Ветряной пропеллер своими руками

Ветрогенератор простой домашний своими руками

Главная страница » Ветрогенератор простой домашний своими руками

Альтернативная энергия, добываемая посредством «ветряной мельницы» — заманчивая идея, охватившая огромное число потенциальных потребителей электричества. Что же, электромехаников разного калибра, пытающихся сделать ветрогенератор своими руками, можно понять. Дешёвая (практически бесплатная) энергетика всегда ценилась на вес золота. Между тем установка даже простейшего домашнего ветрогенератора даёт реальную возможность получить бесплатный ток. Но как сделать домашний ветрогенератор своими руками? Как заставить работать систему энергии ветра? Попробуем раскрыть занавес тайны с помощью опыта бывалых электромехаников.

Основа домашнего ветрогенератора

Тема изготовления и установки самодельных ветряных генераторов очень широко представлена в сети Интернет. Однако большая часть материала – это банальное описание принципов получения электрической энергии от природных источников.

Теоретическая методика устройства (установки) ветрогенераторов уже давно известна и вполне понятна. А вот как обстоят дела практически в бытовом секторе – вопрос, раскрытый далеко не полностью.

Чаще всего в качестве источника тока для самодельных домашних ветрогенераторов рекомендуют выбирать автомобильные генераторы или асинхронные двигатели переменного тока, дополненные неодимовыми магнитами.

Процедура переделки асинхронного электродвигателя переменного тока под генератор для ветряка. Заключается в изготовлении «шубы» ротора из неодимовых магнитов. Крайне сложный и долговременный процесс

Однако оба варианта требуют существенной доработки, нередко сложной, дорогостоящей, отнимающей много сил и времени. Куда проще и легче во всех отношениях установить электродвигатели, подобные тем, что выпускались прежде и выпускаются теперь фирмой Ametek (пример) и другими.

Для домашней ветрогенераторной установки подходят моторы постоянного тока напряжением 30 – 100 вольт. В режиме генератора от них можно получить примерно 50% от заявленного рабочего напряжения.

Следует отметить: при работе в режиме генерации электродвигатели постоянного тока требуется раскручивать до скорости выше номинальной. При этом каждый отдельно взятый мотор из десятка одинаковых экземпляров, может показывать совершенно разные характеристики.

Поэтому оптимальный подбор электродвигателя к домашнему ветрогенератору логичен при следующих показателях:

1. Высокий параметр рабочего напряжения.
2. Низкий параметр RPM (угловая скорость вращения).
3. Высокое значение рабочего тока.

Так, удачным под установку выглядит мотор производства фирмы Ametek с рабочим напряжением 36 вольт и угловой скоростью вращения — 325 об/мин. Именно такой электродвигатель используется в конструкции ветрогенератора – установки, что описана ниже в качестве примера домашнего ветряка.

Мотор постоянного тока для домашнего ветрогенератора. Оптимальный вариант из числа продуктов, изготовленных фирмой Ametek. Также удачно подходят подобные электродвигатели производства других фирм

Проверить эффективность любого похожего мотора несложно. Достаточно подключить к электрическим выводам обычную автомобильную лампу накаливания на 12 вольт и крутануть вал мотора рукой. При хороших технических показателях электродвигателя лампа обязательно зажжётся.

Ветрогенератор в домашнем конструкторском наборе

Итак, можно считать, что выбран генератор — главная деталь системы регенерации энергии ветра. Остаётся добавить:

• винт на три лопасти,
• флюгерную систему,
• мачту металлическую,
• контроллер заряда АКБ.

Желательно, но не обязательно, соблюсти последовательность производства всех оставшихся частей ветряного генератора. Последовательность – это порядок, который необходим в любом деле для достижения результативности. Очевидно: существенную помощь в строительстве энергетической машины оказывают готовые наборы:

Изготовление лопастей пропеллера

Достаточно лёгким и простым видится изготовление лопастей винта генератора из пластиковой трубы диаметром 150-200 мм.

Для описываемой конструкции домашнего ветрогенератора были сделаны (вырезаны) три лопасти. Материал: 152-миллиметровая сантехническая труба. Длина каждой лопасти – 610 мм.

Лопасти для пропеллера домашнего ветрогенератора. Элементы пропеллера изготовлены из обычной сантехнической трубы, что широко используется в хозяйстве ЖКХ

Сантехническая труба изначально отрезается по размеру длины с небольшим запасом на обработку. Затем отрезанный кусок рассекается по осевой линии на четыре одинаковых части. Каждая часть вырезается по несложному шаблону рабочей пропеллерной лопасти. Все кромки резов необходимо тщательно зачистить – отполировать для лучшей аэродинамики.

Элементы пропеллера ветрогенератора – пластиковые лопасти, закрепляются на шкиве, собранном из двух отдельных дисков. Шкив насаживается на вал мотора и притягивается винтом. Та часть ступицы, на которой крепятся лопасти, имеет диаметр 127 мм. Другая часть – шестерня, в диаметре имеет размер 85 мм. Обе детали ступицы не изготавливались специально.

Закреплённые на ступице лопасти винта домашнего ветряка. Собранный из подручных деталей и готовый к установке на домашний ветрогенератор простейший винт

Металлический диск и шестерню удалось найти в старом техническом хламе. Но диск был без отверстия под вал, а шестерня имела малый диаметр. Объединением этих деталей в единое целое удалось решить проблему соотношения массы и диаметра.

После закрепления лопастей, осталось лишь закрыть торец ступицы пластиковым обтекателем (опять же для аэродинамики).

Флюгерная основа ветрогенератора

Обычный деревянный брусок (желательно из твёрдых пород) длиной 600 мм подойдёт для флюгерной основы. На одном конце бруска хомутами закрепляется электродвигатель, на другом монтируется «хвост».

Флюгерная часть установки, куда поставлены двигатель и хвост ветряка. Мотор дополнительно закрепляется хомутами, хвост накладными брусочками

Хвостовая часть сделана из листового алюминия – это вырезанный прямоугольный кусок, который попросту устанавливается между наставными брусочками и скрепляется винтами.

Для улучшения свойств долговечности, деревянный брусок рекомендуется дополнительно обработать пропиткой и покрыть сверху лаком. На нижней плоскости бруска, на расстоянии 190 мм от заднего торца бруса, через опорный фланец закрепляется трубчатый отвод под соединение с мачтой.

Флюгерная система домашнего ветряка (нижняя её часть), изготовленная из простых доступных деталей. Такие детали найдутся у каждого владельца домашнего хозяйства

Недалеко от точки закрепления фланца, на стенке трубы высверливается отверстие d=10-12 мм под вывод кабеля сквозь трубу от ветрогенератора к накопителю энергии.

Основание и шарнирная мачта

Тогда как уже готова флюгерная часть домашнего ветрогенератора, наступает очередь производства опорной мачты. Домашнюю установку вполне достаточно поднять на высоту 5-7 метров. Металлическая труба d=50 мм (внешний d=57 мм) в самый раз подходит под мачту этого проекта ветрогенератора для дома.

Опорная тарелка под нижнюю часть мачты домашнего ветряка сделана из толстой листовой фанеры (20 мм). Диаметр блина 650 мм. По краям фанерного блина, равномерно по кругу и с отступом 25-30 мм просверлены 4 отверстия d=12 мм.

Нижняя и верхняя части, которые встанут между мачтой. Слева опорная площадка с установленным на поверхности шарнирным механизмом подъёма/спуска ветрогенератора

Эти отверстия предназначены под временное (или постоянное) штыревое крепление на грунт. Для прочности установки фанеру снизу можно усилить стальным листом. На поверхности опорной тарелки прикреплена конструкция, собранная из металлических сантехнических фланцев, патрубков, уголков и муфты-тройника.

Между уголками и муфтой-тройником резьбовое сочленение выполнено не до конца. Это сделано специально, чтобы получить эффект шарнира. Таким образом, подъём или спуск ветрогенератора можно осуществлять без труда в любой момент.

Подставка под мачту ветряка оснащается четырьмя отверстиями для дополнительного крепления штырями на грунт. Так, примерно, выглядит состояние опорного элемента, когда мачта установлена и поднята

Муфта-тройник центральным отводом соединена с куском трубы, в нижней части которой установлен ограничитель для трубы мачты. Мачтовая труба надевается на трубчатый кусок меньшего диаметра до упора в ограничитель.

Примерно так же соединяется верхняя часть мачты и флюгерная система ветряка. Но там, в качестве ограничителя, внутри мачтовой трубы установлены подшипники.

Крепление мачты растяжками выполняется стандартно с применением обычных хомутов, которые несложно сделать своими руками из листового металла

Так что, для сборки всей мачтовой системы и потребуется, без каких-либо креплений, всего лишь соединить нижнюю и верхнюю части с мачтовой трубой. Затем, благодаря шарнирному устройству поднять ветрогенераторную установку и зафиксировать мачту растяжками.

Удобство шарнирной системы очевидно. К примеру, на случай непогоды ветрогенератор можно быстро «уложить» на землю, сохранив от разрушения и так же быстро установить в рабочее положение.

Домашний ветрогенератор и схема контроллера

Контроль напряжений и токов, снимаемых с генератора домашней ветряной энергетической установки и подаваемых на аккумуляторные батареи, необходим обязательно. Иначе АКБ быстро выйдет из строя.

Причина очевидна: нестабильность зарядного цикла и нарушения параметров зарядки. Или же следует применять, к примеру, новые аква-аккумуляторы, которым не страшны хаотичные циклы, завышенные напряжения и токи.

Функции контроля достигаются сборкой и включением в конструкцию домашнего ветрогенератора простой электронной схемы. Домашние ветряные установки обычно комплектуются относительно простыми схемами.

Принципиальная схема контроллера заряда АКБ ветроэнергетической установки, сборка которой описывается в этой публикации. Минимум электронных компонентов и высокая надёжность

Главное назначение схем – управление реле, переключающего выходы ветрогенератора на аккумуляторную батарею или на балластную нагрузку. Переключение выполняется в зависимости от текущего уровня напряжения на клеммах АКБ.

Традиционная для домашних ветряков схема контроллера применялась и в этом случае. Электронная плата содержит небольшое число электронных компонентов. Схему достаточно просто спаять своими руками в домашних условиях.

Принцип построения обеспечивает зарядку аккумуляторов до момента, пока не будет достигнут граничный предел напряжения на клеммах. Затем реле переключает линию на установленный балласт. Реле нужно брать с контактной группой под высокие токи, не менее 40-60А.

Настройка схемы предполагает регулировку триммеров под установку соответствующих напряжений контрольных точек «А» и «В». Оптимальные значения напряжений в этих точках равны: для «А» — 7,25 вольт; для «В» — 5,9 вольт.

Если схема настроена под такие параметры, аккумуляторная батарея будет отключаться при достижении на клеммах напряжения 14,5 В и вновь подключаться к линии ветрогенератора при напряжении на клеммах 11,8 В.

Структурная электрическая схема домашнего ветряка: А1…А3 — аккумуляторная батарея; В1 — вентилятор; Ф1 — сглаживающий фильтр; Л1…Л3 — лампы накаливания (балласт); Д1…Д3 — мощные диоды

Схемой ветрогенератора предусмотрено управление вентилятором «3» (может использоваться для вентиляции газов АКБ) и альтернативной нагрузкой «4» через силовые транзисторы серии IRF.

Состояние выходов отмечают светодиоды красного и зелёного свечения. Предусмотрена установка ручного управления состоянием контроллера через кнопки «1» и «2».

Особенности подключения системы

Завершая публикацию, следует отметить одну важную особенность. Подключение контроллера (при условии уже работающей турбины) необходимо проводить следующей последовательностью:

1. Подключить контакты «АКБ» на клеммы аккумулятора.
2. Подключить контакты ветрогенератора на клеммы реле.

Если такую последовательность не соблюдать, существует высокий риск вывода контроллера из строя.

Установка ветрогенератора 5 кВт — видео гид

Источник

Флюгер (ветряк) своими руками, как сделать

В этой статье рассмотрим как своими руками сделать флюгер или «ветряк», который можно установить на крышу дома или другого строения, или на столб. Флюгер можно так же приобрести у производителей/поставщиков продукции для устройства кровельных систем, например компания «Металл Профиль» → https://spb.metallprofil.ru/ и другие. Флюгер так же можно купить на строительном рынке или магазине (супермаркете), ну а дальше мы попробуем сделать флюгер для своего дома своими руками и посмотрим, что у нас получится и не проще ли приобрести.
Содержание:
1. Для чего нужен флюгер.
2. Из чего состоит флюгер (ветряк).
3. Какой и из чего делать флюгер.
3.1 Простые варианты флюгера своими руками.
3.2 Варианты сложнее.
4. Простейший деревянный флюгер с пропеллером.
5. Красивый деревянный флюгер в виде самолёта.
6. Металлический флюгер с фигуркой своими руками.
7. Деревянный флюгер с фигуркой своими руками, как сделать.

Для чего нужен флюгер

Флюгер нужен для определения направления ветра, если это действительно нужно, например на метеостанциях это необходимо. А так, в основном используется в качестве украшения и некоторой игрушки — всегда интересно понаблюдать, куда дует ветер. Можно проследить по небу и направлению ветра, куда движутся тучи и обойдут-ли они ваш дом стороной.

В сегодняшнее время флюгер является больше украшением жилища, так же ему присваивают некоторые «мистические» свойства, считается, что он оберегает дом. Так же является своеобразным символом дома.

Флюгер так же можно использовать для отпугивания птиц и грызунов (от вибраций в землю), если сделать так, что он будет издавать какие-то звуки при вращении или передавать вибрации в землю по столбу от крутящегося пропеллера.

Из чего состоит флюгер (ветряк)

Флюгер — достаточно простое устройство, представляющее собой флажок, закреплённый на поворотной стойке-оси, флажок поворачивается в направлении ветра.

Так же флюгер состоит из:

• подшипника, благодаря которому ось вращается, и с ней вращается флажок;
• защитного корпуса подшипника;
• розы ветров, благодаря которой можно определить направление ветра;
• противовеса или флюгарки, размещаемые на втором конце флюгера;

Из чего состоит флюгер

Какой и из чего делать флюгер

Флюгер можно сделать как из любых подручных материалов, таких как:

так и вырезать красивую фигурку из:

• дерева (фанеры),
• металла (в т.ч. оцинковки),
• пластика.

Всё зависит от того, для чего вы делаете флюгер. Если надёжную, красивую, прочную конструкцию, то лучше предпочесть металл, дерево, пластик. Если просто игрушку, то можно и пластиковые бутылки использовать с CD-дисками.

Простые варианты флюгера своими руками

В детстве многие делали флюгеры в виде самолётов с пропеллером, он показывал не только направление ветра, но и просто был интересен детям.

А вот немного усовершенствованный вариант самолёта.

Такой вариант из пластиковых бутылок будет создавать шум и отпугивать птиц.

Ну, а это самый банальный вариант флюгера.

Варианты сложнее

Ну, а теперь рассмотрим варианты посложнее. Если с простыми флюгерами всё более-менее понятно, как они устроены и как их делать, то на их примере попробуем сделать флюгер посложнее.

Флюгеры посложнее делают в основном из металла, реже из дерева. Для того, чтобы сделать флюгер своими руками потребуются инструменты:

• сварочный аппарат (инвертор) и → навыки им пользоваться;
• болгарка (и → навыки ей пользоваться);
• мелкий инструмент: пассатижи, отвёртки и т.п., который должен быть в каждом хозяйстве;
• дрель;
• для вырезки фигурок из дерева электролобзик;
• некоторый другой инструмент.

Рассмотрим подробнее как сделать различные виды флюгеров своими руками.

Простейший деревянный флюгер с пропеллером

Простой вариант флюгера представлен на видео ниже. Изготавливается из дерева и листов металла (оцинковки). Потребуется некоторый набор инструментов:

• дрель,
• шуруповёрт,
• ножовка по дереву,
• пассатижи, рулетка, карандаш и т.п.

Первым делом изготавливаются лопасти пропеллера из листов жести: нарезаются, обтачиваются. Второе, что требуется — закрепить лопасти пропеллера на деревянном бруске, как это делается, показано на видео.

Пропеллер на гвозде крепится к деревянной планке, на конце которой фиксируется пластина, крыло флюгера. Флюгер центрируется и устанавливается на стойку, опять же с помощью гвоздя.

Красивый деревянный флюгер в виде самолёта

На изготовление такого флюгера требуются навыки плотника, но и выглядит он красиво, заодно эти навыки можно и приобрести.

Из относительно сложных инструментов, помимо лобзика, дрели, шуруповёрта и болгарки потребуются:

• тиски и
• электрорубанок (возможно получится обойтись и без него).

Как и в предыдущем варианте сначала изготавливается пропеллер, выглядит такой пропеллер уже куда лучше чем в первом варианте, но и навыков и инструментов требуется больше.

Лопасти пропеллера делаются в данном случае из фанеры. Фюзеляж изготавливается из брусков, выпиливая их лобзиком, подрезается электрорубанком. Все подробности сборки и изготовления рассказаны в видео.

В этом же видео (в конце) показан интересный вариант флюгера с движущимися фигурками. Только зачем-то автор сделал фигурки в которых женщина колет дрова, а мужчина сидит и пьёт… Не красиво, но принцип понять пойдёт.

Металлический флюгер с фигуркой своими руками

Так мы узнали из чего состоит флюгер и теперь постараемся собрать его самостоятельно. Для металлического флюгера потребуются металлические детали, а именно:

• уголки,
• трубки,
• листы металла для фигурок,
• обязателен металлический шарик или подшипник.

Посмотрим видео и узнаем из чего состоит металлический флюгер и как его собрать самостоятельно.

Из видео понятно что к чему приваривать и как собрать такой флюгер. Всё остальное может подсказать практика на деле.

Обязательна последующая защита металла от коррозии.

Деревянный флюгер с фигуркой своими руками, как сделать

Теперь рассмотрим как сделать флюгер из дерева. Принципиальное отличие — это подборка деревянных деталей. Если металлические круглые трубы купить не проблема, то вот с деревом могут возникнуть сложности. На видео ниже детали обрабатываются на токарном станке для получения нужной формы.

Фигурка можно сделать из фанеры, а розу ветров сделать двустороннюю, так будет надёжнее.

Вот мы и рассмотрели устройство и изготовление различных флюгеров своими руками и вам теперь решать, делать ли самостоятельно или купить готовый вариант, к примеру в той же компании «Металл Профиль» (ссылка была в начале). Успехов вам!

Оставляйте ваши советы и комментарии ниже. Подписывайтесь на новостную рассылку. Успехов вам, и добра вашей семье!

Источник