www.diagram.com.ua
www.diagram.com.ua
Русский: Русская версия English: English version
Translate it!
Поиск по сайту

+ Поиск по журналам
+ Поиск по статьям сайта
+ Поиск по схемам СССР
+ Поиск по Библиотеке

Бесплатная техническая библиотека:
Все статьи А-Я
Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
Новости науки и техники
Журналы, книги, сборники
Архив статей и поиск
Схемы, сервис-мануалы
Электронные справочники
Инструкции по эксплуатации
Голосования
Ваши истории из жизни
На досуге
Случайные статьи
Отзывы о сайте

Справочник:
Большая энциклопедия для детей и взрослых
Биографии великих ученых
Важнейшие научные открытия
Детская научная лаборатория
Должностные инструкции
Домашняя мастерская
Жизнь замечательных физиков
Заводские технологии на дому
Загадки, ребусы, вопросы с подвохом
Инструменты и механизмы для сельского хозяйства
Искусство аудио
Искусство видео
История техники, технологии, предметов вокруг нас
И тут появился изобретатель (ТРИЗ)
Конспекты лекций, шпаргалки
Крылатые слова, фразеологизмы
Личный транспорт: наземный, водный, воздушный
Любителям путешествовать - советы туристу
Моделирование
Нормативная документация по охране труда
Опыты по физике
Опыты по химии
Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД)
Основы первой медицинской помощи (ОПМП)
Охрана труда
Радиоэлектроника и электротехника
Строителю, домашнему мастеру
Типовые инструкции по охране труда (ТОИ)
Чудеса природы
Шпионские штучки
Электрик в доме
Эффектные фокусы и их разгадки

Техническая документация:
Схемы и сервис-мануалы
Книги, журналы, сборники
Справочники
Параметры радиодеталей
Прошивки
Инструкции по эксплуатации
Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатный архив статей
(150000 статей в Архиве)

Алфавитный указатель статей в книгах и журналах

Бонусы:
Ваши истории
Загадки для взрослых и детей
Знаете ли Вы, что...
Зрительные иллюзии
Веселые задачки
Каталог Вивасан
Палиндромы
Сборка кубика Рубика
Форумы
Карта сайта

ДИАГРАММА
© 2000-2019

Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов

Техническое обеспечение:
Михаил Булах

Программирование:
Данил Мончукин

Маркетинг:
Татьяна Анастасьева

Перевод:
Наталья Кузнецова

Контакты

При использовании материалов сайта обязательна ссылка на http://www.diagram.com.ua

сделано в Украине
сделано в Украине

Диаграмма. Бесплатная техническая библиотека

Бесплатная техническая библиотека Бесплатная техническая библиотека, Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Ветряк своими руками за 150$

Бесплатная техническая библиотека

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Альтернативные источники энергии

Комментарии к статье Комментарии к статье

Недавно у меня возникла идея вырабатывать свою электроэнергию для дома. Это не было большой необходимостью, но мой интерес возрос к данной теме когда я прочитал статью про сборку ветряка с мотором от беговой дорожки и ПХВ-труб. Предварительно прикинув по расходам – получалось около 150-200$ на ветряк, который мог бы вырабатывать приблизительно 50-250 Ватт электроэнергии (это выходит значительно дешевле, чем использовать солнечные батареи при той же выходной мощности). И в этой статье я поделюсь с вами моим опытом изготовления ветряка своими руками.

Ветряк своими руками за 150$. Фото самодельного ветряка

Как работает ветряк?

Любой ветряк, независимо от его размеров и предназначения, работает согласно следующим принципам:


Дует постоянный ветер.



  • Флюгер (хвост ветряка) поворачивается по ветру.



  • Лопасти, соединенные с генератором (напрямую или через редуктор) под силой ветра заставляют его вращаться.



  • Из-за вращения, генератор вырабатывает электричество.

    Звучит не так уж и сложно, не правда ли? Итак перейдем к конкретике.

    Инструмент

    Для изготовления ветряка не нужен какой-либо специализированный инструмент. Я использовал следующие инструменты:
    - ножовка
    - дрель и сверла для нее
    - рулетку
    - разводной ключ
    - газовый ключ
    - транспортир
    - наждачку (разной зернистости)

    Необходимые детали

    Моей задачей было сделать ветряк с минимально возможными затратами (т.к. я студент и ограничен в финансах). Итак, я взял готовое решение изготовления простого ветряка с интернета и еще больше упростил его. Все необходимые запчасти можно купить на любом строительном рынке или в магазине. Многие, возможно окажутся в вашем гараже или сарае.

    Итак, вот что я использовал:
    - лист металла 25х35см
    - 1/4" х 25 см трубку
    - 1/4" фланец
    - 20-25 мм квадратную трубу L=1м
    - диск от пилы (для хаба)
    - штифт (для соединения диска с осью мотора)
    - два автомобильных хомута
    - 8" x 4" ПХВ труба
    - 30" x 8" ПХВ труба
    - DC-мотор (генератор)
    - болты, шайбы, гайки
    - саморезы по металлу
    - диоды на ток 10-40А (можно и больше)

    Достать эти запчасти нет никаких проблем, кроме моторчика. Из интернета, наиболее популярным является вариант использования мотора фирмы "Ametek" от старых магнитофонов. При подборе генератора (мотора) выбирайте те, у которых наибольшее кол-во вольт на оборот. К примеру, моторчик "Ametek", который я использую выдает 30В при 325 об/мин, т.о. он прекрасно подходит для использования его в качестве генератора в ветряке. Также имейте в виду, что нужен моторчик не менее 12В, для инвертора или зарядки аккумулятора. В моей конструкции, при хорошем ветре, обороты легко достигают значений в 300-400 об/мин.

    Изготовление лопастей

    Самой важной частью ветряка вероятно являются лопасти. Большинство, делают их из дерева или композитных материалов (стеклоткань и эпоксидка). Но я думаю, что реально их сделать из обычной водопроводной ПХВ-трубы (по эффективности они будут ничем не хуже). Перед тем как продолжить, немного теории о лопастях ветряка…
    - чем длиннее лопасти, тем легче они крутятся в слабый ветер, но у них будет низкая скорость вращения.
    - на концах лопастей вращение будет больше чем у основания, поэтому необходимо рассчитывать отношение скорости вращения лопастей к скорости ветра (TSR) при их изготовлении (например старые ветряные мельницы круглый год вращаются с постоянной скоростью 40 об/мин.)
    - мощность, которую можно получить из энергии ветра, равна скорости ветра в третьей степени. Т.е. P=k*v^3, где k-постоянная ветряка, v-скорость ветра.
    - согласно закону Беца, только ~59.3% энергии можно получить от ветра. Т.е. в реальности наша формула примет вид: . P=0.593*k*v^3, где k – потери в ветрогенераторе на механические трения и т.п.
    - чем выше ветряк установлен над уровнем земли, тем большее мощности можно извлечь из энергии ветра (рекомендуют 6-15 метров, но я установил на высоте 4 метра).

    Ветряк своими руками за 150$. ПХВ-труба

    Ветряк своими руками за 150$. Линии реза трубы

    Сами лопасти изготовить из трубы очень легко. Нужно разрезать ПХВ-трубу на 3 секции: две по 150 град. и одна секция 60 град. (Я попытался изобразить это на рисунке очень приблизительно, в моей любимой CAD-програ мме –MS Paint :) ). Красные линии – это лини реза. Чтобы удобнее было видеть линию реза по всей длине, рекомендую наклеить изоленту, скотч или просто бумагу. Из отрезка трубы 150 град. получатся широкие лопасти, которые будут легко крутиться в слабый ветер, но медленно. Опытным путем вы сами можете подобрать оптимальный угол, исходя из практики, он находится где то между 75-150 град. Для начала вырежьте широкие лопасти, а потом если нужно будет, то подрежьте их сделав более узкими. И запомните: "Семь раз отмерь – один раз отрежь".

    Ветряк своими руками за 150$. Лопасти ветряка

    После того, как все вырезано, я скруглил края. Если следовать аэродинамике, то нужно скруглить главную кромку и выровнять заднюю, но на практике, при использовании ПХВ-трубы я не увидел никакой разницы. В общем, вы можете сделать лопасти как эти (см. рис.)…

    Изготовление узла крепления лопастей (Хаба)

    Следующей задачей является изготовления узла крепления лопастей (ступица винта, хаб). Существует много различных способов изготовления. Я рекомендую сделать его из диска для пилы, его легко можно найти и он легко поддается сверлению. При помощи дрели просверлите 3 группы отверстий (по 2 в кадой) со смещением в 120 градусов (здесь вам может понадобиться транспортир). Расстояние в группе между двумя отверстиями – 1 дюйм (см. рис.).

    Ветряк своими руками за 150$. Чертеж хаба

    Если в качестве хаба вы тоже планируете использовать диск от пилы, то не забудьте сточить все зубья на нем, иначе если он по какой-либо причине оторвется, то может нанести вред вам и окружающим.

    После того, как все просверлено и мы уверены в надежности и безопасности хаба, то можете прикрутить лопасти к нему при помощи болтов и гаек. Обязательно поставьте гроверную шайбу или используйте гайку с уплотнителем.

    Ветряк своими руками за 150$. Хаб с прикрученными лопастями

    Изготовление флюгера и шарнира для поворота

    Теперь мы должны изготовить поворотную платформу, на которой будет установлен наш генератор. Для этого используем квадратную трубу, кусок ПХВ-трубы, фланец и небольшой лист металла. На рисунке ниже, можно посмотреть примерный набросок, как это будет выглядеть.

    Ветряк своими руками за 150$. Флюгер (хвост)

    Ветряк своими руками за 150$

    В первую очередь из куска железа необходимо вырезать хвост ветряка (флюгер). Форма не сильно важна и служит в основном для придания эстетического вида.

    Ветряк своими руками за 150$. Разметка для флюгера

    Далее, вдоль квадратной трубы мы делаем пропил (легче это сделать болгаркой). Длина не сильно важна, я рекомендую 20-25 см. Затем вставляем в прорезь наш флюгер и сверлим сквозные отверстия в трубе и листе. Закрепляем болтами.

    Ветряк своими руками за 150$. Фото флюгера на трубе

    Также необходимо предусмотреть какой-нибудь чехол для генератора, от непогоды. Для этого мы также используем пластиковую трубу. На рисунке ниже я думаю понятно как это будет выглядеть (боковое отверстие служит для электрических выводов).

    Ветряк своими руками за 150$. Чехол для генератора

    Затем все красим и собираем до кучи. Прикрепляем мотор и чехол для него, к трубе хомутами. Снизу трубы, ближе к мотору, устанавливаем фланец и крепим его саморезами.

    Ветряк своими руками за 150$. Покраска

    Ветряк своими руками за 150$. Ветряк без мачты

    Изготовление мачты

    Любому ветряку необходима мачта (башня). Я изготовил ее из ПХВ-труб и различной фурнитуры для пластиковых труб. Для моей мачты понадобились: 1" ПХВ-труба, муфта для нее, 3 Т-образных отвода.

    Мачта проста в изготовлении и получилось что-то похожее на это:

    Ветряк своими руками за 150$. Опора мачты

    Далее, сажаем всю нашу конструкцию на получившуюся мачту.

    Ветряк своими руками за 150$. Ветряк на мачте

    Ветряк готов

    Осталось только посадить наш хаб с лопастями на вал мотора и наш самодельный ветряк готов!

    Ветряк своими руками за 150$. Готовый ветряк

    На рисунке ниже вы можете увидеть экспериментальную конструкцию с шестью лопастями. Она вращается практически в безветрие, но обороты не превышают 100 об/мин.

    Ветряк своими руками за 150$. Шестилопастная конфигурация

    В батарейном отсеке, питание подается параллельно с солнечными батареями. Я использую 2 аккумулятора. Можно использовать обычные автомобильные аккумуляторы. Не забывайте припаять диоды между аккумуляторами и генератором ветряка, иначе ток от аккумуляторов пойдет в генератор.

    Ветряк своими руками за 150$. Батарейный отсек

    В ходе экспериментов выяснилось, что более тонкие лопасти лучше работают при моих ветровых условиях. Поэтому я использовал большие белые лопасти (см. предыдущие фотографии) немного обрезав их. Результат - возросла скорость вращения.

    Ветряк своими руками за 150$. Ветряк

    Автор: Колтыков А.В.; Публикация: cxem.net

    Смотрите другие статьи раздела Альтернативные источники энергии.

    Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

    Рекомендуем скачать в нашей Бесплатной технической библиотеке:

    раздел сайта Телефония

    журналы Chip (годовые архивы)

    книга Что нужно знать о светильниках с люминесцентными лампами. Айзенберг Ю.Б., 1964

    книга Методы и системы многоканальной радиосвязи. Евдокимов П.И., 1952

    статья Дежурный аппаратчик ХВО котельной. Должностная инструкция

    статья Регулируемый блок питания с защитой, 220/1,2-24 вольта 2 ампера

    сборник Архив схем и сервис-мануалов мобильных телефонов Motorola

    Оставьте свой комментарий к этой статье:

    Имя:


    E-mail (не обязательно):


    Комментарий:

    [lol][;)][roll][oops][cry][up][down][!][?]




    Бесплатная техническая библиотека Бесплатная техническая документация для любителей и профессионалов