкция.

Особенности ветрогенератора из стиральной машины

Фирменный ветрогенератор, даже приобретенный в одном из китайских интернет-магазинов, стоит не менее семидесяти тысяч рублей. Самодельный ветряк, сделанный из двигателя от стиральной машины, обойдется владельцу существенно дешевле. На его изготовление потребуется потратить большое количество свободного времени, а также приложить ряд усилий, но результат стоит всех затрат.

Устройство должно быть установлено на открытом пространстве, а для эффективной работы необходим ветер, дующий с силой 9-10 м/с. При этом не нужно думать, что чем сильнее ветер, тем выше производительность ветрогенератора. Когда порывы ветра достигают скорости 25 м/с, ветряк вырабатывает гораздо меньше электричества из-за того, что лопасти располагаются перпендикулярно.

Польза домашних самодельных ветрогенераторов из двигателя стиральной машины зависит от количества электричества, которое они производят. 0,2 кВт электроэнергии, полученные от такого устройства, осветят пару комнат и позволят включить телевизор. При производительности ветряка до 5 кВт владелец сможет пользоваться стиральной машиной, холодильником, компьютером. Мощность свыше 20 кВт позволит не только осветить, но и отопить весь дом, а также работать со всеми имеющимися электроприборами.

Двигатель стиральной машины позволяет собрать устройство с производительностью до 2,5 кВт.

Подготовка к изготовлению ветрогенератора

Принцип работы ветрогенератора основывается на вращении лопастей, соединенных с ротором. Последний установлен на валу генератора, вырабатывающего ток. Электроэнергия поступает на аккумуляторы, где накапливается и используется для питания электрических приборов. Также в ветряке используется контроллер, предназначенный для преобразования переменного тока в постоянный и руководящий зарядкой накопителей электроэнергии. После аккумулятора следует установить инвертор для трансформации тока.

Чтобы собрать ветрогенератор из двигателя стиральной машины, сначала необходимо подготовить его составляющие.

Ротор

Ключевая часть любого ветряка – это электрогенератор. Его можно сделать из мотора стиральной машины марки Вятка, Ока, LG или любой другой отечественной или зарубежной модели. Сложность состоит в том, что потребуется полностью переделать ротор двигателя. Это длительная, сложная и очень кропотливая процедура, вместо которой можно приобрести новый магнитный ротор.

Чтобы доработать имеющийся узел мотора, потребуется правильно его обрезать с помощью токарного станка, а затем сделать пазы для установки магнитов. Далее потребуется докупить новые неодимовые магниты. Их цена равна стоимости нового ротора. При установке магнитов не допускаются ошибки. Любой, даже самый незначительный сдвиг в сторону приведет к залипанию магнитов и существенному снижению производительности будущей конструкции, в худшем случае устройство вовсе не выдает ток. Поэтому устанавливать и закреплять их нужно максимально точно и прочно.

Ротор двигателя – это основная и самая дорогостоящая часть ветрогенератора. Его стоимость с доставкой может достигать двух – трех тысяч рублей.

Если же все-таки есть желание сделать генератор своими руками, необходимо:

• Взять старый двигатель прямого привода, вытащить ротор.
• На токарном станке обрезать старый сердечник примерно на 2 мм.
• Сделать на роторе пазы под магниты глубиной 5 мм.
• Изготовить из листа жести шаблон для крепления магнитов. Он должен ложиться очень точно и плотно. На нем нужно сделать разметку для установки дополнительных деталей в два ряда на равном расстоянии друг от друга.
• Приобрести через Интернет или в специализированном магазине неодимовые магниты. Необходимо покупать четное количество для чередования полюсов.
• Под одинаковым углом, на одном расстоянии, чтобы добиться максимальной плотности магнитного поля, прикрепить их к сердечнику холодной сваркой или эпоксидной смолой. Можно использовать и суперклей.
• Размять холодную сварку так, чтобы на ощупь она была похожа на пластилин и заполнить ею пространство между магнитами.
• Закрепить клеем собранную часть на моторе и отшлифовать наждачной бумагой.
• Чтобы проверить собранный генератор, нужно выполнить подключение проводов, ведущих к рабочей обмотке двигателя, к выпрямителю, а последний – к контроллеру, подключенному к аккумулятору.
• Раскрутить ротор электродрелью до тысячи оборотов.
• Если все сделано правильно, на контактах аккумулятора вольтметр покажет напряжение от 250 до 270 Вольт. Если же напряжение очень низкое, это означает, что магниты установлены неправильно и конструкцию необходимо переделать.
• Также нужно удостовериться, что в процессе работы магниты не залипают.

Если проблем не обнаружено, самодельный генератор из двигателя стиральной машины готов к использованию.

Помимо генератора, будущий ветряк состоит из таких элементов, как мачта, редуктор, крыльчатка, вал, фланец и шестерни.

Мачта

Мачту можно изготовить из подручных материалов. Отлично подойдет длинная труба, но если таковой нет, можно использовать отрезки различных труб. Их нужно сварить между собой, чтобы получить мачту длиною десять метров. Изготовленную мачту нужно окрасить в белый цвет и установить в вертикальном положении. В качестве опоры можно использовать столб или другой предмет. Единственное условие – она не должна препятствовать вращению ветряка.

Редуктор

Предназначение этой детали – защита ветрогенератора от поломки при сильных порывах ветра. Он контролирует и снижает обороты пропеллера ветряка. Чтобы собрать редуктор, необходимо:

• Из старого водяного насоса взять шестерню от привода и надеть на мачту.
• По периметру сваркой прикрепить оси – куски металлической арматуры.
• На осях закрепить подшипники и шестерни и запрессовать.
• Надеть на мачту еще одну, небольшую шестерню.

Все шестерни плотно контактируют и взаимодействуют между собой.

Редуктор должен быть надежно защищен от плохих погодных условий, поэтому рекомендуется предусмотреть для него корпус. Его можно взять от водяного насоса или электродвигателя.

Крыльчатка

Еще одна немаловажная часть ветряка – крыльчатка. Ее лопасти могут быть крыльчатые или парусные, как на ветряных мельницах. Лучше изготовить крыльчатые лопасти, т.к. у них лучшая эффективность. Длина их должна быть от полутора до двух метров, изготовить их можно из легкого, но крепкого материала. Отлично подойдет дерево, пластмасса или алюминий.

Дополнительно можно изготовить из листа стеклопластика пропеллер. В этом случае, чтобы конструкция была жесткой, заготовки должны состоять из двух слоев. После этого они будут соединены в единое устройство.

После того, как изготовление деталей завершено, можно приступить к сборке ветрогенератора.

Как сделать ветрогенератор

Чтобы собрать своими руками ветрогенератор из двигателя стиральной машины, нужно внимательно следовать пошаговой инструкции.

• Сначала необходимо поставить опору и мачту. Делать это нужно на открытой местности, предпочтительно – на холме. Установку ветряка нужно проводить в тихую безветренную погоду.
• После установки опоры следует закрепить на ней пропеллер и редуктор.
• Иногда на ветряках монтируют хвост. Он изготовлен из легкого материала и дает возможность конструкции поворачиваться в зависимости от направления ветра.
• К основанию редуктора следует прикрепить длинный вал. Он должен быть надежно зафиксирован, чтобы не вывалиться, но в то же время беспрепятственно вращался.
• Из металлических уголков сконструировать опору для генератора.
• Установить генератор и соединить с валом.
• Чтобы на генератор и ротор не попадала влага, необходимо сконструировать для них защитный кожух. Чтобы техника не повредилась под воздействием мороза, требуется на зиму покрыть ее смазкой из силикона.
• Теперь можно подключать генератор к электросети, чтобы протестировать, как он работает.

При первых запусках не нужно экспериментировать и тестировать работу ветрогенератора на дорогих приборах. Лучше использовать простейшие устройства, например, зарядку и т.д. Также рекомендуется всю технику подсоединять к генератору через инвертор.

Стоит понимать, что от больших ветряков может исходить значительный гул и вибрация.

Если все сделано правильно, ветрогенератор из мотора стиральной машины станет надежным запасным источником питания. В качестве основного он может использоваться только на дачах или в маленьких домах с небольшим количеством устройств, потребляющих электроэнергию.

Заключение

Из двигателя и корпуса старой стиральной машины можно изготовить множество полезных устройств: , а также ветрогенератор. Это устройство может использоваться в качестве дополнительного источника питания в случае, если по какой-то причине отсутствует электроэнергия. Себестоимость самодельного ветряка значительно ниже, чем у фирменных устройств, но потребуется определенное время и силы, а также ряд умений и навыков, чтобы собрать такую конструкцию. Тем не менее, приложенные усилия стоят полученного результата.

Кроме этого из б/у стиральной машины так же можно сконструировать:

• ,
  
• 
  
• электровелосипед,
  
• 
  
• 
  
• 
  
• бетономешалку,
  
• токарный станок,
  

Электрика

Энергоресурсы дорожают с каждым годом, поэтому недорогие и достаточно производительные источники бесплатной электроэнергии начинают пользоваться максимально высоким спросом. Полезные для бытового обихода изобретения, выполненные талантливыми умельцами, удивляют оригинальностью замысла и практичностью исполнения. Сегодня мы рассмотрим, как создать ветрогенератор своими руками из стиральной машины, который обеспечит частичную или полную независимость от внешнего энергоснабжения.

Применение электродвигателя в качестве генератора

Технологии разработаны на применении подручных материалов и выработавшей ресурс бытовой техники. Ветрогенератор из старой стиральной машины - удачная во многих отношениях техническая разработка современных «кулибиных».

Естественно речь идет об использовании двигателя, который вырабатывает свой ресурс практически наполовину. Нержавеющую сталь барабана можно использовать для изготовления защитного кожуха для токоведущих узлов.

Относительно маломощные бытовые ветрогенераторы в качестве основного источника электроэнергии не рентабельны. В большинстве случаев такое оборудование задействуется для более экономного расхода сетевого электричества.

Ветросиловые установки в значительной степени востребованы в частных домах и дачных поселениях с проблемным энергоснабжением.

Самодельный ветрогенератор своими руками из стиральной машины – это, прежде всего:

• уникальная возможность снижения затрат на оплате электроэнергии;
• 100% экологическая безопасность благодаря отсутствию топлива;
• продление ресурса изношенной бытовой техники в другом качестве;
• получения новых полезных знаний и навыков.

Материальная составляющая реализации проекта

Для создания ветросилового агрегата на базе двигателя от стиральной машины потребуется дополнительное оборудование. В перечень входят:

• мачта с растяжками;
• рама с поворотным устройством;
• ротор;
• редуктор;
• аккумуляторная группа и набор электрической арматуры.

Если учесть, что стоимость заводского комплекта начинается от 2000 у.е, средств на сборку самодельной конструкции потребуется в несколько раз меньше.

Основы самостоятельного монтажа

В качестве электрогенератора лучше использовать простые и надежные в работе электродвигатели от стиральных машин отечественного производства, мощностью от полутора киловатт. Также потребуется комплект из 32-х неодимовых магнитов размером 5,10 и 20 мм, наждачная бумага и эпоксидный клей.

• Для установки магнитов в ротор асинхронного двигателя следует демонтировать сердечники, срезать на токарном станке 2 мм и прорезать пазы глубиной 0,5 см. Важно соблюдать точные интервалы, при несоблюдении этого требования магниты сомкнутся и мощность генератора существенно снизится.
• После укладки на ротор шаблонной рамки с магнитами, зазоры заполняются эпоксидным составом. После его полного твердения ротор рекомендуется обработать шлифовальной бумагой. Подношенные подшипники желательно заменить.

Применение неодимовых магнитов позволяет увеличить КПД генератора и получить зарядный ток при скорости набегающего потока от 2,5 м/сек. Напомним, что генераторы с приводом от стандартной крыльчатки, без магнитной подпитки, активируются при скорости ветра от 4 м/сек.

Проверка собранного генератора на работоспособность

Для этой операции потребуются:

• аккумулятор;
• тестер;
• контроллер и выпрямитель.

Провода обмотки подсоединяются к выпрямителю, который в свою очередь подключен к клеммам контроллера с аккумуляторным питанием. Остальные провода можно обрезать и заизолировать их концы.

Для раскрутки генератора до рабочих оборотов 800-1000 в минуту можно использовать шуруповерт или бытовую дрель. Определенная по шкале тестера мощность может варьироваться в диапазоне от 200 до 300 вольт.

Обустройство крыльчатки

Для раскрутки генератора достаточно тяговых характеристик низкооборотного, шестилопастного ротора диаметром 2 метра. Такой тандем вырабатывает зарядный ток для аккумуляторной группы уже при умеренной скорости воздушного потока.

Для изготовления лопаток рекомендуется стойкая к различным нагрузкам древесина, но также не исключается применение армированного пластика. Исходный материал - разрезанные вдоль водопроводные ПВХ трубы, сечением 160 мм и толщиной стенок от 4 мм.

На специализированных интернет-сайтах несложно найти информацию по изготовлению шаблона нужного размера и конфигурации. В любом случае, ротор должен быть тщательно сбалансирован. Обязателен должный запас жесткости конструкции, компенсирующий воздействие деформационных нагрузок при скорости воздушного потока от 15 и более м/сек.

Мачта

Для полноценной работы на открытом участке достаточно поднять ветрогенератор на высоту 10-12 метров. Опорой может служить стальная мачта, диаметром от 80 мм, зафиксированная тросовыми растяжками.

При наличии в радиусе 35-40 метров высоких деревьев или строений, крыльчатку необходимо установить с превышением не менее полутора метров.

Рама для генератора и комплектующего оборудования сваривается из листового металла толщиной 6-8 мм. Поворотное устройство флюгерного типа монтируется с применением стойких к осевым нагрузкам роликовых подшипников.

Последовательность установки

Для монтажных работ желательно выбрать безветренный день. Монтаж конструкции производится в следующем порядке:

• фиксация генератора на флюгерном основании;
• подъем верхней части мачты на высоту 1,5 метра для установки флюгера и стопора для предотвращения кругового движения ветрогенератора;
• установка мачты в отверстие бетонного основания, монтаж тросовых растяжек;
• подключение проводки к контроллеру и аккумуляторной группе.

Помимо перечисленных работ потребуется время для последующей настройки оборудования и вывода его на рабочий режим.

Основы профилактического обслуживания

Эксплуатация ветросилового оборудования предусматривает выполнение ежегодного технического обслуживания. В перечень рекомендованных работ входят:

• проверка исправности и общего состояния отдельных компонентов и всего агрегата в целом;
• надежность соединительных контактов токоведущего кабеля;
• частичное или полное обновление противокоррозионного декора.

При достаточно высоком качестве материалов и полноценной сборке интервал между обслуживанием установки можно увеличить до 2,5 или даже 3-х лет. Время вынужденного простоя можно использовать для дальнейшей доработки конструкции и расширения ее функциональных возможностей.

В частности, ветрогенератор можно дополнить механизмом автоматического изменения угла поворота лопаток, компенсирующего нагрузки, возникающие при скорости воздушного потока свыше 8 м/сек.

Как видите, сборка вертикального ветряка является эффективным и недорогим проектом для обеспечения загородного дома электроэнергией.

На сегодняшний день становится популярной идея применения альтернативных источников энергии, которые позволяют обеспечивать пользователей электричеством в труднодоступных местах. Стимулом к постройке генераторов стало распространение неодимовых магнитов, которые имеют скромные габариты и вес, но обеспечивают устойчивое и мощное магнитное поле. Для использования силы ветра возможно изготовление ветрогенератора своими руками из подручных материалов.

[ Скрыть ]

Принцип работы ветроустановки

В основе действия ветряного генератора лежит получение электрического тока путем вращения колеса с несколькими лопастями под силой давления ветра. Вращение происходит с невысокими оборотами и передается на шестерни повышающего редуктора. На выходном валу устанавливается генератор, который вырабатывает электроэнергию.

В конструкции имеется контроллер управления, который регулирует параметры генерации и распределения электроэнергии. На маломощных самодельных установках система управления отсутствует.

Виды ветроустановок

Принцип работы устройств различается в зависимости от видов установок, которые бывают:

1. Роторные с вертикальным расположением оси привода и генератора. Плюсом схемы является чувствительность и способность работать при малой скорости ветра.
2. Крыльчатые, которые имеют горизонтальную схему и приводящиеся во вращение колесом с несколькими лопастями (пропеллером). Пропеллер оснащается одной, двумя или несколькими лопастями, которые имеют жесткую или парусную схему. Парусные изделия недорого стоят, но не отличаются долговечностью. На крупных установках возможен поворот лопастей, при помощи которого увеличивается КПД установки.
3. Барабанные, с вертикальным расположением осей рабочих узлов.

На схематическом чертеже представлен образец ветряного крыльчатого генератора, построенный на базе велосипедного генератора (на схеме G1).

Ветряной генератор

Плюсы и минусы

Основными плюсами установок являются:

• экологичность и возможность работы без сжигания топлива;
• применение для работы возобновляемого (фактически — неисчерпаемого) источника энергии;
• простота обслуживания.

К отрицательным чертам относят:

• нестабильные мощностные характеристики, которые зависят от силы ветра;
• необходимость аккумулирования избыточной электроэнергии (характерно для крупногабаритных установок);
• шумность при работе (проблема касается генераторов с большими диаметрами колес);
• высокая стоимость.

Общие принципы работы автономного ветрогенератора изложены в видеоролике от автора Darkhan Dogalakov.

Перед тем как приобретать установку или пытаться ее собрать самостоятельно, следует оценить экономический эффект от ее применения.

Кроме этого, перед установкой ветрогенератора рекомендуется проводить аэрологию места установки.

На карте скорости ветров имеется три зоны, каждой из которых соответствуют свои типы установок:

1. Для зоны ветров со скоростями менее 3 м/с рекомендуется использование устройств с парусными рабочими колесами. Эти установки способны работать при малом ветре и обеспечивать мощность до 2-3 кВт.
2. При ветре до 5 м/с возможно применение фабричных установок или самодельных вертикальных конструкций.
3. В районах со скоростями ветра более 5 м/с оправдано применение любых установок. Все зависит от бюджета и необходимой мощности.

Карта скорости ветров

Что понадобится

В качестве исходной базы для постройки устройств могут использоваться различные узлы от бытовой техники и автомобилей. Некоторые необходимые в процессе работы инструменты и материалы могут различаться в зависимости от основы устройства.

Для создания из стиральной машины

Для выполнения работы по созданию ветрогенератора из стиральной машины будут необходимы:

• электродвигатель от стиральной машины с мощностью 1,4-1,6 кВт;
• 32 неодимовых магнита с диаметром 10-12 мм;
• наждачная бумага;
• эпоксидная смола или холодная сварка;
• шуруповерт;
• выпрямитель тока;
• тестер.

Для создания из асинхронного двигателя

Для изготовления устройства из асинхронного двигателя для частного дома могут понадобиться:

• стальная водопроводная труба с наружным диаметром 70-80 мм для постройки мачты;
• материал для лопастей рабочего колеса (алюминиевая трубка, тонкие деревянные доски, стеклоткань) или готовые лопасти фабричного изготовления;
• материалы для изготовления фундамента (доски, обрезки трубы или профиля, цементный раствор);
• стальной трос;
• тонкий листовой металл или влагоустойчивая фанера для хвостовика;
• асинхронный двигатель (наиболее популярны модели АИР80 или АИР71);
• дополнительные неодимовые магниты.

Для создания из пластиковых бутылок

Для изготовления небольшого ветрогенератора на основе пластиковых бутылок не потребуются дорогостоящие материалы.

Материалы и инструменты для сборки ветрогенера из пластиковых бутылок:

• стальная или хромированная трубка с диаметром 25 мм и толщиной стенок до 1,0 мм с общей длиной 3000 мм;
• цилиндрические пластиковые бутылки с объемом 1,5 литра — 16 штук (при использовании бутылок большего объема, возможно, придется пересчитывать размеры вала);
• крышки от бутылок в количестве 16 единиц;
• шариковые подшипники №205 (подойдут также других серий с диаметром отверстия под вал 25 мм);
• пара хомутов с размером 6/4″(применяются в качестве корпусов подшипников);
• два хомута 3/4″, которые будут служить точками крепления ветрогенератора;
• дополнительный хомут для установки генератора (в приведенном ниже примере используется изделие с размером 3,5″);
• девять винтов размера М4*35 с гайками М4;
• 32 шайбы М5 для установки крышек;
• трубка резиновая с внутренним диаметром 25 мм (отрезок 150-200 мм);
• втулка с наружным диаметром 25 мм и внутренним отверстием 9-10 мм;
• шаговый электродвигатель мощностью до 10 Вт;
• генератор от велосипеда;
• фонарь с динамо;
• дрель или шуруповерт;
• ножовка по металлу;
• сверла для выполнения отверстий в металлической трубе диаметром 4 и 8 мм;
• отвертка с крестообразным и плоским жалом;
• гаечный ключ 7 мм.

Для создания из электродвигателя

Необходимые материалы:

• генератор от автомобиля;
• исправный аккумулятор 12 в;
• инвертор с мощностью не менее 1 кВт для преобразования постоянного тока с напряжением 12 Вольт в переменный 220 Вольт;
• бочка 200 литров для изготовления лопастей;
• лампочка на 12 в для контроля;
• выключатель и вольтметр;
• медная проводка с сечением проводов от 2,5 мм²;
• труба с диаметром около 45-50 мм для оси;
• трубы с диаметром от 100 мм для постройки мачты;
• подшипники;
• сварочный аппарат;
• цементный раствор;
• тросы растяжек с диаметром 6 мм и анкеры для крепления к земле;
• крепеж (метизы, хомуты и прочее).

Инструменты:

• рулетка;
• карандаш и чертилка по металлу;
• набор гаечных ключей;
• дрель или шуруповерт;
• емкость для замешивания раствора;
• сверла по металлу;
• болгарка и несколько запасных кругов;
• ножницы по металлу;
• напильники и наждачная бумага.

Как сделать ветрогенератор своими руками

Примером может служить аксиальный генератор со статором без металлического каркаса, использующий в качестве ротора ступицу и тормозной диск от легкового автомобиля:

1. Очистить ступицу и диск от продуктов коррозии и работы тормозных колодок.
2. Окрасить наружную поверхность краской, предохраняющей металл от дальнейшей коррозии.
3. Проверить состояние подшипников, будущий ротор должен легко вращаться, не иметь заеданий и биений.
4. Симметрично установить неодимовые магниты по рабочей поверхности тормозного диска. Для постройки рекомендуется использовать магниты прямоугольной или квадратной формы, поскольку на них обеспечивается лучшее распределение магнитного поля. При установке магнитов следует чередовать полярность и помнить, что для однофазного генератора число магнитов и катушек статора должно совпадать. Если планируется собирать трехфазный агрегат, то число магнитов и катушек должно соответствовать пропорции 2/3 или 4/3.
5. Залить установленные магниты эпоксидной смолой.
6. Для полноценного режима заряда автомобильного аккумулятора генератор с подобным ротором должен развивать не менее 125 об/мин. При этом в обмотке статора будет около 1200 витков проволоки. Исходя из этого значения и количества магнитов, необходимо самостоятельно намотать катушки. Для этого может применяться вспомогательное оборудование, чертежи и схемы которого распространены в сети. Ширина катушек должна соответствовать высоте магнитов и не превышать ее.
7. Установить катушки на шаблон из бумаги или фанеры и залить сверху эпоксидной смолой. Перед заливкой выводятся концевики фаз, с которых будет сниматься напряжение.
8. Изготовить ветроколесо, используя самодельные или покупные лопасти.
9. Собрать генератор и установить на мачту высотой 8-12 м.

Кроме описанной конструкции, встречаются разнообразные типы самодельных установок, некоторые из них будут рассмотрены ниже. Большинство решений базируются на электродвигателях и генераторах и имеют общие конструктивные черты.

Из стиральной машины

Пример создания генератора из двигателя стиральной машинки показан в видеоролике пользователя kim tools.

Пошаговая инструкция:

1. Уменьшить диаметр ротора по высоте магнитов на токарном станке.
2. Прорезать в сердечнике двенадцать пазов с глубиной 5 мм.
3. Изготовить из тонкого стального листа круговой шаблон.
4. Установить в пазы магниты. При этом необходимо помнить о чередовании полярности.
5. Собрать получившийся генератор и провести тестирование. Перед началом проверки потребуется найти два провода от рабочей обмотки, которые подключаются к выпрямителю. Остальные выводы изолируются и убираются внутрь статора.
6. Раскрутить вал генератора до 950-1000 об/мин. При этом режиме отдача устройства должна составлять не менее 200 Вольт.
7. После тестирования на вал генератора устанавливается пропеллер привода и вся конструкция крепится на мачте.

Из асинхронного двигателя

Конструкция устройства имеет мало отличий от генератора на базе мотора стиральной машины и обеспечивает большую мощность.

Первым этапом создания устройства станет переделка двигателя в генератор с напряжением 220 в и доработка конструкции:

1. Проточить на токарном станке сердечник ротора двигателя под последующую установку магнитов. Целью является уменьшение диаметра сердечника на высоту магнитов и клеевого слоя. Иногда встречается установка специальной стальной гильзы, которая напрессовывается на обработанный ротор. Магниты крепятся на поверхность гильзы, выступающей в роли усилителя магнитной индукции.
2. Разметить поверхность обработанного ротора или гильзы на четыре полюса (количество полюсов соответствует конструкции статора), которые должны чередоваться. Магниты нужно расположить наискосок, параллельно пазам. В случае перемотки статора и изменения числа полюсов должна меняться и схема установки неодимовых магнитов. Они размещаются вплотную друг к другу в пределах одного полюса, а между полюсами имеется зазор. Вся конструкция должна быть симметричной и сбалансированной.
3. Установить ротор в статор, проверить зазоры и возможность беспрепятственного вращения. В случае контактирования поверхностей следует провести доработку сердечника путем дополнительной проточки.
4. Закрепить магниты при помощи скотча или эпоксидной смолы. После застывания вещества провести повторную проверку зазора между ротором и статором.
5. Провести пробную прокрутку генератора при помощи дрели и нагрузки, в роли которой выступает лампа накаливания или другой потребитель электроэнергии.
6. После проведения проверки на вал устанавливается приводное колесо (на фото выше парусного типа) и генератор поднимается на мачту.
7. Мачта устанавливается на бетонное основание и дополнительно фиксируется тросовыми растяжками.

Один из образцов генератора на базе двигателя

Из пластиковых бутылок

Генератор такого типа возможно собрать самому в домашних условиях за несколько часов.

Для того чтобы изготовить ветряк, надо пошагово выполнить инструкцию:

1. Отрезать от трубы две части по 500 мм, которые будут использоваться в качестве оси и основания консольного крепления.
2. Отрезать еще два куска по 450-500 мм для консольных опор оси.
3. Сделать заготовку из трубы с длиной 150 мм, которая послужит опорой генератора на консоли.
4. Отступить от концов заготовки вала по 100 мм и разметить точки крепления 8 лопастей, в роли которых будут пластиковые бутылки. Отверстия сверлятся насквозь сверлом 4 мм по спирали со смещением влево на 25 мм и через расстояние по высоте 82 мм.
5. Выполнить второй ряд отверстий со смещением на 90 градусов относительно первого.
6. На расстоянии 100 мм от концов вала выполнить два сквозных отверстия для штифтов фиксации подшипников.
7. Просверлить отверстия по центру пробок с диаметром 4 мм.
8. Установить пробки попарно при помощи винта, гайки и двух шайб, которые ставятся на каждую крышку. Затянуть гайки крепления пробок.
9. Из боковой стороны бутылок вырезать эллиптическую часть (показано на фото). Вырезы рекомендуется делать одинакового размера, используя первую бутылку как шаблон.
10. В каждую крышку ввернуть по лопасти-бутылке, собрав таким образом вертикальное колесо.
11. На подшипники надеть хомуты 6/4″, которые крепятся к консолям.
12. На нижней консоли смонтировать основание для генератора. Точку крепления подобрать экспериментальным путем.
13. Установить имеющийся в наличии генератор в хомут крепления. В приведенном примере используется фонарь с генератором модели SB-6020, оснащенный встроенной аккумуляторной батареей.
14. Соединить вал генератора с колесом при помощи резинового шланга или втулки.
15. Отцентрировать электрогенератор и закрепить опору на консоли.
16. Установить генератор в удобном месте и проверить его в работе.

На фотографиях приведены основные моменты постройки маломощного ветрогенератора.

Заготовка вала с установленными подшипниками Примерный вид выреза в бутылке Установка опор лопастей Установка генератора Вид на ветрогенератор из бутылок сверху Вид на ветрогенератор из бутылок сбоку

Из бензогенератора

В домашних условиях создать ветрогенератор на базе снятого с бензиновой установки генератора не представляется возможным.

Сложность состоит в том, что мощный генератор предназначен для работы на высоких оборотах, которые тяжело обеспечить при помощи ветряного колеса. При низких оборотах ротора не начнет работать цепь самовозбуждения и напряжения на клеммах не будет.

Из электродвигателя

Кроме описанных выше конструкций, можно самостоятельно собрать мощную установку из автомобильного генератора. В схеме применяется преобразователь напряжения на 220 в, что позволяет подключать к сети бытовую технику.

Чтобы построить ветрогенератор своими руками потребуется:

1. Разметить и разрезать бочку на четыре или более сегментов. Кромки нужно обработать напильником и наждачной бумагой для удаления заусенцев. Готовые лопасти вентилятора рекомендуется покрыть краской, которая защитит металл от коррозии. При резке можно не отделять боковины от горизонтальных поверхностей, а поворачивать на необходимый угол.
2. Изготовить из трубы ось. Длина ее должна на 200-250 мм превышать высоту бочки.
3. На верхней кромке трубы установить крестообразную направляющую для лопастей и закрепить при помощи сварки.
4. На расстоянии, равном высоте лопасти, смонтировать симметричную направляющую.
5. Установить между направляющими лопасти, предусмотрев возможность регулировки угла установки. От правильности выбранного угла зависит мощность собираемого агрегата.
6. Собрать мачту из труб большого сечения. Высота мачты рекомендуется не менее 7 метров. Если в радиусе 30 метров имеются постройки, то высоту следует увеличить на несколько метров. При этом следует помнить, что с увеличением высоты мачты возрастают нагрузки на каркас. В идеале нижняя кромка ветряного колеса должна находиться на 1 метр выше расположенных рядом построек.
7. Залить основание мачты бетоном и усилить конструкцию растяжками из троса.
8. Перемотать генератор проводом толщиной 0,55 мм. При этой толщине в каждой обмотке располагается 60-65 витков. На проточенном роторе устанавливаются магниты.
9. Собрать устройство и проверить его работу.
10. Установить генератор на мачту и подключить его к вертикальному колесу.
11. Проверить работу установки в различных режимах.

Обслуживание ветрогенератора и меры безопасности

При использовании ветрогенератора следует учитывать следующие моменты по обслуживанию и безопасности:

1. Мачта с установленным генератором должна иметь заземление. При использовании фабричных изделий повреждение молнией может стать причиной отказа в гарантийном обслуживании.
2. При запуске запрещается использовать генератор в роли двигателя (для ускоренной раскрутки).
3. Не рекомендуется эксплуатация установок при ветре со скоростью более 5 м/с. Это особенно касается заводских изделий.
4. Регулярно (через каждые 400 часов работы) нужно добавлять смазку в подшипники ротора. Через 1200 часов подшипники рекомендуется промывать керосином и набивать новым смазочным веществом.
5. Проводить осмотр и подтяжку контактных групп и крепежей генератора. При искрении коллектора выполнить его шлифовку наждачной бумагой.
6. Устанавливать аккумуляторную батарею на расстоянии не больше 25 метров от мачты. Батарея должна располагаться в контейнере или помещении с температурой от +5ºС. Помещение для батареи должно проветриваться, поскольку при зарядке выделяется взрывоопасный газ.
7. Для разъединения устройств должен применяться щиток с переключателями.