Home> Як зробити Вітряк (Вітряну електростанцію, вітроенергетична станцію) своїми руками
У попередній статті ми розглянули конструкцію і принцип дії вітроенергетичских станцій різних типів. З огляду на те, що багатьох читачів зацікавив цей альтернативне джерело енергії, я вирішив зупинитися на ньому докладніше.
Сьогодні Ви дізнаєтеся, як зробити невелику вітряну електростанцію (далі ВЕС) для екодома своїми руками з підручних матеріалів. Відразу обмовлюся, що потужність такої ВЕС буде залежати від технічних характеристик матеріалів і приладів, які Ви будете використовувати при її створенні. Потужність ВЕС, яка буде розглянута нижче, становить менше 1 кВт, а й цієї потужності цілком достатньо для освітлення кількох кімнат екодома, роботи холодильника або поливального насоса.
З попередньої статті Ви знаєте, що ВЕС бувають крильчатого і карусельного типів. У даній статті ми розглянемо приклад створення ВЕС карусельного типу з самообертаючимся барабаном.
У найпростішому своєму виді така ВЕС є дві половинки полого циліндра, розсунуті в сторони від загальної осі (рисунок 1-А). Така конструкція має ряд переваг в порівнянні з ВЕС крильчатого типу, головним з яких є виражена аеродинамічна несиметричність, при якій потік, що набігає повітря зісковзує з опуклою боку одного напівциліндра, в той час, як інша сторона, звернена до вітру, надає значний опір. Внаслідок цього барабан повертається, і півциліндри міняються місцями з великою швидкістю.
Для порівняння, потужність ВЕС карусельного типу з барабаном діаметром близько 1 м, дорівнює потужності ВЕС крильчатого типу з трилопатевим пропелером діаметром 2,5 м. При цьому для монтажу ВЕС крильчатого типу обов'язково необхідна висока штанга, то ВЕС карусельного типу можна встановити прямо на землі.
Розглянуту конструкцію двухлопастного барабана можна вдосконалити шляхом збільшення кількості лопатей до чотирьох (рисунок 1-Б). Загальний ККД і тягові характеристики такої установки будуть значно краще.
Тепер перейдемо до самої процедури виготовлення. Загальний вигляд і розміри установки показані на малюнку 2. Почати варто з виготовлення барабана, лопаті якого можна зробити з фанери, покрівельного заліза, дюралюмінієвого листа або листового пластика відповідних розмірів. В незалежності від обраного матеріалу уникайте надмірно товстих заготовок, адже головна вимога до ротора - легкість.
Малюнок 2, Малюнок 3
У разі використання покрівельного заліза для виготовлення барабана, вертикальні краю лопатей варто посилити, підклавши під бортівка металевий пруток діаметром 5-6 мм, в разі використання в якості матеріалу барабана фанери (товщиною не менше 5-6 мм), просочити її гарячою оліфою. Щоки барабана можна виготовити з деревини, пластмаси або легкого металу, а місця стиків промазати густою олійною фарбою.
Хрестовини, що з'єднують окремі лопаті в ротор, краще зварити або склепати із сталевих смуг перетином 5 × 60 мм. Можна використовувати і деревину: товщина заготовки не менше 25 мм, ширина - 80 мм.
Ось для майбутньої ВЕС варто виконати зі сталевої труби з зовнішнім діаметром близько 30 мм і довжиною 2 м. Перед вибором заготовки для осі, не забудьте підібрати під неї два нових шарикопідшипника так, щоб їх розміри співпадали. Сталеві хрестовини ротора потрібно приварити до осі, а дерев'яні - прикріпити епоксидним клеєм і сталевими штифтами діаметром 5-6 мм, що проходять одночасно через кожну хрестовину і трубу. Лопаті можна змонтувати на болтах М12. При цьому приділіть увагу тому, щоб відстані від лопатей до осі були однаковими (приблизно 140-150 мм). Після того як барабан буде зібраний, знову покрийте стики деталей густою олійною фарбою.
Після того, як барабан буде готовий, Вам залишиться виготовити станину з металевого або дерев'яного куточка, на яку потім потрібно буде встановити шарикопідшипники. Перевірте, чи не перекосу, інакше ротор не зможе легко обертатися. Після цього всі деталі ВЕС слід двічі покрити олійною фарбою, а на нижньому кінці осі закріпити набір шківів різного діаметру.
Далі справа за простим: ремінь перекидаємо через шків ВЕС і з'єднуємо з генератором електричного струму, наприклад автомобільним. Вітроенергетична установка, побудована за даними рекомендаціям із зазначених матеріалів, при швидкості вітру 9-10 м / с зможе виробляти потужність 800 Вт.
На випадок відсутності вітру, варто в електричному ланцюзі ВЕС, схема якої показана на малюнку 3, передбачити наявність акумулятора.
На малюнку 3:
1 - резистор;
2 - обмотка статора генератора;
3 - ротор генератора;
4 - регулятор напруги;
5 - реле зворотного струму;
6 - амперметр;
7 - акумулятор;
8 - запобіжник;
9 - вимикач.
Ось таку вітряну електростанцію для будинку може зібрати кожен з Вас своїми руками! Так що, дерзайте!