Вітрогенератор своїми руками - Школа виживання
Вітрогенератор для виживальника - це дуже корисна річ. Адже основа ідеї – весь світ руйнується, а ми живемо якщо не приспівуючи – то вельми гідно. А для гідного життя потрібна електрика, хоча б для освітлення будинку у вечірній-нічний час.
Тепловий насос забезпечить будинок гарячою водою, а енергія вітру дозволить використати електрику.
Промислові вітрогенератори коштують дуже пристойних грошей, проте у виготовленні вітрогенератора своїми руками немає складних моментів, головне – бажання та вміння працювати.
Подивимося - як можна зробити саморобний вітрогенератор.
Перше, що потрібно знати – це те, що чим вище встановлено саморобний вітрогенератор, там більше від нього буде віддача. Вітру на висоті завжди є, повітря постійно переміщається навколо Землі. Таким чином - найкраще ставити вітрогенератор на височині, якщо поряд з будинком немає такої або вона дуже далеко, необхідно підняти саморобний вітрогенератор на щоглі.
Щоглу можна зібрати з обрізків труб довжиною по 1.5 метра - якраз входять на заднє сидіння автомобіля, адже не на собі ж тягати їх до місця будівництва. Діаметр нижньої труби 325 мм, ближче до верху щогли він зменшується.
На фотографіях у цій статті щогла зібрана саме за такою технологією, висота щогли 12 метрів.
Для кріплення вітрогенератора потрібний стійкий фундамент. Добре підходить паля чи фундаментний блок від високовольтної опори. Фундамент бажано заглибити у землю на 15-2 метри. Для протистояння вітру потрібно встановити розтяжки. У цьому випадку була зварена конструкція з куточків та кронштейнів.
На кінцях кронштейнів приварені до анкерів пластини 50 х 50 см завтовшки 16 мм, вони з'єднуються між собою.потужними петлями.
Для розтяжок необхідно використовувати троси та талрепи, краще брати анодовані – вони не іржавіють.
Генератор краще використовувати безколекторний. Будь-які саморобні вітрогенератори з автомобільного генератора – це здавалося б зменшення трудовитрат, але насправді – лише навпаки, збільшення. Потрібно робити редуктор, що підвищує, так як автомобільний генератор розрахований на високі обороти, а на низьких його ККД зовсім мало. Втрати потужності в редукторі, навантаження генератора - все це призведе до того, що при вітрі нижче 7 м/с саморобний вітрогенератор практично не працюватиме.
Установка безколекторного генератора на вітряк дозволяє виробляти електроенергію навіть за вітру 1-2 м/с. Та й сам генератор збирається прямо на осі вітряка, що дозволяє уникнути непотрібних втрат у редукторах та шківах.
Для виготовлення частини генератора, що обертається, використовуються рідкісноземельні магніти, їх можна придбати на ebay.com або пошукати в інтернеті фірму, яка продає їх у вашому місті. Потрібно 24 штуки неодимових дискових магніту діаметром 20 мм і товщиною 5 мм.
Як основа саморобного вітрогенератора добре підходить маточина від мотоблока. Його колесо має невеликий діаметр, ціна на маточину не велика, втім завжди можна знайти варіант заміни - наприклад маточина від скутера нічим (крім ціни) не поступається, проте її можна знайти у вигляді БУ деталі - від розбитого «в мотлох» скутера.
Крім маточини знадобиться пара дисків для кріплення магнітів. Діаметр дисків 105мм, товщина 5мм. Диски оптимально вирізати з текстоліту, можна використовувати сталь, але вона гірше працюватиме – розсіюватиме магнітне поле різкоземельних магнітів. Та й самі магніти деградуватимуть навіть під час простою вітряка.Звичайно, деградація триватиме багато років, але краще використовувати не магнітний матеріал – текстоліт чи алюміній.
Якщо є можливість вифрезерувати отвори під магніти, то так і варто вчинити, інакше магніти приклеюються на поверхню диска (12 штук на диск, чергуючи полярність) і до половини заливаються за допомогою епоксидної смоли.
Статор виготовляється із ізольованого лаком дроту, диметр дроту 0.5 мм, 60 витків. Добре підходить провід від старого кінескопа, у свій час ЧБ і кольорові телевізори радянського виробництва викидали на смітник купами, та й зараз, після покупки плоского телевізора старий кінескопний агрегат у більшості випадків вирушає на викид. Тож проблем із халявним дротом немає.
Котушки розпаюються послідовно, ті - початок котушки з початком, кінець - з кінцем.
Для виготовлення статора випилюється форма з 4-мм фанери, 2 частини - нижня це дно і верхня статора, що задає круглу форму. Форма натирається воском – ретельно натирайте! Інакше при заливанні статора епоксидна смола прилипне до форми і віддерти її буде проблематично.
По центру встановлюється кільце з картону, яке ставить порожню середину ротора. Кільце так само має бути натерто воском із зовнішнього боку. Потім укладається папір з роздруком розташування деталей і вирізом центрального кільця - так найпростіше дотриматися точність розташування елементів.
З внутрішньої сторони кільце фіксується, в даному випадку використовувався розігрітий парафін - пролили свічкою, що горить. Це дало герметичність та фіксацію кільця.
Після цього розкладаються розпаяні між собою котушки.
Все це заливається епоксидною смолою. Заливайте за кілька разів, оскільки великі обсяги епоксидки при змішуванні можуть скипіти і швидко.схопитися. Після того, як форма залита можна почекати близько години, за цей час вийдуть наявні бульбашки, а епоксидка проникне в намотування котушок, відповідно загальний рівень знизиться. Доводимо новою порцією епоксидного клею рівень до верху та накриваємо шматком відпаленої склотканини.
Склотканину треба взяти товсті вона нестиме на собі функцію основи, без цього конструкція статора буде дуже крихкою.
Вся ця конструкція накривається вощеним аркушем паперу і притискається шматком фанери.
Через добу можна розбирати форму та виймати готовий статор.
На маточину встановлюється 2 підшипники, в них вал зі шпонкою, на вал перший диск ротора (пластина з магнітами), потім встановлюється втулка розпору товщиною 15 мм.
Статор кріпиться до маточини за допомогою 3-х мідних (щоб не магнітилися і не уповільнювали ротор) болтів діаметром 5 мм.
Другий диск ротора упирається в розпірну втулку. При установці врахуйте таке – протилежно розташовані магніти на дисках роторів повинні мати різну полярність. Це легко дотриматися, оскільки правильно встановлені ротори притягуються.
Зазори між магнітами та статором регулюються мідними гайками, розміщеними на мідних болтах по обидва боки маточини.
На виступаючу частину валу зі шпонкою одягається повітряний гвинт вітрогенератора і через шайбу і гровер притискається гайкою до ротора. Краще використати дві гайки та зачіпати їх. Все це необхідно прикрити обтічником для зажитого від негоди.
Повітряний гвинт можна виготовити з метрового шматка алюмінієвої поливної труби діаметром 220 мм та товщиною стінки 2,5 мм. Вона дуже добре пиляється за допомогою електролбзика.
По центру повітряного гвинта свердлиться отвір діаметром 1 мм, це необхідно для балансуваннягвинта. Балансувати потрібно дуже ретельно. Необхідно окремо відбалансувати і диски ротора, адже обороти саморобного вітрогенератора сягають 1500 об/хв.
Так як магнітне залипання звичайне для колекорних генераторів відсутнє, то саморобний вітрогенератор обертається і виробляє струм навіть від невеликого вітру, який практично не відчуваєш.
Захист саморобного вітрогенератора виконаний на основі похилої осі обертання хвоста. Відхилення осі складає 18-20 градусів від вертикалі.
Цей невеликий вітрогенератор видає в середньому близько 30-40 Вт. Звичайно, це небагато, але для більшого необхідно збільшувати діаметри ротора і статора, встановлювати більше магнітів і брати їх більшого розміру. Однак цього цілком вистачить для освітлення будинку за допомогою світлодіодних світильників. До того ж, генератор не безпосередньо видає струм у розетки, а заряджає акумулятор, з якого вже можна освітлювати будинок та підключати (через конвертор) побутові прилади.
При масштабуванні діаметра вітряка до 2,2 метра, а також збільшенні генератора, вихідна потужність саморобного вітряка становить близько 400 Вт. А це вже зовсім інша розмова.
Для тих, хто зацікавився саморобними вітрогенераторами, рекомендую книгу - Саморобна вітроелектростанція.
Книга була видана ще за СРСР у рамках «Бібліотеки юного конструктора» видавництвом ДОСАФФ, так що виготовлення подібного вітряка цілком під силу будь-кому.
Скачать книгу Саморобна вітроелектростанціяможна тут.
Маленький такий, а так багато виробляє. Але все ж таки це пристрій любителя. Потрібно робити щось більше, яке приноситиме користь.
Я ще додав би обмеження швидкості обертання повітряного гвинта. При великому вітрі можлива руйнаціяконструкції. Обмеження має бути у вигляді гальма, що включається при великих обертах.
Зазвичай обмежують поворотом пропелера під кутом до вітру. Якщо гальмувати - то можна загнути лопаті. При сильному вітрі просто ставлять під кутом в 90 градусів і поверхня, що омітається, стає мінімальною.
Що за маячня з приводу текстолітових та інших немагнітних дисків як ротор? Той хто збирав у купу цю статтю хоч знайомий із принципом роботи аксіального дискового вітрогенератора, я вже не кажу, чи зібрав він хоч один діючий екземпляр. Бачив цей генератор на сайті вітерець-ні про які текстолітові диски там і мови немає. Не вводьте людей в оману! Диски ротора повинні бути СТАЛЬНИМИ! І правильної товщини. Існує ПЗ для розрахунків магнітного потоку та індукції в зазорі - Елькут називається.
Також цікаво:
Виготовлення дриля для добування вогню
Як зробити саморобний пристрій у вигляді дриля для добування вогню і свердління дерева, каміння і так далі.
Відгуки на намет KingCamp Weekend 3
KingCamp Weekend 3 - просторий намет для кемпінгу
Саморобний ніж із ресори
Виготовлення саморобного ножа із ресорної сталі. Повна технологія створення ножа простими інструментами, доступна для будь-якого і не вимагає механічної майстерні або навіть верстата.