Ветрогенератор на 220В своими руками — пошаговая инструкция, как сделать генератор для дачи вырабатывающий переменный ток

Автор: Строй маркет INTERSOLT

Проблема экономии электроэнергии интересует каждого домовладельца. Один из способов решить этот вопрос – сконструировать своими силами и установить ветрогенератор. О том, что представляет собой это устройство и как собрать его рабочую схему, расскажет эта статья.

Содержание

Принцип работы

Ветряк функционирует за счет преобразования видов энергии. Кинетическая сила ветра заставляет вращаться ротор (образуется механическая энергия), при движении которого возникает трёхфазный переменный ток.

Полученное электричество поступает через контроллер на батарею. Затем инвертор стабилизирует его до нужной величины. Последний этап – питание бытовых приборов.

Лопасти вращаются под действием импульсной, подъёмной либо тормозящей силы. В результате этого процесса начинает работать маховик. Вокруг ротора образуется магнитное поле, возникает ток.

Получаемый заряд используется двумя путями: частично накапливается в аккумуляторе и отчасти потребляется.

Основные элементы

Ветрогенератор состоит из следующих компонентов:

Ротор турбины;
Пропеллер, состоящий из лопастей;
Генератор, энергию ветра превращающий в электричество;
Хвостовик, определяющий направление воздушных масс;
Мачта для фиксации мотора, хвоста и турбины;
Соединительный кабель;
Контроллер;
Аккумулятор
Инвертор.

Типы конструкции

Аппараты различаются по следующим признакам:

Количество лопастей, материал их изготовления;
Вид установки;
Шаговый признак винта.

Лопасти

По числу элементов изделия бывают с одним, двумя, тремя деталями и многолопастные.

КСТАТИ. Чем больше лопастей, тем выше эффективность устройства (вращение происходит даже при слабых воздушных потоках). Их оптимальная длина – не больше 2 метров (иначе придётся мастерить более массивную конструкцию, чтобы добиться равновесия).

В зависимости от используемого сырья, существуют разновидности:

Жёсткая конструкция, изготавливается из твёрдой основы (древесина, металл), характеризуется повышенной прочностью и долговечностью;
Парусная модель (из тканей), более простой и доступный вариант, однако требует частого ремонта.

Тип монтажа

Здесь возможны две вариации:

Вертикальное исполнение, эффективней улавливает порывы ветра;
Горизонтальный аппарат, отличается более простой схемой и высоким КПД, однако требует высокой скорости воздушных масс (выше 5 м/с).

Шаговый признак

Этот параметр бывает:

Изменяемый, когда есть регулировка скорости вращения, однако эта возможность усложняет всю систему;
Фиксированный шаг, обеспечивает простоту и надёжность оборудования.

Что нужно учесть

Параметры, на которые обращают внимание:

Скорость ветра, от него зависит объём выработанной энергии (рекомендуемая величина – от 4 м/с);
Высота мачты, может контролироваться местным законодательством (например, индивидуальные сооружения вблизи аэродромов, тоннелей, мостов ограничиваются 15-тью метрами).

Другие, менее важные условия:

Шум от работы устройства (не должен превышать установленных нормативов), его замеряют специальным прибором;
Помехи для телевизионных и других трансляций (если они возникают, потребуется защита);
Претензии со стороны экологов, когда аппарат создаёт угрозу перелётным птицам (маловероятная проблема).

КСТАТИ. Установка аппарата не требует разрешения властей и каких-либо документов.

Плюсы и минусы модели собственной сборки

Этот способ (при условии грамотных проектирования и сборки), обеспечит следующие преимущества:

Экономия электроэнергии;
Самодельное изделие обойдётся дешевле, чем экземпляр, приобретённый в магазине;
Такие конструкции не облагаются налогом.

Но есть и недостатки:

Необходимо предусмотреть много нюансов, чтобы получить хороший результат;
Эффективность работы зависит от погоды.

Схемы сборки

Есть два варианта самодельного устройства. Каждый из них имеет свои тонкости монтажа.

Инструменты

Для работы потребуются:

Токарный станок;
Болгарка;
Сварочный аппарат;
Суперклей;
Эпоксидная смола;
Неодимовые магниты (продаются в магазинах);
Маркер, карандаш;
Рулетка;
Кусачки;
Дрель;
Гаечные ключи;
Отвёртки;
Хомуты (ими фиксируют генератор на рейке).

Устройство из автомобильных деталей

Рабочая мощность такого агрегата достигнет 1,5 кВт. Детали расположены так, что их легко заменить либо отремонтировать. Отличается низким уровнем шума и надёжностью.

Потребуются следующие компоненты:

Генератор, аккумулятор и выключатель типа «кнопка» (рассчитанные на 12 В);
Преобразователь (мощность до 1500 Вт, напряжение 12 или 220 В);
Стальная ёмкость (выварка, ведро, кастрюля и т.д.);
Реле заряда аккумулятора;
Вольтметр;
Крепёж (винты, гайки);
Кабели (сечения 2,5 и 4 кв. мм).

Порядок работы:

Стальную бочку размечают на четыре равных секции;
По намеченным линиям работают режущим инструментом.

Внимание! Ёмкость не разрезают до самого дна. Если она сделана из окрашенного либо оцинкованного материала, вместо болгарки применяют ножницы по металлу.

Дальнейшие действия:

В днище бочки и в шкиве генератора сверлят симметричные относительно друг друга отверстия (под болтовые крепления);
Сгибают лопасти по часовой стрелке так, чтобы эти элементы не превышали 2 м длины, их края стачивают, между ними и мачтой соблюдают зазор не меньше 25 см (иначе в рабочем режиме возможно столкновение деталей).

Важно! То, под каким углом расположены лопасти, определяет площадь воздействия ветра и скорость пропеллера.

На шкиве фиксируют винтами изготовленные лопасти;
Генератор с помощью хомутов закрепляют на мачте;
Подключают провода.

Заключительный этап – монтаж цепи:

Батарею и инвертор подсоединяют кабелем 4 кв. мм;
Для бытовых приборов используют 2,5 кв. мм.

Конструкция на магнитах

Модель характеризуется более сложной сборкой, требует опыта и знаний.

Сначала проводят подготовительные работы:

С помощью токарного оборудования вырезают углубления на роторе;
Неодимовые магниты фиксируют в готовых выемках (используют суперклей), сверху элементы оборачивают бумагой, всё свободное место на диске заливают эпоксидным составом.

Важно! Используется 20 магнитов (желательно прямоугольной формы), размерами 2,5х0,8 см. Их размещают так, чтобы полюса строго чередовались.

Следующие действия:

Изготавливают ось (внутри мачты предусматривают полость для ввода провода);
Посредством болгарки из двух трубок мастерят держатель конструкции (из стали), на одно окончание крепят генератор, другой конец прочно сваривают;
Для лопастей потребуются трубы диаметром от 4 мм, их обрабатывают лобзиком.

На заметку! Все старые запчасти перед использованием рекомендуется разобрать и почистить, подшипники – обязательно смазывают.

Затем собирают подготовленные компоненты в рабочую конструкцию:

Устанавливают генератор на несущей мачте;
Последовательно ставят лопасти, ротор, хвостовик;
Прокладывают кабель;
Подключают остальные компоненты, проверяют работу системы.

Кстати! Рекомендуется защитить сверху генератор кожухом. Силовую часть фиксируют на шарнирах, несущую рейку углубляют в бетонное основание и закрепляют четырьмя винтами.

При условии грамотного проектирования и сборки конструкции, хозяин дома сможет значительно сэкономить на электричестве. Вырабатываемый объём способен обеспечить повседневные запросы жильцов (освещение территории, работа бытовой техники).

Однако важно учесть все нюансы, правильно изготовить необходимые детали и последовательно выполнить сборку аппарата. Только в этом случае ветряная установка будет эффективно вырабатывать электроэнергию и долго прослужит.