Ветрогенератор шуруповерта своими руками

Как сделать простой ветрогенератор из шуруповерта

Дата публикации: 2 августа 2019

Как добыть бесценную электроэнергию буквально из воздуха? Очень просто, для этого нужен только старый шуруповерт (можно сломанный) и всякий хлам из мастерской.

Это будет максимально простая модель ветрогенератора. Никаких специальных навыков или знаний не потребуется. Самая сложная часть – просверлить дырки в шестерне. Но об этом чуть позже, а сейчас немного теории, чтобы четко понимать, как все работает.

Принцип работы

Суть в том, чтобы преобразовать механическую энергию в электрическую.

Поток ветра вращает лопасти ветрогенератора. Лопасти вращают ротор, то есть двигатель шуруповерта. Ротор генерирует электричество. Вот, собственно, и все.

Расчеты

Отправная формула: P=0.6⋅S⋅V³

Работающая формула: P=(0.6⋅S⋅V³⋅0.4⋅0.8-20%)/2

S – площадь ометания или круга лопастей. Высчитывается по отдельной формуле: S=πr² (r – радиус, π – число Пи, 3.14)

V – скорость ветра. Измеряется специальным прибором – анемометром. .Его тоже можно собрать своими руками.

Отправная формула показывает мощность ветреного потока. Однако даже заводской ветрогенератор не может всю эту мощность преобразовать в электроэнергию. Самодельный ветрогенератор из шуруповерта, собранный своими руками, совсем далек от этого значения.

Куда девается энергия?

Лопасти, выпиленные в гараже на глазок, могут принять только 40% от мощности ветряного потока.

Эти 40% поступают в генератор. Но он может обработать только 80% от них. Цифра зависит от КПД конкретно вашего двигателя.

Еще примерно 20% потеряются на проводке и аккумуляторе.

А уже финальную цифру нужно поделить еще на 2. Только так получится пессимистичный, но приближенный к показателям вольтметра ответ.

На примере это выглядит так.

1. Лопасть 97 см. От конца лопасти до центра винта 3 см. Значит, площадь ометания высчитывается как – 3.14 ⋅1²=3.14 м².
2. Скорость ветра, скажем, 10 м/с.
3. Отправная мощность – 0.6⋅3.14⋅10³=1884 Вт.
4. От этой цифры оставляем только 40%, которые захватит винт – 1884⋅0.4=753.6 Вт.
5. А от этой оставляем только 80%, которые усвоит двигатель – 753.6⋅0,8=602.88 Вт.
6. От сюда еще минус 20% – 602.88-120.576=482.304 Вт.
7. И финальные сокращения – 482.304/2=241.152.
8. Итого: 0.6⋅3.14⋅10³⋅0.4⋅0,8-20%=482/2=241.

Так получается честная цифра, на которую вы можете рассчитывать.

Конечно, можно идеально рассчитать угол лопастей, провести проводку как надо, припаять контроллер и компенсировать потери. Но это статья о том, как без заморочек собрать ветрогенератор своими руками из двигателя шуруповерта. Чтобы почувствовать свою власть над природой и понять, как это в принципе работает.

Если хотите смастерить более мощный ветрогенератор, тогда лучше забыть о шуруповерте и найти двигатель помощнее. Ну а пока, работаем с тем, что имеем.

План работы

Подготовка

Гвоздь программы – шуруповерт. Нам понадобится зажимной патрон и двигатель от шуроповерта. Остальные части пока не нужны.

Выпиливаем лопасти из ПВХ труб или чего-нибудь еще. Подойдут: алюминиевый лист, плотная пластмасса или пластиковые бочки. Главное, чтобы лопасти были прочными и легкими. В длину около метра. Если есть желание, можно покорпеть над формой. Скопируйте пропорции с заводского ветрогенератора. Тогда лопасти будут поглощать больше воздуха и вертеться даже без сильного ветра. Но вообще-то можно сделать и на глазок, лишь бы крутились.

Выпиливаем пластину для их крепления. Пластина должна выйти прочной. Материал: стальной лист, диск от фрезы или кусок дерева. Она сильно влияет на сбалансированность, поэтому делайте впритык. Должно быть место для надежного крепления лопастей, но ничего сверх этого.

Сверлим отверстия в пластине и шестерне. Количество отверстий определяйте сами. Как минимум два отверстия под каждую лопасть на краю пластины и три в центре, столько же в шестерне.

Делаем корпус по диаметру подшипников для места сцепления. Бутылочные крышки, баночки, трубки, да все что угодно. Корпус необязателен, он нужен только для защиты ротора от пыли.

Сборка

Намертво зажимаем вал двигателя в зажимной патрон и проверяем, чтобы ось двигателя крутилась.

Крепим лопасти к пластине, а пластину к шестерне, желательно болтами. Если делали форму по чертежам, тогда побольше внимание уделяйте месту крепления. Это сильно влияет на баланс винта и может свести все усилия, потраченные на правильную форму, к нулю.

Чтобы вся конструкция выглядела более цельной, можно притянуть ее зажимами к деревянному бруску.

В принципе все готово. Перед нами ветрогенератор из шуруповерта. Осталось его установить и подключить.

Установка

Сильнее дует ветер – больше вырабатывается энергии, а ветер дует на высоте. Поэтому чем выше, тем лучше. Уже на высоте 5 метров порывы ветра будут достаточными, но если у вас завалялась десятиметровая матча было бы просто прекрасно. Из возможных вариантов: голое дерево, крыша домика или ПВХ труба, вогнанная в землю.

Подключение к электроприборам

От обмотки двигателя уже отходят два проводка: плюс и минус. Что-нибудь простое, например, лампочку можно подключить к ним напрямую. Главное – соблюдать полярность.

Для более сложной техники мощность должна быть постоянной. Чтобы сгладить перепады, нужен аккумулятор и контроллер. Они уже есть в шуруповерте, поэтому просто восстанавливаем родную цепь. От двигателя длинные провода идут к контроллеру, а контроллер соединяется с аккумулятором. А уже от аккумулятора можно подключать к технике.

Как использовать такой ветрогенератор

Для зарядки телефона или планшета. Хотя затея опасная, перепады мощности могут сломать зарядное устройство или сжечь телефон.

Для работы светодиодного освещения. Хватит на 15 таких лампочек.

Для гирлянд. У всех шторм, а у вас праздник.

И других мелочей: фонариков, лампочек, вывесок, вентиляторов…

Стоит делать или нет?

Теперь вы умеете собирать простенький ветрогенератор из шуруповерта своими руками. В штормовую погоду он выдаст 200-240 Вт. С экономической точки зрения такой ветряк оправдает себя, только если все запчасти достались даром или валялись в гараже никому ненужные.

Но все мы понимаем, что дело тут не в деньгах, а в том, чтобы создать нечто самому. Добыть энергию из ничего при помощи старого хлама. Это ли не чудо.

Вероятно, после этого захочется собрать агрегат посерьезнее, который обеспечит светом весь дом. Это сложнее, но базовый принцип вам уже известен, так что дерзайте.

• Выбираем ветрогенератор
• Ветровая энергетика дешевле, чем атомная
• Как сделать горизонтальный ветряк своими руками: рекомендации экспертов
• Что такое ротор Дарье и как сделать его своими руками

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.

Источник

Создание ветрогенератора из шуруповерта своими руками: инструкция по сборке ротора

Обновлено: 5 января 2021

Ветряк своими руками

Наряду с мощными ветрогенераторами, предназначенными для выработки энергии в промышленных масштабах и способных обеспечивать целые районы, существуют небольшие установки. Они используются для электроснабжения отдельных домов, усадеб или групп потребителей. Ценность таких устройств состоит в создании автономно существующего дома, не зависящего от ресурсоснабжающих компаний.

Кроме того, существуют регионы, где нет возможности подключения к сети и приходится выходить из положения на месте, используя различные электростанции, чаще всего дизельные или бензиновые. Они требуют наличия топлива, запчастей и прочих расходников, что делает себестоимость энергии довольно высокой.

Использование частных ветрогенераторов также обходится в солидные суммы. Цены на оборудование весьма высоки, что резко снижает возможность приобретения собственной установки у сельских жителей. Решением вопроса становится самостоятельное изготовление ветряка, обходящееся намного дешевле. Созданные из подручных материалов без особых затрат, ветряки зачастую имеют лучшие характеристики, чем устройства, приобретенные за немалые деньги.

Перед монтажом собственного ветрогенератора рекомендуется собрать мини-ветрогенератор, чтобы получить некоторые навыки и практический опыт запуска установки. Ветряк не будет ценным устройством в плане обеспечения энергией, так же как и ветряк из компьютерного кулера, но сможет проиллюстрировать массу важных моментов. Кроме того, создание такой модели совместно с детьми поможет развить у них любовь к техническому творчеству и ветроэнергетике.

Ветрогенератор из шуруповерта

Старый шуруповерт с вышедшей из строя батареей может стать превосходным сырьем для изготовления ветрогенератора. Большой энергетической ценности такое устройство не представляет, но как наглядное пособие или действующая модель вполне сгодится. Наиболее ценным является то обстоятельство, что конструкция шуруповерта имеет все необходимые элементы для создания основного узла ветряка, дополнительных деталей надо немного и они вполне доступны. Рассмотрим порядок сборки поэтапно:

Подготовительные работы

Перед началом сборки понадобится приготовить нужные инструменты. Пригодятся:

• набор отверток
• пассатижи
• паяльник с припоем
• ножницы
• электродрель
• крепежные детали (болты с гайками, стремянки и т.п.)

В процессе изготовления ветряка могут понадобиться и другие инструменты или приспособления, так как создание установки — процесс творческий, мастера могут посетить различные идеи, требующие соответствующего технического сопровождения.

Из разобранного шуруповерта извлекается электродвигатель и патрон вместе с осью и шестеренкой. Они являются основными частями ветрогенератора, практически не нуждаются в конструктивных изменениях. Единственная операция, необходимая на данном этапе, состоит из просверливания нескольких (обычно четырех) отверстий в шестеренке. Они впоследствии послужат гнездами для болтов, фиксирующих хаб с лопастями.

Сборка ротора

Процесс сборки прост. В патрон зажимается ось двигателя, а на шестеренку устанавливается хаб с лопастями. В этом отношении изготовление ветряка из шуруповерта представляет собой весьма простую операцию. Несколько сложнее выглядит монтаж на опорную конструкцию. Для этого проще всего использовать неширокую доску. На ее конец устанавливается двигатель при помощи хомута или стремянки.

Этот вариант самый простой, но имеет существенный недостаток — вся установка зафиксирована в одной точке, что вскорости вызовет расшатывание конструкции. Решить вопрос можно, установив второе крепление между патроном и шестеренкой, несущей крыльчатку. Две точки крепления позволят создать надежную конструкцию, не боящуюся нагрузок.

Изготовление лопастей

Для изготовления лопастей понадобится легкий и достаточно прочный материал. Обычно используют полосы листового алюминия или отрезки канализационных полипропиленовых труб. Алюминиевые лопасти нуждаются в придании соответствующей формы и обеспечения абсолютного совпадения всех размеров, что непросто. Лопасти из труб имеют правильную с точки зрения аэродинамики конфигурацию, но потрудиться над ними придется немало. При этом, обеспечить одинаковую форму проще именно при использовании трубы.

Отрезок трубы разрезается в продольном направлении на четыре одинаковые части. С одной стороны куска сверлятся отверстия под болты, вторая сторона обрезается по форме лопасти. Такая операция проделывается со всеми заготовками.

Хаб представляет собой обычный кусок листового металла круглой формы. На нем сверлятся отверстия для крепления к шестеренке патрона и для установки лопастей. Необходимо соблюдать соосность и правильную центровку детали, чтобы при вращении не было биений.

Установка и запуск ветряка

Собранный ветряк устанавливается на высокую мачту. Размеры произвольные, поскольку поднять установку слишком высоко все равно не получится. Главным условием является подъем не менее 3 м над землей (если возможно, лучше повыше). Для самостоятельного наведения на ветер понадобится создать хвостовой стабилизатор, который будет ориентировать устройство на поток. Хвост представляет собой пластинку из любого листового материала, установленную по оси вращения на опорную планку.

Готовое изделие устанавливается на возвышении и испытывается на работоспособность. Ветряк готов, можно производить эксперименты и опыты.

Источник

Маломощный ветрогенератор на основе дрели своими руками

Составные части

Все что может пригодиться, это ротор из того самого шуруповерта.

Другие недостающие части придется прикупить, это неодимовые магниты подходящих габаритов, различные выпрямители, преобразователи, инверторы и контроллеры заряда.

Или найти, например, цепной редуктор для корреляции скорости вращения ротора и генератора.

Кое-что достать — подшипники для лопастей.

В результате получится ветрогенератор мощностью 30-40 вт при скорости ветра 5-7 м/с.

Но это еще не все, своими руками нужно смастерить:

• лопасти: из подручных материалов, листов алюминия толщиной 2-3 мм;
• кожух: защищающий общую конструкцию от непогоды;
• хвост ветрогенератора: поворачивает его по направлению ветра;
• подпорную мачту из труб: на которой крепится ветрогенератор.

Не менее ответственным является вопрос изготовления лопастей определенной формы, для этого решается задача по аэродинамике.

Для получения полезной рабочей мощности, лопасти ветряка должны быть длиной в 1,5-3 метр, а для этого нужна полезная площадь. При креплении их к генератору болтами, необходимо очень точно рассчитать положение креплений, чтобы иметь правильно сбалансированное, отрегулированное вращение лопастей.

Здесь возникает резонный вопрос, стоит ли ветряк из подручных материалов и шуруповерта таких трудов и усилий, тем более что окупаемость его стремится к нулю. Если сравнить затраты на изготовление ветряка своими руками и стоимость готовой типовой комплектации ВЭУ (ветроэнергетическая установка), второй вариант более предпочтительный.

Самодельный ветрогенератор

Самодельный ветрогенератор своими руками.

Пошаговое руководство как сделать из старого или не очень старого шуруповерта ветрогенератор, и спасти планету от глобального потепления

Вот внутренности исправного, но по причине севших аккумуляторов, совершенно ни к чему не пригодного шуруповерта.

В принципе почти готовая конструкция ветряка, как Вы видите все гениальное просто — зажимаем вал двигателя в зажимной патрон а шестерня на другом конце будет использоваться для крепления лопастей, кстати, данное решение позволяет в два счета собрать генератор из любого двигателя, да и патрон с шестерней можно взять от сломанной дрели.

Сверлим отверстия в самой шестерне.

Тут собственно все понятно)

Вырезаем круглую пластину для крепления лопастей из стали, желательно нержавейки, но подойдет любая достаточная по толщине чтобы не погнуло во время грозы, например.

Трубку подбираем с внутренним диаметром равным или чуть большим диаметру подшипников и распиливаем вдоль на две части.

Вот одна половинка трубки надета на подшипники.

Крепления для подшипников придется поискать, но в принципе здесь тоже очень много разных вариантов.

Вот что у меня получилось.

Вся конструкция в готовом виде.

Лопасти изготавливаются из пвх труб.

Собранный генератор и лопасти.

Вся конструкция размещается в банке из под кофе.

С двух сторон используются пластиковые крышки из под кофе, их для надежности надо посадить на герметик и обмотать изолентой.

Для штанги, например можно использовать раздвижную вешалку для одежды.

Провод будет проходить внутри штанги, и выводиться снизу.

Красим все эмалью или нитрокраской.

Самодельный ветрогенератор готов. Надеюсь, вам понравилась эта самоделка, смотрите здесь еще интересные самоделки.

Маленький бонус всем посетителям блога, смешное видео:

Ещё полезные самоделки:

• Охранная сигнализация из кнопочного телефона
• Как удалить ржавчину
• Самодельная антенна
• Простой ножной переключатель
• Самодельная сигнализация из старого телефона
• Неисправность стиральной машины

на «“Самодельный ветрогенератор”»

01.07.2012 в 02:21

А сколько дает на выходе V? И при каком количестве оборотов, хотя бы ориньтировочно…

07.07.2012 в 01:42

Да больше 3 вольт не может давать, ну, максимум 4 вольта, при сильном ветре, чтоб нормально давало, нужно двигатель от беговой дорожки например, но вот за идею с лопастями спасибо, голову ломал из чего лопасти сделать, так просто оказалось, так можно из этих пвх труб и вертикальный ветрогенератор сделать, а вот там можно уже и от машины генератор поставить с редуктором.

16.07.2012 в 16:40

с этим редуктором ты неплохо придумал,но генератор слабоват.я сделал из гайкавёрта на 36в там такой-же редуктор ,но мощнее и переделок совсем мало

09.04.2013 в 00:23

Редуктор не надо было ломать, в нём и заключается эффект. Чтоб коллекторный двигатель дал напряжение его нужно хорошенько крутануть, потому он и даёт только 3 вольта. А хорошо его раскрутить можно только через редуктор. Но, чтобы раскрутить редуктор нужны большие лопасти. Большие лопасти промышленных ветряков вращаются медленно, но крутят генераторы через редуктор. По сути шуруповерт и является уменьшенной копией большого ветряка, зажимай в патрон вал с лопостями и снимай напряжение. Не надо было ничего городить. Только выбросить кнопку и транзистор, и поставить диод если он будет заряжать аккумулятор.

21.09.2013 в 23:46

Выход из генератора пускаем на кольцо и щётку токоприёмник . Иначе кабель перекрутится .

04.05.2014 в 11:11

Ну если что то надо не редуктор, а МУЛЬТИПЛИКАТОР. Редуктор понижает число оборотов, мультипликатор наоборот, повышает.

05.12.2015 в 23:39

Все механические редукторы подразделяются на две большие группы: мультипликаторы и ДЕМУЛЬТИПЛИКАТОРЫ, в зависимости от того повышают они или понижают угловую скорость.

06.04.2015 в 14:51

Сейчас большинство шуруповертов продается с планетарным редуктором а как называется этот шуруповерт по паспортным данным «?»

23.11.2015 в 22:58

шуруповерт с пластиковым редуктором вы собираетесь крутить в постоянном режиме? это примерно 10 шуруповертов в год…

26.01.2016 в 13:41

аа ну как в машине возьми реле-регулятор и штатным способом запускай. Воткни 12В аккум какой-нибудь для пуска, потом, если это будет гэс, то думаю можно будет аккум и отключить- генератор будет работать без остановок.

24.02.2016 в 17:15

А как на счет провода, который «будет проходить внутри штанги, и выводиться снизу» не закрутится через некоторое время (при «удачном» изменении направления ветра)?

24.02.2016 в 17:18

В чем смысл «хвостового оперения»?

Добавить комментарий Отменить ответ

Предварительная подготовка

При конструировании ветряка своими руками из подручных средств, если целью является иметь действующее, полезное в хозяйстве устройство, а не напоминание о необдуманном стремлении сотворить нечто, необходимо рассчитать зависимость возможной исходной мощности установки от скорости ветра.

Нужно учесть, что мощность ветра прямо пропорциональна площади обдуваемой поверхности и скорости ветра, возведенной в 3-ю степень. Простейшая арифметика покажет, что полученная энергия достаточна разве только для зарядки мобильника.

Прежде чем приступить к процессу изготовления “столь полезного” в домашнем обиходе устройства своими средствами и собственными умелыми руками, следует определить характеристики сопутствующих параметров:

• скорость ветра и его основные сезонные направления;
• окружающая территория;
• тип ветрогенератора;
• социальные аспекты.

При построении ветряка из шуруповерта, целесообразно выбрать горизонтально-осевой тип ветрогенератора, так как ось вращения ветряка такого типа может работать при любом направлении ветра. Хвостовая лопасть такой конструкции уравновешивает и поворачивает рабочую головку конструкции на мачте по направлению ветра.

Мощность, вырабатываемая ветрогенератором горизонтального типа прямо пропорциональна высоте его мачты, так как на высоте 6-10 метров скорость ветра больше, чем на меньших уровнях. Здесь также есть “но”, подобная установка не может находиться в непосредственной близости от построек. Ее лучше разместить на расстоянии около 300 м от жилой зоны, где нет деревьев, а лучше на возвышенности в таком случае начинаются проблемы с обслуживанием ветряка и его безопасности.

Обслуживание

Как и любой механизм, ветрогенератор, пусть даже сделанный своими руками, нуждается в некотором обслуживании.

Например, при резких порывах шквалистого ветра установка должна быть снабжена механизмом торможения, купленного в магазине или же изготовленного также своими руками, во избежание разрушения конструкции.

Другие защитные мероприятия, это обязательное заземление мачты и наличие выключателей, чтобы можно было подойти к конструкции в случае необходимости.

Нельзя сбрасывать со счетов суровые климатические условия зимой, так как в этот период лопасти или трубы генератора могут обледенеть и быть причиной аварии.

О смазывании трущихся частей ветряка и говорить не приходится, так как сам ветрогенератор уже является источником пусть небольшого, но шума, а дополнительный скрежет и скрип других частей установки может вызвать расстройство не только у соседей, но и у членов семьи доморощенного конструктора, который своими же руками устроил дискомфорт себе и своим близким.

Вывод

Воспользоваться возможностью и своими руками создать устройство для применения практически бесплатной, иначе дарованной богом энергии, особенно если находишься вдали от цивилизации или же просто хочешь экономить, весьма похвально, но экономическая оправданность начинается при скорости ветра не менее 4м/с.

Хочется спросить доморощенных кулибиных, не лучше ли за почти те же деньги купить типовой ВЭУ. Такая установка собирается за 2-3 часа, вырабатывает электричество при скорости ветра 1-2 м/с и имеет срок окупаемости 5-7 лет.

Стоит делать или нет?

Теперь вы умеете собирать простенький ветрогенератор из шуруповерта своими руками. В штормовую погоду он выдаст 200-240 Вт. С экономической точки зрения такой ветряк оправдает себя, только если все запчасти достались даром или валялись в гараже никому ненужные.

Но все мы понимаем, что дело тут не в деньгах, а в том, чтобы создать нечто самому. Добыть энергию из ничего при помощи старого хлама. Это ли не чудо.

Вероятно, после этого захочется собрать агрегат посерьезнее, который обеспечит светом весь дом. Это сложнее, но базовый принцип вам уже известен, так что дерзайте.

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.

Источник