Главная Самодельный Ветрогенератор. Регистрация Вход
Меню сайта

Наш канал на Youtube:

Форма входа








Самодельный Ветрогенератор.



Самодельный Ветрогенератор.

Хозяин ветряной мельницы, сумевший поставить себе службу силу ветра, во все времена был человеком уважаемым и имел хорошую прибыль. И сегодня тот, кто может пользоваться экологически чистой, получая ее буквально из воздуха, безусловно, вызывает уважение. Особенно это значимо в тех населенных пунктах, где постоянно возникают перебои в электросети. Но приобрести готовый может позволить себе не каждый. А при стоимости готового в тысячи долларов, это больше похоже на дорогую игрушку, и об окупаемости  здесь говорить не приходится. По крайней мере, в обозримом будущем. Сельским умельцам, чтобы рассчитать и построить самодельный ветряк, нужна достаточная техническая подготовка. Встает вполне законный вопрос. А стоит ли постоянно  изобретать велосипед и повторять чужие ошибки? Я думаю, нет. Давайте посмотрим, с чем придется иметь дело.  Чтобы соорудить  ветрогенератор своими руками, необходимо рассчитать некоторые параметры ветряного колеса – основного элемента ветродвигателя. Для выработки электроэнергии используют крыльчатые ветряные колеса. Их быстроходность- отношение круговой скорости конца лопасти к скорости ветра - рассчитывается по формуле:

Для привода электрогенераторов используют быстроходные ветродвигатели с малым (от двух до шести) числом лопастей. Это в основном обусловлено тем, что с увеличением числа лопастей значительно снижаются обороты ветроколеса. Величина быстроходности современных трехлопастных двигателей с лопастями обтекаемой аэродинамической формы - от 4 до 7,5. Мощность ветродвигателя зависит от диаметра ветряного колеса, формы лопастей, положения их в потоке воздуха, скорости  ветра и рассчитывается по формуле:

 

Для колес с лопастями обтекаемой формы коэффициент использования ветра не превышает 0,5, а если лопасти плохо обтекаемы, как например у сельского ветряка, то=0,3. Ориентировочные размеры и углы атаки трехлопастного ветроколеса приведены ниже. Его потребуется сделать из стеклопластика или применить формовочное литье. При изготовлении из стеклопластика изготавливают каркас из проволоки или деревянных брусьев обматывают стеклотканью и пропитывают эпоксидной смолой. Становится понятно, что изготовить такую конструкцию в домашних условиях практически нереально. Но ведь можно изготовить лопасти намного проще. К чему эти невозможные условия крутки лопасти, при этом собрать  такое ветроколесо сможет каждый, и стоимость материалов будет копеечная. Не потребуется применения дорогих и токсичных смол. Простота балансировки в нем, в отличие от выше изложенного ветроколеса.  Просто представьте себе практически, как возможно сбалансировать ветроколесо диаметром  всего три метра.  А ведь предлагаемая конструкция ветроколеса позволяет при 9-10м/с,  развить мощность на генераторе, чуть больше киловатта. Поэтому, когда я вижу, как для самостоятельного изготовления предлагают конструкции 5 -10 киловатт и  больше у меня  это вызывает улыбку умиления.  Нет, это реальные чертежи, но их воплотить в изделие не то, что отдельный человек. Не всякая фирма изготовить в состоянии. Я еще раз повторюсь рассчитать можно ветрогенератор  и на 10 киловатт и на 20 киловатт. Но покажите мне, реально работающий самодельный ветрогенератор такой мощности. В металле в пластике, не важно. Лишь бы работал. Я уверен если бы это было так, то это «событие» уже растрезвонили по всему Рунету. Поэтому рекомендую на вещи смотреть реально, а чертежи самодельных ветрогенераторов такой мощности не стоят и гроша.  В тоже время ветряки мощностью до 3 киловатт мы хоть и в единичных экземплярах, но видим в интернете.  Но, чтобы самостоятельно изготовить такую конструкцию, нужно быть фанатом и проффи этого дела. И иметь соответствующие навыки работы. Про стоимость материалов уже и говорить не приходится. Именно все выше перечисленные обстоятельства и вынуждают поумерить свои амбиции в плане мощности конструкции. Ведь она должна быть доступна для повторения обычному домашнему мастеру и материалы должны быть  доступными. В зависимости от средней скорости ветра в данном регионе и его повторяемости на протяжении года расчетную скорость ветра принимают 6-9 м/с.

Ориентация по Ветру.

Ветродвигатель должен автоматически устанавливаться по ветру. При небольшой мощности это достигается размещением ветроколеса позади башни, на которой установлен электродвигатель. Или этот способ используют при коническом наклоне лопастей, для ветрогенераторов большой мощности. Используют также хвост, который действует как флюгер. Ветроколесо приобретает устойчивость при определенной величине площади хвоста, которую рассчитывают по формуле:


Где D – диаметр ветроколеса;L - расстояние от плоскости вращения ветроколеса до вертикальной оси поворота ветродвигателя, м (рис.2,б); I - расстояние от центра хвоста до вертикальной оси поворота ветродвигателя, м; µ - коэффициент  трения головки двигателя по опорной плоскости(при использовании шарикоподшипников м=0,03-0,05); G -вес головки ветродвигателя, Н;r -средний радиус окружности, по которой возникают  силы трения,м;р -давление ветра при пуске ветрогвигателя,Н/м².

Без бокового плана не обойтись.


Для работы ветродвигателя важна стабильная скорость вращения колеса. Этого можно достичь с помощью бокового плана. Ветроколесо отклоняется от потока воздуха из-за давления ветра на лопату 5. Постоянную мощность ветроколеса поддерживают благодаря направляющей дужке 2. При отклонении ветроколеса трос, натягиваемый пружиной 3, ложится на эту дужку, создавая  плечо переменной силы для пружины. Момент силы пружины при этом приблизительно равен моменту силы ветра ( с учетом углов отклонения ветроколеса от направления ветра).

Бесперебойное электричество.

Простейший вариант преобразования механической энергии ветродвигателя в электрическую в сельских условиях - использование автомобильного или тракторного вентильного генератора напряжением 14 или 28 В. Генератор имеет обмотку статора, выпрямитель и регулятор напряжения. Регулятор настроен так, что на выходе поддерживается неизменное напряжение (отклонение - до 4% при изменении частоты вращения ротора в диапазоне 1:12 в автомобильных и 1:4 в тракторных генераторах). Благодаря такому регулятору автомобильный генератор может вырабатывать электроэнергию постоянного тока с практически неизменным напряжением при значительных колебаниях частоты вращения ветродвигателя.

     Вращающий момент передается от вала ветродвигателя (частота вращения в данном случае 200-300 об/мин) к валу генератора (номинальная частота вращения – 5000 об/мин) с помощью многоступенчатого редуктора  в данном случае.

       Для выравнивая мощности, отдаваемой ветросиловой установкой при изменении скорости ветра, необходима аккумуляторная батарея. Она накапливает энергию при сильном ветре и отдает ее в безветренную погоду или при слабом ветре. Именно применение аккумуляторов позволяет сделать ваше электроснабжение действительно бесперебойным. Выбор емкости аккумуляторной батареи зависит от многих факторов: средней скорости и частоты ветра в данной местности, мощности ветро - установки,  мощности потребителей электроэнергии, продолжительности максимума потребления за сутки и др.

      Для преобразования энергии постоянного тока 12 или 24В в переменный ток напряжением 220В  используют преобразователь напряжения (инвертор). На данный момент в продаже есть не дорогие преобразователи, используемые для бесперебойного питания различных потребителей мощностью от нескольких сотен ватт и нескольких киловатт.

    Электрическая схема ветроэлектростанции с  автомобильным генератором и преобразователем напряжения постоянного тока в однофазный переменный напряжением 220в приведена на рис.4. Электрическую часть станции можно составить из таких узлов: генератора Г273А от автомобиля КамАЗ напряжением 24 В и мощностью 2200 Вт при 5000 об/мин может практически развивать мощность 560 Вт, если хотя бы 4 ч в сутки дул ветер со скоростью 6 м/с.


С аналогичной конструкцией ветрогенератора вы можете ознакомиться здесь:

http://svoy-vetrogenerator.ru/index/samodelnyj_vetrogenerator/0-35



Если страница Вам понравилась - поделитесь ссылкой на нее с Вашими знакомыми в социальных сетях:

Copyright MyCorp © 2014
Бесплатный конструктор сайтов - uCoz
Бесплатный конструктор сайтов - uCoz
Не спешите покидать наш сайтЗакрыть