Ветряк из генератора ваз. Самодельный ветрогенератор из автомобильного генератора. Достоинства и недостатки такой модели

Желанием каждого дачника либо собственника частного дома является сокращение затрат на электроэнергию, затраты на которую занимают существенную часть расходов на коммунальные услуги. Альтернативным источником энергии может стать ветровая энергия, от которой работают ветрогенераторы. Собрать простой ветрогенератор своими рукам из автомобильного генератора можно без особых навыков.

Условия работы ветрогенератора

Ветряная электростанция - это устройство, преобразующее ветряную энергию в электроэнергию. Есть 2 вида ветряных электростанций:

• где ротор расположен горизонтально;
• где ротор расположен вертикально.

Чаще всего применяются генераторы первого типа. Они отличаются высоким коэффициентом полезного действия (КПД - до 50%). Их основными недостатками являются:

• высокая степень шума и вибрации;
• их установка требует большого количества свободного пространства (до 100 м) или наличие мачты от шести метров высотой.

КПД ветрогенератора с вертикальным ротором в три раза меньше, чем у горизонтального аналога.

Схема вертикального ветрогенератора своими руками

Работа генератора ветра состоит из 5 ключевых стадий:

• Под воздействием ветра лопасти ветрогенератора начинают крутиться.
• В результате начинают работать электрогенератор и ротор.
• Произведенная энергия передается на конвертер заряда, а потом на автоаккумулятор.
• Потом энергия поступает к инверторам и происходит ее преобразование из 12 (24) Вольт в 220 (380) B.
• Электроэнергия передается в электросеть.

Составные части ветрогенератора

Чтобы сделать ветрогенератор, необходимо знать, из каких частей он состоит. Ветровой генератор состоит из следующих составляющих:

• инверторы;
• мачта для установки;
• ротор с лопастями;
• электрогенератор;
• автомобильный аккумулятор;
• конвертер заряда;
• электрический кабель, по которому передается электроэнергия.

В некоторых случаях возможно сделать ветрогенератор с мачтой, опускающейся при проведении профилактических либо ремонтных работ аппаратуры. Ветряк большой мощности рационально использовать в местности, где дуют постоянные ветра. Иначе ее окупаемость может затянуться на длительный срок.

Ветряная электростанция из автомобильного генератора имеет следующие технические характеристики:

• максимальная мощность оборудования - 1500 Вт;
• максимальное напряжение - 28 B;
• наибольшая мощность тока - 54 A;
• при правильной балансировке уровень шума составляет менее 57 децибел;
• минимальная/максимальная скорость вращения - 1200/4500 об/минуту;
• вес головки конструкции - не более 25 кг.

Достоинства ветрогенератора

К основным достоинствам ветрогенератора можно отнести:

• быстрота сборки;
• дешевизна сооружения;
• возможность осуществления профилактических работ;
• бесшумный режим работы;
• стабильность напряжения в электросети;
• сделать прибор можно из простого автомобильного генератора на 12 В.

Технология сборки

Генераторы являются не только экономичными, но и экологичными устройствами. При их работе не используется бензин или иное топливо, в связи с этим они не производят загрязнение атмосферы.

Для конструирования ветряка подойдет генератор от трактора серии ДТ, модель AT-700. Его максимальное количество оборотов вращения достигает 6 тыс. об/мин. Для генератора ветровой энергии, применяемой в частном хозяйстве, эта частота вращения очень большая. Существует два варианта для устранения этой проблемы:

• применение такого редуктора-мультипликатора, который дает нужное передаточное отношение;
• перемотка имеющейся обмотки тракторного статора под меньшие обороты.

Конструкторы рекомендуют воспользоваться для изготовления ветрогенератора своими руками вторым вариантом. При этом стоит учесть тот факт, что вес этого автомобильного генератора достигает 6 кг. При дополнении генератора редуктором вес головки конструкции увеличится в два раза, что является немаловажным параметром при сборке ветряка. Чем меньше этот показатель, тем лучше. Лопасти нужно сделать из пластиковой или дюралевой трубки диаметром 20 см и длиной 1 метр.

Порядок сборки ветряка заключается в следующем:

• Вначале разрезают трубу на четыре равные части и из ее одной части вырезают крыло.
• Следующие крылья вырезают по шаблону первого крыла.
• Края крыльев скругляют и шлифуют, чтобы не было заусенцев.
• Прикручивают лопасти к диску от циркулярной пилы, предварительно убрав с него зубья.
• Просверливают отверстия и вставляют полученные лопасти.

Ветряное колесо прикручивают горизонтально на штатив и осуществляют его балансировку, сглаживая края верхней лопасти до равновесия колеса. Перекос допускается не более 2 мм.

Как установить ветрогенератор своими руками

Когда все составляющие будут готовы, следует дождаться безветренной погоды, чтобы установить генератор ветра. Чтобы установить ветряк на крыше дома, необходимо выполнить ряд действий:

• На основании флюгера укрепляют хомутами автотракторный генератор.
• Устанавливают мачту на расстоянии 1,5–2 метра от земли и закрепляют флюгер основным болтом на подшипнике.
• До полной фиксации болта следует пропустить провод от генератора через болт, изнутри трубы до нижней точки выхода.
• Немного ниже основания флюгера устанавливают ограничитель, при помощи которого крутится флюгер на 360°.
• Полностью поднимают мачту и крепят ее тросовыми растяжками.
• Подсоединяют кончики кабеля к приемному аппарату (как правило, через конвертер к аккумулятору).

Генератор энергии ветра собран. Существует еще довольного много отдельных деталей для доработки, которые нужно произвести, чтобы генератор ветра стал радовать дом дешевой электроэнергией.

Ветрогенератор, изготовленный из автомобильного генератора, может помочь в ситуации, когда в частном доме нет возможности подключения к линии электропередачи. Либо послужит вспомогательным источником альтернативной энергии. Такое устройство можно сделать своими руками из подручных материалов, используя наработки народных умельцев. Фото и видео продемонстрируют процесс создания самодельной ветровой установки.

Существует огромное видовое разнообразие ветрогенераторов и чертежей их изготовления. Но любая конструкция включает в себя следующие обязательные элементы:

• генератор;
• лопасти;
• накопительная батарея;
• мачта;
• электронный блок.

Обладая некоторыми навыками, можно смастерить ветрогенератор своими руками

Кроме этого, необходимо заранее продумать систему управления и распределения электроэнергии, начертить схему монтажа.

Ветровое колесо

Лопасти, пожалуй, самая важная часть ветрогенератора. От конструкции будет зависеть работа остальных узлов устройства. Изготавливают их из разных материалов. Даже из пластиковой канализационной трубы. Лопасти из трубы просты в изготовлении, стоят дёшево и не подвержены воздействию влаги. Порядок изготовления ветроколеса следующий:

1. Необходимо рассчитать длину лопасти. Диаметр трубы должен быть равен 1/5 от общего метража. К примеру, если лопасть будет метровая, то подойдёт труба диаметром 20 см.
2. Разрезаем трубу лобзиком вдоль на 4 части.
3. Из одной части изготавливаем крыло, которое послужит шаблоном для вырезания последующих лопастников.
4. Заусенца на краях сглаживаем абразивом.
5. Лопасти фиксируют к алюминиевому диску с приваренными полосами для крепления.
6. Далее к этому диску прикручивается генератор.

Лопасти для ветрового колеса

После сборки ветроколесо нуждается в балансировке. Его закрепляют на штативе горизонтально. Операцию проводят в закрытом от ветра помещении. В случае правильно проведённой балансировки колесо не должно двигаться. Если же лопасти вращаются сами, то их требуется подточить до придания равновесия всей конструкции.

Только после успешного завершения данной процедуры следует перейти к проверке точности вращения лопастей, они должны крутиться в одной плоскости без перекоса. Допускается погрешность в 2 мм.

Схема сборки генератора

Мачта

Для изготовления мачты подойдёт старая водопроводная труба диаметром не менее 15 см, длиной около 7 м. Если в пределах 30 м от предполагаемого места монтажа есть постройки, то высоту конструкции корректируют в сторону увеличения. Для эффективной работы ветроустановки лопастник поднимают выше препятствия минимум на 1 м.

Основание мачты и колышки для закрепления растяжек бетонируют. К кольям приваривают хомуты с болтами. Для растяжек применяют оцинкованный 6 мм трос.

Совет. Собранная мачта обладает немалым весом, при ручной установке понадобится противовес из трубы с грузом.

Переделка генератора

Для изготовления генератора ветряка подойдёт генератор от любого автомобиля. Их конструкции схожи между собой, а переделка сводится к перемотке провода статора и изготовлению ротора на неодимовых магнитах. В полюсах ротора высверливаются отверстия для фиксации магнитов. Устанавливают их, чередуя полюса. Ротор оборачивают бумагой, а пустоты между магнитами заливают эпоксидной смолой.

Автомобильный генератор

Таким же способом можно переделать двигатель от старой стиральной машины. Только магниты в этом случае во избежание залипания наклеивают под углом.

Новую обмотку перематывают по катушке на зуб статора. Можно сделать всыпную обмотку, это как кому удобно. Чем больше количество витков, тем эффективнее получится генератор. Мотают катушки в одном направлении по трёхфазной схеме.

Готовый генератор стоит опробовать и измерить данные. Если при 300 оборотах генератор выдаёт порядка 30 вольт, это хороший результат.

Генератор для ветряка из автомобильного генератора

Финальная сборка

Раму генератора сваривают из профильной трубы. Хвост изготавливают из оцинкованной жести. Поворотная ось представляет собой трубку с двумя подшипниками. Генератор крепят к мачте таким образом, чтобы расстояние от лопасти до мачты было не менее 25 см. В целях безопасности для финальной сборки и монтажа мачты стоит выбрать безветренный день. Лопасти под действием сильного ветра могут изогнуться и разбиться о мачту.

Чтобы использовать аккумуляторы для питания техники, которая работает от сети 220 В, потребуется установить инвертор преобразования напряжения. Ёмкость батареи подбирается индивидуально к ветрогенератору. Этот показатель зависит от скорости ветра на местности, мощности подключаемой техники и частоты пользования ею.

Устройство ветрогенератора

Чтобы батарея не вышла из строя от чрезмерной зарядки, понадобится контроллер напряжения. Его можно изготовить самостоятельно, если обладаете достаточными знаниями в электронике, или купить готовый. В продаже имеется множество контролеров для механизмов получения альтернативной энергии.

Совет. Чтобы лопастник не сломался при сильном ветре, устанавливают простое устройство – защитный флюгер.

Обслуживание ветрогенератора

Ветрогенератор, как и любое другое устройство, нуждается в техническом контроле и обслуживании. Для бесперебойной работы ветряка периодически проводят следующие работы.

Схема работы ветрогенератора

1. Наибольшего внимания требует токосъёмник. Щётки генератора нуждаются в чистке, смазке и профилактической регулировке раз в два месяца.
2. При первых признаках неисправности лопастника (дрожание и разбалансировка колеса) ветрогенератор опускают на землю и ремонтируют.
3. Раз в три года металлические детали покрывают антикоррозийной краской.
4. Регулярно проверяют крепления и натяжение тросов.

Теперь, когда установка окончена, можно подключать приборы и пользоваться электроэнергией. По крайней мере, пока ветрено.

Если вы желаете изготовить ветрогенератор из автомобильного то необходимо будет подготовить все инструменты и материалы, а также ознакомиться с методикой проведения работ. Довольно часто проведение такого рода работ не отнимает у мастера много сил и времени, а вот услугами токаря, возможно, придется воспользоваться. Это утверждение, конечно же, верно только в том случае, если вы сами не являетесь профессионалом в данной области. Как бы то ни было, специалист данного профиля будет выполнять минимальное количество манипуляций, именно поэтому проведением остальных работ вы сможете заняться самостоятельно. В итоге удастся получить конструкцию с длительным сроком эксплуатации.

Для проведения работ можно использовать генератор 95А на 12 В. На первом этапе рекомендуется удалить обмотку возбуждения и электронные схемы управления. Теперь можно изъять обмотку, а на ее место поместить кольцевые ферромагниты в количестве 3 штук, размер каждого из которых должен составить 85 x 35 x 15 миллиметров. Эти элементы нужно позаимствовать от громкоговорителей.

Как исключить ошибки?

Установку следует произвести внутри так называемых крабов, после манипуляций они станут хорошо притягивать железные элементы. Для того чтобы исключить данное явление, нужно насадить все на металлический вал. Обусловлено это тем, что вал зашунтировал через себя магнитные силовые линии. Если вы решили выполнить ветрогенератор из автомобильного генератора своими руками, то, возможно, придется заказать новый вал из материала, который не имеет отношения к магниту. Для вытачивания вала можно отыскать кусок титанового стержня. После этого ротор должен заработать исправно. Если генератор на 600 оборотов в минуту будет выдавать всего лишь 4 В без нагрузки, то придется подвергнуть статор перемотке.

Технология проведения работ

Мастер должен увеличить число витков в 5 раз, это позволит уменьшить диаметр провода. На холостых оборотах напряжение будет равно 20 В. Если произвести загрузку с помощью электрической лампочки, позаимствованной от автомобильной фары на 60 свечей, то вольтметр покажет 12 В, тогда как амперметр - 5 А. Если вам покажется незначительным, что 1,3-киловаттный генератор выдает 60 ватт, можно использовать редуктор. Это обусловлено тем, что 600 оборотов в минуту является слишком маленьким показателем для сравнения с генератором автомобиля. Мощность будет расти пропорционально по отношению к количеству оборотов. Если удастся приобрести неодимовые магниты, размер которых составит 50 x 20 x 5 миллиметров, в количестве 12 штук, то можно изготовить новый ротор.

Работа над ротором

Если вы решили сделать ветрогенератор из автомобильного генератора своими руками, то сможете изготовить ротор. Для этого нужно подготовить лом алюминия, в качестве которого способны выступить старые поршни от двигателя внутреннего сгорания. В стальной кружке можно переплавить лом алюминия, а из полученной болванки - выточить основание ротора, этот элемент можно будет насадить на старый вал от первого ротора. С одной стороны следует оставить бортик, ширина которого составит 8 миллиметров, а остальной алюминий нужно снять резцом, углубившись на такое расстояние, которое будет равно габаритам магнитов и металлического бандажа. К данным параметрам необходимо будет добавить по 5 миллиметров.

Ветрогенератор из автомобильного генератора своими руками с легкостью может быть изготовлен. Бандаж легко выполнить из кусков стальной трубы, диаметр которой должен составить 100 миллиметров. Данную заготовку следует насадить до упора в бортик на основание. На бортики мастер должен нанести разметку, которая будет представлена 12 секторами. Магниты должны быть зафиксированы клеем на металлический бандаж, при этом стоит придерживаться ранее выполненной разметки. Использовать нужно клей «Секунда», чередуя при этом полярность. Магниты после обматываются а сверху усиливаются скотчем с таким расчетом, чтобы клейкая лента прилипла к бортику. Вы должны будете подготовить эпоксидный клей, аккуратно залив его в пространство между магнитами. После того как состав затвердеет, нужно сбалансировать положение ротора на параллельных металлических линейках, которые должны быть зажаты горизонтально в тиски через обрезок доски. На эти элементы будет опираться ротор своим валом, катаясь, словно по рельсам. Важно учесть, что дисбаланса при этом быть не должно.

Если вы задумались о том, как сделать ветряк из автомобильного генератора, то должны учесть, что диаметр вала должен быть эквивалентен 20 миллиметрам. На конце данной заготовки должна быть резьба и шпонка. Между подшипником и пропеллером генератора установлена двухступенчатая распорная втулка, наружный диаметр должен оказаться максимально возможным, только так к торцу будет хорошо прижиматься пропеллер. За подшипником внутри генератора должна находиться распорная втулка, которую нужно упереть в ротор, а точнее в болванку. После того как вы соберете генератор, может оказаться, что магнитное залипание чрезмерно велико, при этом повернуть ротор механически будет достаточно сложно, несмотря на то что магниты наклеены с незначительным перекосом.

Испытание генератора

Своими руками ветряк из автомобильного генератора выполнить достаточно просто, испытать генератор можно будет на токарном станке. Если все хорошо, то результаты должны обрадовать. При количестве оборотов в минуту в 125 он будет выдавать 15,5 вольта, тогда как при 630 оборотах без нагрузки этот показатель составит 85,7 вольта. Если речь идет о нагрузке на при 630 оборотах в минуту, то вольтметр будет показывать 31,2 вольта, тогда как амперметр - 13,5 ампера. Таким образом, мощность будет равна 421,2 ватта. Это указывает на то, что неодимовые магниты работают в 7 раз более эффективно, чем ферритовые.

Нюансы проведения работ

Когда изготавливается ветрогенератор своими руками, может возникнуть необходимость перемотать статор большим диаметром проволоки, чтобы уменьшить напряжение. Для уменьшения магнитного залипания между статором и ротором можно перебрать пластины статора. Стоит учесть, что работа эта является очень кропотливой. С помощью углошлифовальной машинки можно избавиться от швов, молотком и ножом следует отделить каждую пластину. Если вы решили выполнить ветрогенератор своими руками, то в работе может понадобиться плоская наковальня, на которой можно будет произвести выравнивание легкими ударами с помощью резинового молотка. Как только удастся разделить пластины, можно воспользоваться помощью токаря, заказав выточку оснастки для сборки. Оснастка имеет в своем составе цилиндр, диаметр которого эквивалентен тому же показателю, свойственному пластинам. По цилиндру будет свободно скользить второй фланец. Во фланцах нужно проделать два противоположно расположенных отверстия, диаметр каждого из которых составит 6 миллиметров. Они необходимы для установки направляющих стержней. Последние должны обладать диаметром в пределах 5 миллиметров. из автомобильного генератора мастер может начать собирать на оснастке, надевая ее на цилиндр таким образом, чтобы стержни оказались внутри противоположно расположенных пазов. После проведения сборки стержни можно наклонить в разные стороны до упора, зажимая пластины с помощью струбцин в количестве 4 штук. Перекос должен составить 13 миллиметров при высоте набора пластин в 36 миллиметров.

Как выбрать между роторным и барабанным ветрогенератором?

Ветрогенератор своими руками может быть выполнен на основе барабанной или роторной конструкции. Коэффициент съема воздушных масс будет всегда ниже у барабанных конструкций по сравнению с пропеллерными. Если же попытаться приблизить данный параметр, то устройство получится довольно сложным. При этом никак не избежать чрезмерных финансовых затрат при одинаковой мощности. Помимо прочего у барабанного агрегата должна быть очень сложная система защиты, которая исключает разнос. Ввиду этого мастера довольно часто отказываются от данного элемента в конструкции.

Самодельный ветряк из автомобильного генератора не может быть выполнен без наличия пропеллера. После того как перемотку статора удастся осуществить, можно будет заняться изготовлением одной из важных частей. Лопастей может быть три, а вырезать их нужно из дюралюминиевой трубы, длина которой составляет 1 метр. В самом начале ширина элемента должна составить 120 миллиметров, тогда как в самом конце - 50 миллиметров. Внутри располагается металлический диск диаметром 100 миллиметров. Его толщина должна быть эквивалентна показателю в 2,5 миллиметра. Для заклепок нужно будет проделать отверстия, а между ними и верхними махами предстоит установить лопасти. Концы последних нужно будет подогнать с учетом того, чтобы получился равносторонний треугольник. Когда выполняется ветряк из автомобильного генератора, то нужно будет осуществить балансировку методом подвешивания пропеллера на нить через центральную часть.

От лишнего веса можно будет избавиться с помощью углошлифовальной машинки, которую снабжают наждачной шкуркой. Лопасти следует хорошо отшлифовать. Вам нужно будет подготовить раму из металлического уголка для фиксации генератора, к ней приваривается ось хвоста. Должны быть приделаны к корпусу генератора лапы, которые позволят произвести фиксацию к раме.

Заключение

Ветрогенератор из автогенератора может при работе издавать некоторые звуки. Обусловлено это тем, что в нерабочем состоянии шаг от конца лопастей до мачты составляет всего лишь 12 сантиметров. Центробежная сила не позволяет лопастям прогибаться, и концы лопастей приближаются к мачте в зависимости от силы ветра. Ветрогенератор из автомобильного генератора обладает множеством плюсов, да и создание некоторого шума при работе нельзя назвать явным минусом.

Зачастую у владельцев частных домов возникает идея о реализации системы резервного электропитания . Наиболее простой и доступный способ — это, естественно, или генератор, однако многие люди обращают свой взгляд на более сложные способы преобразования так называемой даровой энергии ( излучения, энергии текущей воды или ветра) в .

Каждый из этих способов имеет свои достоинства и недостатки. Если с использованием течения воды (мини-ГЭС) все понятно — это доступно только в непосредственной близости от достаточно быстротекущей реки, то солнечный свет или ветер можно использовать практически везде. Оба этих метода будут иметь и общий минус — если водяная турбина может работать круглосуточно, то солнечная батарея или ветрогенератор эффективны только некоторое время, что делает необходимым включение аккумуляторов в структуру домашней электросети.

Поскольку условия в России (малая длительность светового дня большую часть года, частые осадки) делают применение солнечных батарей неэффективным при их современных стоимости и КПД, наиболее выгодным становится конструирование ветрового генератора . Рассмотрим его принцип действия и возможные варианты конструкции.