Самодельный ветрогенератор. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Альтернативные источники энергии

 Комментарии к статье

Я хочу предложить читателям журнала интересное на мой взгляд и полезное устройство - портативную ветроэлектростанцию. В летнее время я с семьей часто отдыхаю на берегу Азовского моря. Каждому понятно, что отдых становится значительно комфортабельней, если есть источник электроэнергии. После изготовления ветряка отпала необходимость в экономии бортовой сети автомобиля "Запорожец", появилась возможность постоянно пользоваться магнитолой, освещением, телевизором "Сапфир-401", а во время даже небольшого ветра - автомобильным холодильником.

Мною были изготовлены несколько вариантов ветроэлектростанций. Предлагаемый сейчас наиболее прост и доступен.

В качестве генератора, основного агрегата любой электростанции, используется электродвигатель постоянного тока (U=48 В, 1=15 А, n=1200 об/мин). Ротор вращается с частотой менее 500 об/мин, причем по мере усиления ветра обороты не возрастают, а увеличивается ток заряда. На валу генератора установлена цепная звездочка (Z=10) от велосипедного двигателя Д-6. Ведомая звездочка (Z=48) и весь кареточный узел взяты от взрослого велосипеда. Раму пришлось распилить и придать ей нужную форму, а потом заварить. Генератор крепится к раме при помощи болтов М8.

Роликовую цепь с шагом 1 2,7 мм перед установкой нужно прокипятить несколько минут в моторном масле, а затем вытереть ветошью. Лучше использовать цепь от мотоцикла: ее срок службы значительно дольше.

Рис.1. (нажмите для увеличения)

Вал каретки я выточил новый, более длинный. При сборке кареточного узла необходимо смазать подшипники смазкой Литол-24 или ЦИАТИМ. Затем на вал навинчивается до упора гайка М16, надевается фланец (рис.3) и зажимается другой гайкой. К фланцу восемью болтами Мб крепится диск (рис.4) таким образом, чтобы выступ фланца 0 40 мм вошел в отверстие диска. Фланец изготавливается следующим образом: на токарном станке из стали вытачивается диск (рис.3, поз.1), затем головка торцевого ключа на 24 отрезается со стороны держателя по высоте до 20 мм, обе эти детали совмещаются друг с другом соосно и привариваются. В таком случае, если будут использоваться только две лопасти, диск и фланец можно заменить стальной пластиной (рис.1, поз.3).

Лопасти изготавливаются из дюралюминия толщиной 2 мм. После изготовления им необходимо придать дугообразную форму. Для этого лопасть надо положить на что-то круглое (например, трубу диаметром 800 мм и длиной не менее 800 мм) и согнуть по линии, показанной на чертеже. Затем лопасть при помощи шести шурупов крепится к деревянной спице, которая делается из струганного деревянного бруска 36х55х500 мм. Спицы, в свою очередь (при помощи двух болтов М8 каждая), присоединяются к диску или пластине.

Рис.5. (нажмите для увеличения)

Для использования слабого ветра, 5-8 м/с, у меня сделано шесть одинаковых лопастей. При сильном ветре советую использовать только две. Но даже и при небольшом ветре с двумя лопастями ветряк дает ток 4-6 А при напряжении 14 В. В принципе, можно уменьшить длину лопастей до 80 см.

К нижней части рамы приварен штырь (кусок трубы длиной 120-150 мм), который с небольшим зазором входит в трубу-мачту. Перед монтажом его необходимо смазать и проложить латунную шайбу, на которой весь узел будет легко вращаться в горизонтальной плоскости и при помощи съемного стабилизатора становиться против ветра.

Мачта длиной 3-3,5 м изготовлена из водопроводной трубы 0 34 мм (не менее). К нижней части мачты, с торца трубы, приварена опорная площадка (S 2-3 дм²), к которой, в свою очередь, приварен штырь длиной 150 мм и 0 12-15 мм. При установке мачты штырь просто втыкается в землю. На расстоянии 1 м от верхнего конца трубы-мачты, по ее окружности, я приварил четыре гайки М1О для крепления растяжек. Мачту лучше изготовить из двух частей - для удобства перевозки на багажнике легкового автомобиля. В стационарных условиях ее можно изготовить и из другого материала, и более длинную. Монтаж ветросистемы хорошо в статье "Ветровая ромашка" ("М-К", 1988, N 4).

Несколько слов о пульте контроля и зарядки аккумулятора. В него входят амперметр и вольтметр постоянного тока любого типа, но лучше небольших размеров. Амперметр на максимальный ток 20-30 А, вольтметр на 15-30 В (из расчета того, что бортовая сеть автомобиля - 12 В). Развязывающий диод - любого типа на ток 20 А. В качестве реостата можно использовать проволочное сопротивление типа ППБ-50Г на 5-10 0м, 50 Вт с доработкой: с левого края нужно снять несколько витков провода, чтобы в рабочем положении цепь разрывалась. Можно использовать и любой другой резистор, выдерживающий ток 20 А в течение нескольких секунд. А нужно это вот зачем: если аккумулятор заряжен полностью и напряжение на нем достигло 14-14,5 В, то резистором в течение трех секунд закорачиваем генератор и тем самым останавливаем его, ток при этом в 3-4 раза меньше рабочего. Можно затем одну из лопастей привязать к мачте. Закорачивать генератор резко нельзя, так как может произойти поломка механизма. Вручную, даже при среднем ветре, за лопасть останавливать очень опасно. Уменьшать этим резистором ток заряда тоже нельзя, так как он выгорит через несколько десятков секунд. Ток заряда можно уменьшить путем добавления количества включенных в розетку ламп. Токоведущий провод - любой мягкий кабель (лучше обрезиненный) сечением 3-4 мм², который пропущен внутри трубы мачты.

Эксплуатация ветроэлектростанций в течение 10 суток даже с двумя лопастями показала, что этой энергии достаточно: ведь ветер на море почти каждый день.

Автор: В. Куклин, г. Запорожье

Комментарий: На мой взгляд электронику управления реально сделать более совершенной. Предлагаемая электросхема явно требует доработки. Вместо одного диода - диодный мост. Можно добавить стабилизатор напряжения, любой простой (эмитерный повторитель) или более сложный и экономичный импульсный стабилизатор и проблема с перезарядкой аккумулятора сама собой отпадет. Да и стабильное напряжение более универсально в применении. Ну и какой нибудь преобразователь напряжения что бы был доступ к 220 вольт.

В качестве электрогенератора так же отлично подходят различные автомобильные и тракторные генераторы.

Отличные лопасти получаются изготовленные по авиамодельной технологии с круткой (для сохранения постоянного шага) - Лонжерон и пенопластовым наполнитель, все обклеено стеклотканью на эпоксидке. Но это уже усложнение, хотя эффективность вырастет на 20%.

Смотрите другие статьи раздела Альтернативные источники энергии.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Компьютер размером в 1 кубический мм 07.04.2015 Кафедра вычислительной техники Мичиганского университета объявила о готовности к производству самого маленького в мире компьютера - Michigan Micro Mote (M^3), размером всего один кубический миллиметр. В настоящее время разработчики ведут переговоры с компаниями, проявляющими интерес к устройству. Несмотря на свой размер, M^3 способен делать снимки, измерять температуру и давление и записывать эти данные в свою память. Программирование компьютера осуществляется посредством световых импульсов, которые может передавать расположенная рядом с чипом лампа. M^3 состоит из нескольких слоев. Каждый последующий верхний слой меньше предыдущего, поэтому компьютер выглядит как лестница. Нижний слой - это фотоэлемент, преобразующий свет в электрический ток для зарядки батареи. Затем идет слой батареи, далее - слой с микропроцессором и памятью, затем - слой радиомодуля. Сверху дополнительно может быть помещена линза с фотоматрицей в виде цилиндра (она есть на втором изображении). Компьютер M^3 полностью автономный. Он способен собирать и записывать данные, извлекая энергию из света. По словам разработчиков, создать миниатюрный компьютер они смогли после выхода процессора Phoenix размером 915 x 915 мкм, потребляющего 500 пВт (5*10-10 Вт, примерно столько же энергии потребляют 500 человеческих клеток). Получив процессор, инженеры разработали фотоэлемент размером один квадратный миллиметр, с выходной мощностью 2 нВт (2*10-9 Вт). Этого оказалось достаточно для зарядки встроенной батареи и для автономной работы системы в условиях обычного освещения, если батарея разряжена. Разработчики полагают, что Michigan Micro Mote может найти применение в медицине. Компьютер можно использовать для обследований, измерения внутричерепного и внутриглазного давления при травмах и различных заболеваниях. Использование M^3 позволило бы сделать эти процедуры менее болезненными и более безопасными с точки зрения случайного занесения инфекции. Другая область применения компьютера - промышленность и инфраструктура. Инженеры считают, что устройство можно использовать для исследований месторождений полезных ископаемых или для мониторинга состояния дорог, помещая компьютеры в дорожное полотно. Встроенный беспроводной модуль позволяет компьютеру передавать информацию на расстоянии до семи метров. Сейчас инженеры работают над тем, чтобы увеличить радиус действия модуля до 20 метров, а также над способностью компьютеров передавать информацию через друг друга по цепочке. О компьютере M^3, демонстрация процесса программирования На разработку Michigan Micro Mote ушло более 10 лет. В проекте приняли участие как сотрудники кафедры, так и студенты. В их планах есть создание компьютера с еще меньшими размерами.

Другие интересные новости:

▪ Опасность исчезновения насекомых

▪ Starship против космического мусора

▪ Субкомпактный кроссовер Hyundai Exter

▪ Ультразвук влияет на принятие решений

▪ Попробовать яблоко можно рукой

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Инструмент электрика. Подборка статей

▪ статья Аккумулятор. История изобретения и производства

▪ статья Кто изобрел спички? Подробный ответ

▪ статья Охотовед. Должностная инструкция

▪ статья Звуковой усилитель для меломанов и аудиофилов от Ульянова. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Сладкая соль. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026