Альтернативные источники электроэнергии – соблазнительная идея в плане сокращения расходов на коммунальные платежи. Тот, кто умеет делать что-то полезное своими руками, легко может соорудить во дворе частного дома компактный ветровой генератор и получать с его помощью практически дармовое электричество. Как это сделать, разберемся детальнее.
Содержание:
- Подготовка
- Подбираем генераторы
- Сооружаем лопасти
- Монтаж ветрогенератора
- Мачта (или башня) для ветряного генератора
- Батарея
- Порядок сборки ветрогенератора
- Протягиваем провод и подключаем электронику
Подготовка
Для начала следует определить основные составляющие конструкции ветровой электростанции и изучить схемы ее устройства.
Фото 1.
Их можно посмотреть на фото 1-3. Для сооружения ветровой электростанции понадобятся лопасти, генератор, башня (или мачта) для подъема установки на нужную высоту, батарея, провода.
Фото 2.
Для удобства управления стоит подсоединить электронную систему.
Фото 3.
Подбираем генераторы
Генератор для ветряка можно соорудить полностью своими руками «с нуля». Тот, кто разбирается в таких установках, без труда справится с этой задачей. Остальным можно просто подобрать подходящий двигатель. На фото 4 изображено, как подключить своими руками генератор к лопастям.
Фото 4.
В качестве двигателя можно использовать, например, запчасти самых старых компьютеров. В них когда-то использовались движки с ленточными приводами. Есть такие у компании Ametek. Подобный раритет можно отыскать на Ebay. Если найти что-то подобное не повезло, можно использовать любой схожий генератор переменного тока с низкими оборотами.
Фото 5.
Некоторые мастера, сооружая самодельные ветрогенераторы для частного дома, используют в этих установках коллекторные двигатели с постоянными магнитами (на 36 В). Есть такие болгарского производства (фото 5). Стоит подобный генератор б/у приблизительно около 30-40 $.
Сооружаем лопасти
Лопасти для ветровой электростанции можно вырезать из стали или дерева, но это будет очень долго и трудоемко. Идеальный вариант – использование труб ПВХ (фото 6). Для домашнего «производства» лопастей из этого материала потребуется минимум усилий и времени. Чтобы конструкция лопасти идеально соответствовала возлагаемой на нее нагрузке, нужно правильно подобрать диаметр пластиковой трубы.
Фото 6.
Идеальное соотношение выглядит так: диаметр трубы должен быть в 5 раз меньше, чем длина будущей лопасти вашей ветровой электростанции. Если крыло должно равняться по длине 0,5 метрам, следовательно, у трубы должен быть диаметр 0,1 метр. Из одного отрезка ПВХ трубы можно вырезать штуки 4 лопасти. Этого как раз достаточно для одного ветряка.
Фото 7.
Сначала трубу длиной полметра следует разрезать вдоль на 4 равные полосы. Затем каждая полоска сужается немного в сторону одного конца (фото 7). Благодаря округлой форме трубы и сама лопасть будет иметь плавно загнутую форму. Она прекрасно подойдет для самодельного ветрогенератора.
Чтобы все лопасти были одинаковыми, следует сначала вырезать одну штуку, а затем использовать ее в качестве шаблона для всех остальных. В конце обработайте срезы на шлифовальном станке или вручную наждаком. Так вам удобнее будет работать с ними при монтаже установки.
Монтаж ветрогенератора
Чтобы закрепить лопасти, потребуется зубчатый шкив крепления вала движка и алюминиевый диск диаметром 0,13 м. Все это потребуется для сооружения винта. Прикручиваем лопасти при помощи болтов. Затем собирается турбина по схеме на фото 6. Корпус можно сделать все из той же пластиковой трубы, только большего диаметра.
Не забывайте, что установка должна иметь хвостовую часть, которая и будет поворачивать ветряной генератор навстречу потокам ветра. Благодаря хвостам ветряки и меняют свою позицию при каждой смене направления ветра. Как это выглядит, можно увидеть на схеме 3 (Фото 3).
Затем ветровой генератор следует поднять на нужную высоту. Мачту можно соорудить из деревянного бруса или стальной трубы. Последний вариант является самым практичным и надежным. Древесину еще потребуется защищать антисептиком и антипиренами, а это уже дополнительные хлопоты.
Мачта (или башня) для ветряного генератора
В трубопроводе (D = 3 см) хорошо будет скользить стальная труба (D = 2,5 см). Это позволит ветряку свободно вращаться, ловя ветер. Также потребуются фитинги и электрические провода. Фитинги монтируются с обоих концов трубы-мачты. Провода нужно пропустить внутрь нее. После этого вырезаем основание для мачты (можно из дерева, но лучше из железных уголков) и закрепляем его в земле (фото 3).
Чтобы ваш самодельный ветряной генератор надежно держался и не упал при первых же сильных порывах ветра на кровлю дома, важно качественно закрепить его в земле. Желательно залить для конструкции бетонное основание, оставив в нем петли для крепежа. Обязательно сделайте оттяжку для мачты, которая не позволит ей крениться (фото 3).
Если в конструкции были использованы какие-то деревянные составляющие, их обязательно следует покрасить. Потребуется 3-4 слоя краски. Она защитит древесину от гниения. Когда будут прикручены лопасти, установлен противовес на хвост ветряка и закреплена мачта, можно провести испытание ветровой установки. Наверняка лопасти раскрутятся в считанные секунды, поэтому испытания следует проводить с соблюдением всех мер предосторожности.
Батарея
Помимо самой турбины в ветровой электростанции должны быть батареи для хранения произведенной установкой электроэнергии. Обязательно установите блокирующий диод. Он предотвратит «утечку» электричества в обратном направлении. Иными словами, не даст лопастям ветрогенератора вращаться от произведенной ими же самими электроэнергии.
Также необходим контроллер заряда. Его можно приобрести все на том же Ebay или любом схожем портале. Производит контроллеры и другие составляющие для сборки механизмов, при помощи которых получают альтернативную энергию, Anyplace. Можно сделать контроллер и своими руками. Схема изображена на фото 2. Тот, кто увлекается электроникой, без проблем соберет такую конструкцию дома своими руками.
Порядок сборки ветрогенератора
После того, как собраны все основные элементы, можно приступать к окончательному монтажу ветрогенератора. Для начала следует правильно подобрать место возле дома, где было бы идеально установить ветряк. Лучше поставить несущую башню подальше от жилого дома, чтобы в случае аварии (что может случиться в результате разных природных катаклизмов) она не упала на дом, не побила окна, не травмировала людей.
Но и слишком далеко тоже нет смысла ставить, поскольку придется далеко тянуть кабель от генератора к зданию. Высота мачты должна быть, как минимум, метра 3. Толщина стальной трубы тоже должна быть достаточной для того, чтобы сильный ветер ее не погнул. Для оттяжки и крепления подойдут нейлоновые веревки и обычные деревянные колья. Веревки привязываются одним концом к мачте, другим – с кольям и сильно натягиваются. В конце колья нужно основательно вогнать в землю.
Для крепления веревок потребуются металлические скобы. Оттяжка производится в разных направлениях, чтобы в конечном итоге мачта была выведена строго по центру. Кстати, вместо нейлоновой веревки можно использовать стальные тросы. Они будут служить не одно десятилетие, за которое вы планируете пользоваться своим источником альтернативной энергии.
Протягиваем провод и подключаем электронику
После того, как было залито цементное основание (можно использовать и уже имеющееся), крепим в него петли и к ним монтируем саму мачту. К одному ее концу уже должна быть присоединена турбина. От нее провод кидаем к контроллеру. Жесткая проволока поможет протянуть электрический провод через стальную трубу, которая и служит нам мачтой. Провод просто привязываем к одному концу проволоки, после чего просовываем ее в трубу.
К батарее нужно подключить инвертор на 120 В и мультиметр, который даст возможность контролировать напряжение батареи и ветрогенератора. Мультимерт покажет, ток какой силы будет вырабатывать установка вашего ветрогенератора. Конечно, для электроснабжения всего дома его мощности едва ли хватит, но для подключения наружного освещения (пары лампочек во дворе) ее будет вполне достаточно.
Также пригодится такая установка на случай непредвиденного отключения электричества; позволит обходиться без подключения к общей сети на даче или в условиях горного домика. Для элементарных нужд – зарядить телефон, подключить электробритву, вскипятить воду в электрочайнике – вполне достаточно.
