Лопасти для ветрогенератора своими руками из трубы пвх: Лопасти для ветрогенератора своими руками

выбор и способы обработки материалов

Дата публикации: 17 мая 2019

Содержание

• Типы и преимущества различных форм самодельных лопастей для ветрогенератора
• Особенности изготовления лопастей для ветрогенератора своими руками из различных материалов
• Балансировка ветрогенератора

Самодельный ветрогенератор не уступает моделям промышленного производства по своим эксплуатационным параметрам. Зато его стоимость в разы дешевле. При желании можно изготовить конструкцию и лопасти для ветрогенератора своими руками, разобравшись в разнообразии материалов и выбрав оптимальный вариант с учетом желаемых характеристик.

Типы и преимущества различных форм самодельных лопастей для ветрогенератора

Современные материалы позволяют с легкостью изготовить конструкцию парусного или крыльчатого типа. Первые напоминают формой крылья ветряной мельницы – плоские прямые отрезки материала. Изготовить их можно из листа фанеры, алюминия или прочного пластика. Но такая форма имеет существенный недостаток. Она не задействует в кручении лопастей аэродинамические силы, дающие дополнительную мощность, а использует только силу давления потока воздуха. Результат – относительно невысокая производительность и переработка в электроэнергию не более 10% энергии ветра.

Гораздо большей эффективностью обладает крыльчатый профиль. Разница площади наружной и внутренней поверхности лопасти для ветрогенератора из пвх трубы позволяет потоку воздуха с неодинаковой силой воздействовать на противоположные стороны устройства. Возникающий при этом аэродинамический эффект увеличивает КПД ветрогенератора и дает увеличенный выход электроэнергии.

Особенности изготовления лопастей для ветрогенератора своими руками из различных материалов

Особенности формы лопасти и эффективность ветрогенератора во многом определяют использованные материалы. В числе наиболее распространенных:

• Трубы ПВХ

Представлены в продаже в широком ассортименте, что позволяет выбрать оптимальный вариант с учетом размеров будущей конструкции. Предпочтение стоит отдать изделиям для газопровода или канализации – их плотность позволит с легкостью выдержать даже сильные порывы ветра. Но стоит учесть, что центробежная сила усиливает нагрузку на лопасти пропорционально увеличению их длины. Края ветрогенератора вращаются со скоростью несколько сотен метров в секунду. И случайный разрыв трубы может стать причиной травмирования людей, находящихся поблизости.

Решением проблемы может стать уменьшение длины конструкции с одновременным увеличением их числа. Такая конструкция работает с меньшим шумом и уверенно вращается даже при слабом ветре. При выборе материала стоит обязательно учесть толщину трубы, от которой зависит плотность лопасти. Чертеж для лопастей ветрогенератора своими руками делается с использованием специальных таблиц, разработанных на основе практического опыта. Они помогут легко определить нужные параметры материала в зависимости от желаемого количества частей и их длины.

Обработка и формирование лопастей из ПВХ трубы займет минимум времени. По разметке вырезают отрезки нужной длины, после чего их рассекают вдоль и приоткрывают. Шлифование краев придает изделию более эстетичный и аккуратный вид, а также – способствует уменьшению уровня шума. Готовые части конструкции устанавливаются на стальную основу, толщина которой рассчитывается с учетом будущей ветровой нагрузки.

• Алюминий

Основное преимущество алюминия, в отличие от прочих материалов для лопастей ветрогенератора, – повышенная прочность и стойкость на изгиб и на разрыв. Но увеличенный вес металла, по сравнению с пластиком, заставляет принять особые меры по усилению конструкции и тщательной балансировке колеса.

Изготовление лопастей выполняется в такой последовательности. Вначале из фанерного листа вырезается лекало, по которому высекаются заготовки конструкции. Формование в желобе глубиной 10мм придает изделиям крыльчатую форму с отличными аэродинамическими характеристиками. К каждой лопасти крепится втулка с резьбой, с помощью которой все детали собираются в единую конструкцию.

• Стекловолокно

По мнению специалистов, этот материал представляет собой оптимальное сочетание характеристик для изготовления лопастей ветрогенератора своими руками. Легкий вес, высокая прочность и отличная аэродинамика – основные преимущества материала. Но его обработка в домашних условиях несколько затруднена. Вначале проектируют и вырезают матрицу из дерева. На одну из поверхностей наносят слой эпоксидной смолы и укладывают поверх отрез стеклоткани подходящего размера. Затем вновь выкладывают слой смолы и стеклоткани и повторяют такую последовательность три или четыре раза. Получившуюся заготовку высушивают в течение суток. Так изготавливается только половина детали.

Описанную процедуру следует повторить столько раз, сколько лопастей планируется установить на ветрогенератор. Готовые элементы соединяют эпоксидной смолой и внутрь помещают и проклеивают деревянную пробку с резьбовой втулкой для монтажа на металлическую основу конструкции.

Балансировка ветрогенератора

После сборки колесо ветрогенератора необходимо подвергнуть балансировке. Процедуру выполняют в условиях полного штиля, чтобы незначительные порывы ветра не исказили результаты настройки. Работы выполняются в такой последовательности:

• Колесо укрепляют на высоте, достаточной для его свободного движения.
• Движения колеса затормаживают, после чего конструкцию отпускают. В состоянии покоя колесо не должно шевелиться.
• Затем конструкцию прокручивают на угол, равный результату от вычисления 360 / количество лопастей, и снова отпускают. Таким образом удается определить наиболее тяжелую часть колеса и привести ее вес в соответствие с массой других деталей. Важно, чтобы все лопасти вращались в одной плоскости – вертикальной или горизонтальной, не выходя за ее пределы.

Разобравшись с вопросом, как сделать лопасти для ветрогенератора своими руками, стоит уточнить основные аспекты обслуживания конструкции. Оно заключается в периодическом осмотре ветрогенератора и его основных креплений, чтобы подтянуть ослабленные резьбовые соединения. Защитить металл от коррозии поможет периодическое окрашивание конструкции. Если нарушена балансировка колеса, описанную выше процедуру следует повторить, приводя все лопасти к единому показателю массы.

Лопасти для ветрогенератора

 Главная / Аэроэнергетика / Лопасти для ветрогенератора

Интерес к использованию альтернативных источников электроэнергии постоянно растёт. В ряде случаев возможно и целесообразно использовать для этих целей энергию ветра. Но приспособить в качестве генератора имеющийся асинхронный двигатель – это только часть проблемы. Ибо требуется ещё оптимально спрофилировать лопасти движителя. Специалистам по турбоэнергетике или поршневым самолётам решить эту задачу, естественно, проще – этому их учили в институтах. Остальным же следует знать, что неверно разработанный профиль винта  ветродвигателя «украдёт» у него немалую толику мощности, поскольку часть давления ветра будет бесполезно путаться в неграмотно изготовленных лопастях.

Как определить фактическую мощность ветрогенератора

Зная усреднённую за несколько лет скорость ветра в данной местности можно установить этот показатель и самостоятельно. В дальнейшем именно он определит, какие лопасти для ветрогенератора потребуются, их количество и длину. Для конкретного случая скорости ветра в 4м/с (усредненная скорость ветра) данные параметры приведены в таблице:

Сообразуясь с примерными габаритами ветрогенератора и местом его установки, можно установить и диаметр круга вращения лопастей.

Выбор материала лопастей и их профиля

Аэродинамической трубы в распоряжении умельцев, скорее всего, нет, поэтому придётся поверить в то, что оптимальная форма лопасти для ветрогенератора значительно увеличит его кпд. Проблема непростая, но решаемая. Наиболее точно профиль лопасти может быть спроектирован по программе, которую можно найти вот здесь http://seiger. pp.ua/match/ru/. В результате расчётов будет получен так называемый крыльчатый профиль лопасти, у которой внешняя и внутренняя стороны будут иметь РАЗНУЮ площадь. При этом создаётся перепад давлений, обуславливающий возникновение аэродинамической силы вращения лопастей.

Оптимальные параметры профиля лопастей ветрогенератора  зависят также и от материала, выбранного для их изготовления. Практически возможные варианты – полихлорвиниловая труба, алюминий, стекловолокно.

Рассмотрим особенности получения лопасти из ПВХ-трубы. Шаблон для профиля лопасти представлен на рис. 1.

рис. 1

рис. 2

Дальше всё более-менее просто: по  шаблону вырезается из плотной бумаги необходимый профиль и накладывается на стенку трубы. В зависимости от диаметра трубы из одного её куска можно получить несколько лопастей (см. рис. 2). Труба разрезается при помощи электролобзика, места разрезов и острые края тщательно зашлифовываются.

Более надёжным (но и весьма трудоёмким) является процесс изготовления лопастей из стекловолокна. Оптимальность такого варианта обьясняется наилучшим соотношением прочности получаемой лопасти к её массе. Для изготовления лопасти для ветрогенератора потребуется изготовить деревянную матрицу (её профили шаблона приведены на рис.3). Такая лопасть будет состоять из двух частей. Матрицу натирают воском, наносят на её рабочую поверхность слой эпоксидной смолы, на которую укладывают лист стеклоткани. Затем  сразу же наносится новый слой эпоксидной композиции, поверх которого вновь укладывается стеклоткань. В результате должен получиться трёх- четырёхслойный «бутерброд».  В таком положении  конструкция должна сохнуть около суток, после чего половинка лопасти готова. Далее то же самое проделывается и с обратной стороны матрицы. Обе половины лопасти склеиваются между собой эпоксидным клеем.

рис. 3

Наилучшей прочностью как на разрыв, так и на изгиб, будут обладать лопасти, изготовленные из алюминия. Однако такие лопасти будут массивнее, а, следовательно, и более инерционными. Их профили представлены на рис. 4 и 5. В качестве шаблона для изготовления лопастей удобно принять лист фанеры (см. рис.6).

рис. 4

рис. 5

рис. 6

Балансировка лопастей для ветрогенератора

Для исключения биения лопастей ветрогенератора при их вращении необходимо выполнить их балансировку. Потребуется несложный стенд, который необходимо установить в просторном и закрытом помещении, в котором отсутствуют сквозняки.

Внешний вид такого стенда приведен на рис. 7. Суть и смысл балансировки заключается в том, чтобы при свободном вращении лопастей в сборе, колесо всегда останавливалось в произвольном положении: это будет означать, что масса конструкции, находящаяся вверху оси вращения, равна массе, находящейся внизу этой оси. Проворот колеса обычно выполняют вручную, так, чтобы угловая скорость вращения позволяла лопасти для ветрогенератора вращаться не менее минуты. В противном случае необходимо облегчить ту часть колеса, которая после остановки оказывается внизу.

рис. 7

В заключение отметим, что в Интернете имеется достаточно предложений по заказу и продаже готовых ветрогенераторов. Приводим некоторые из доступных ссылок:

• electroveter.ru;
• windturbines.ru;
• windgen.ru;

Видео с рассказом о тонкостях изготовления лопастей для ветрогенератора

Электрическая ветряная турбина «Сделай сам» — Новости Матери-Земли

Проекты «Сделай сам», которые помогут вам отключиться от сети (Skyhorse Publishing, 2018) от Instructables.com проиллюстрирован десятками полноцветных фотографий для каждого проекта, сопровождаемых простыми инструкциями. . Эта коллекция Instructables использует лучшее, что может предложить интернет-сообщество, превращая далеко идущую группу людей в гигантскую базу данных, производящую идеи, чтобы сделать жизнь лучше, проще и, в данном случае, более экологичной, как показано в этом томе. Двадцать инструкций иллюстрируют, насколько просто сделать курятник на заднем дворе или превратить винную бочку в сборник дождевой воды.

Вы можете приобрести эту книгу в магазине новостей Матери-Земли: Проекты «Сделай сам», которые помогут вам отключиться от сети.

Несколько лет назад я купил недвижимость в отдалении от Аризоны. Я астроном и хотел заниматься своим хобби вдали от ужасного светового загрязнения, характерного для городов любого реального размера. Я нашел отличный участок земли. Проблема в том, что это так далеко, что нет доступа к электричеству. Это не проблема. Отсутствие электричества означает отсутствие светового загрязнения. Однако было бы неплохо иметь хотя бы немного электричества, ведь от него зависит так много жизни в двадцать первом веке.

Одна вещь, которую я сразу заметил в своей собственности, это то, что большую часть времени дует ветер. Почти с того момента, как я его купил, у меня возникла идея поставить ветряную турбину и вырабатывать электричество, а позже добавить несколько солнечных батарей. Это история о том, как я это сделал. Не с дорогой, купленной в магазине турбиной, а с самодельной, которая практически ничего не стоит. Если у вас есть навыки изготовления и некоторые ноу-хау в области электроники, вы тоже можете его построить.

Шаг 1: Получение Генератора

Я начал искать в Google информацию о самодельных ветряных турбинах. Их великое множество, самых разных конструкций и сложности. У всех у них было пять общих черт:

• Генератор
• Лезвия
• Крепление, которое удерживает его повернутым против ветра
• Башня, чтобы подняться на ветер
• Аккумуляторы и электронная система управления

Я сократил проект до пяти небольших систем. Если атаковать по одному, проект не казался слишком уж сложным. Решил начать с генератора. Мое онлайн-исследование показало, что многие люди строят свои собственные генераторы. Это казалось слишком сложным, по крайней мере, для первого раза. Другие использовали избыточные двигатели постоянного тока с постоянными магнитами в качестве генераторов в своих проектах. Это выглядело как более простой путь. Поэтому я начал искать, какие двигатели лучше всего подходят для этой работы. Многим, похоже, нравилось использовать старые моторы для компьютерных ленточных накопителей (излишки реликвий тех дней, когда в компьютерах были большие ленточные накопители).

Лучшими, по-видимому, являются несколько моделей моторов фирмы Ametek. Лучший двигатель, произведенный Ametek, — это двигатель постоянного тока на 99 вольт, который отлично работает в качестве генератора. К сожалению, найти их сегодня практически невозможно. Однако есть много других моторов Ametek. Пара других их моделей — достойные генераторы, и их до сих пор можно найти на таких сайтах, как eBay. Мне удалось купить один из хороших 30-вольтовых двигателей Ametek на eBay всего за 26 долларов. В наши дни они не дешевеют. Люди начинают понимать, что они делают отличные ветряные генераторы.

Подойдут и другие бренды, так что не беспокойтесь о цене, которую предлагает Аметекс. Делайте покупки с умом. Во всяком случае, двигатель, который я получил, был в хорошем состоянии и отлично работал. Даже если я быстро поверну вал пальцами, 12-вольтовая лампочка загорится довольно ярко. Я устроил настоящий тест, вставив его в свой сверлильный станок и подключив к фиктивной нагрузке. Он отлично работает в качестве генератора, легко выдавая пару сотен ватт с этой настройкой. Я знал тогда, что если бы я мог сделать приличный набор лопастей, чтобы управлять им, он производил бы много энергии.

Шаг 2: Изготовление лезвий

Блейд-серверы

и концентратор для их подключения были следующим заказом. Последовали дополнительные онлайн-исследования. Многие люди делали свои собственные лезвия, вырезая их из дерева. Мне это казалось непомерным объемом работы. Я обнаружил, что другие люди делали лопасти, вырезая отрезки из трубы из ПВХ и формируя из них аэродинамические поверхности. Это выглядело намного более многообещающе для меня. Я следовал этому общему рецепту. Хотя я сделал немного по-другому.

Я использовал черную трубу из АБС-пластика, так как в моем местном домашнем магазине были предварительно нарезанные отрезки. Я использовал 6-дюймовую трубу вместо 4-дюймовой и 24-дюймовую вместо 19-5/8. Я начал с того, что разрезал 24-дюймовый кусок трубы на четыре части по окружности и разрезал ее вдоль на четыре части. Затем я вырезал одно лезвие и использовал его как шаблон для вырезания остальных. У меня осталось четыре лезвия (три плюс одно запасное). Затем я сделал небольшое дополнительное сглаживание и придание формы, используя ленточный шлифовальный станок и шлифовальный станок для ладоней, на краях среза, чтобы попытаться превратить их в лучшие аэродинамические поверхности. Я не знаю, действительно ли это сильное улучшение, но, похоже, это не повредило, и лезвия выглядят действительно хорошо (если я сам так говорю).

Шаг 3. Создание концентратора

Затем мне понадобилась втулка, чтобы прикрутить лопасти к двигателю. Покопавшись в своей мастерской, я нашел зубчатый шкив, который подходил к валу двигателя, но был слишком мал в диаметре, чтобы прикрутить лопасти. Я также нашел алюминиевый диск диаметром 5 дюймов и толщиной 1/4″, к которому я мог прикрутить лопасти, но не прикреплять к валу двигателя. Самым простым решением было, конечно, соединить эти две детали вместе, чтобы получилась втулка. После долгих сверлений, постукиваний и болтов у меня была ступица.

Шаг 4: Сборка крепления турбины

Далее мне понадобилось крепление для турбины. Для простоты я решил просто привязать мотор к куску дерева 2х4. Правильная длина бревна была рассчитана высоконаучным методом, когда из моей кучи хлама выбирали самый красивый кусок 2 3 4, какой бы длины он ни был. Я также отрезал кусок трубы из ПВХ диаметром 4″, чтобы сделать щит, который наденет двигатель и защитит его от непогоды. Чтобы хвост держался повернутым к ветру, я снова использовал кусок толстого листового алюминия, который у меня случайно завалялся. Я волновался, что это будет недостаточно большой хвост, но, похоже, он работает нормально.

Турбина крутится прямо против ветра каждый раз, когда он меняет направление. Я добавил несколько размеров к картинке. Я сомневаюсь, что какие-либо из этих измерений являются критическими. Далее я должен был начать думать о какой-то башне и каком-то подшипнике, который позволил бы голове свободно поворачиваться по ветру. Я провел много времени в своих местных магазинах домашнего центра (Lowes и Home Depot), проводя мозговой штурм. Наконец, я придумал решение, которое, кажется, работает хорошо.

Во время мозгового штурма я заметил, что железная труба диаметром 1″ хорошо вставляется в стальной электрический кабелепровод EMT диаметром 1-1/4″. Я мог бы использовать длинный кусок 1-1/4-дюймового трубопровода в качестве башни и 1-дюймовые фитинги на обоих концах. Для головного устройства я прикрепил 1-дюймовый железный напольный фланец с центром в 7-1/2 дюймах назад от конца генератора 2 X 4 и вкрутил в него 10-дюймовый ниппель из железной трубы. Ниппель проскальзывал в верхнюю часть трубы, которую я использовал в качестве башни, и образовывал хороший подшипник. Провода от генератора будут проходить через отверстие, просверленное в 2 X 4 вниз по центру узла трубы / кабелепровода, и выходить у основания башни.

Шаг 5: Постройте базу башни

Для основания башни я начал с вырезания из фанеры диска диаметром 2 фута. Я сделал U-образную сборку из 1-дюймовых трубных фитингов. В середине этой сборки я поставил тройник 1 1/4″. Тройник свободно вращается вокруг 1-дюймовой трубы и образует шарнир, который позволяет мне поднимать и опускать башню. Затем я добавил закрытый ниппель, редукционный фитинг 1-1/4 к 1 и ниппель 12 дюймов. Позже я добавил 1-дюймовый тройник между переходником и 12-дюймовым ниппелем, чтобы было место для выхода проводов из трубы. Это показано на фото ниже на странице. Позже я также просверлил отверстия в деревянном диске, чтобы использовать стальные колья, чтобы зафиксировать его на земле. На втором фото голова и основание вместе.

Вы можете начать видеть, как это будет работать вместе. Представьте себе отрезок стального трубопровода длиной 10 футов, соединяющий две части. Поскольку я строил эту штуку во Флориде, но собирался использовать ее в Аризоне, я решил отложить покупку 10-футового кабелепровода, пока не доберусь до Аризоны. Это означало, что ветряная турбина не будет полностью собрана и не будет должным образом протестирована, пока я не буду готов установить ее в поле. Это было немного страшно, потому что я не знал, работает ли это на самом деле, пока не попробовал это в Аризоне.

Шаг 6: покрасьте все деревянные детали

Затем я покрасил все деревянные части парой слоев белой латексной краски, оставшейся от другого проекта. Я хотел защитить дерево от непогоды. На этой фотографии также показан свинцовый противовес, который я добавил к левой стороне 2 X 4 под хвостом, чтобы сбалансировать голову.

Шаг 7: Готовая головка ветряной турбины

На этом фото показано готовое головное устройство с прикрепленными лезвиями. Это красота или что? Похоже, я знаю, что делаю. У меня не было возможности как следует протестировать устройство перед тем, как отправиться в Аризону. Тем не менее, в один ветреный день я вынес головку наружу и поднял ее высоко над головой навстречу ветру, просто чтобы посмотреть, будут ли лопасти вращаться так, как я надеялся. Спина они сделали. За несколько секунд лопасти развернулись до поистине пугающей скорости (без нагрузки на генератор), и я обнаружил, что держусь за гигантский, вращающийся вихрь смерти, не зная, как его опустить, не поранившись. сам порубился на куски. К счастью, мне в конце концов удалось повернуть его против ветра и замедлить до несмертельной скорости. Я больше не совершу эту ошибку.

Шаг 8. Сборка контроллера заряда

Теперь, когда я разобрался со всеми механическими частями, пришло время перейти к электронной части проекта. Ветроэнергетическая система состоит из ветряной турбины, одной или нескольких батарей для хранения энергии, вырабатываемой турбиной, блокировочного диода для предотвращения потери энергии от батарей на вращение двигателя/генератора, вторичной нагрузки для сброса энергии от турбины, когда аккумуляторы полностью заряжены, а контроллер заряда все запускает. Существует множество контроллеров для солнечных и ветровых энергосистем. В любом месте, где продаются альтернативные источники энергии, они будут. Их также всегда много в продаже на eBay.

Я все же решил попробовать построить свой собственный. Итак, мы вернулись к поиску в Google информации о контроллерах заряда ветряных турбин. Я нашел много информации, в том числе несколько полных схем, которые были очень хорошими и упростили сборку моего собственного устройства. Опять же, хотя я следовал общему рецепту из онлайн-источника, я сделал некоторые вещи по-другому. Будучи заядлым мастером электроники с раннего возраста, у меня уже есть огромный запас электронных компонентов, поэтому мне пришлось купить очень мало, чтобы завершить контроллер. Я заменил некоторые детали другими компонентами и немного переработал схему, чтобы использовать детали, которые у меня уже были под рукой. Таким образом, мне почти ничего не пришлось покупать для сборки контроллера. Пришлось купить только реле.

Я построил свой прототип контроллера заряда, прикрутив все детали к куску фанеры, как показано на первом фото ниже. Позже я бы переделал его в защищенный от непогоды корпус. Независимо от того, строите ли вы свой собственный или покупаете его, вам понадобится какой-то контроллер для вашей ветряной турбины. Общий принцип работы контроллера заключается в том, что он отслеживает напряжение батареи (аккумуляторов) в вашей системе и либо посылает энергию от турбины к батареям для их перезарядки, либо сбрасывает мощность от турбины на вторичную нагрузку, если батареи разрядились. полностью заряжен (во избежание перезарядки и разрушения батарей).

В процессе работы ветряк подключен к контроллеру. Затем линии идут от контроллера к аккумулятору. Все нагрузки берутся напрямую от аккумулятора. Если напряжение аккумулятора падает ниже 11,9 вольт, контроллер переключает питание турбины на зарядку аккумулятора. Если напряжение батареи поднимается до 14 вольт, контроллер переключается на сброс мощности турбины на фиктивную нагрузку. Существуют триммеры для регулировки уровней напряжения, при которых контроллер переключается между двумя состояниями. Я выбрал 11,9В для точки разряда и 14 В для точки полной зарядки на основе рекомендаций с разных веб-сайтов по вопросу правильной зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов. Все сайты рекомендовали немного разные напряжения. Я усреднил их и получил свои цифры. Когда напряжение батареи составляет от 11,9 В до 14,8 В, система может переключаться между зарядкой или сбросом.

Пара кнопок позволяет мне переключаться между состояниями в любое время в целях тестирования. Обычно система работает автоматически. При зарядке аккумулятора горит желтый светодиод. Когда батарея заряжена и питание сбрасывается на фиктивную нагрузку, горит зеленый светодиод. Это дает мне минимальную обратную связь о том, что происходит с системой. Я также использую свой мультиметр для измерения как напряжения батареи, так и выходного напряжения турбины. Возможно, со временем я добавлю в систему либо панельные измерители, либо автомобильные измерители напряжения и заряда/разряда. Я сделаю это, как только он будет у меня в каком-то корпусе.

Я использовал свой настольный блок питания с переменным напряжением для имитации батареи в различных состояниях заряда и разряда, чтобы протестировать и настроить контроллер. Я мог установить напряжение источника питания на 11,9 В и установить подстроечный резистор для точки срабатывания по низкому напряжению. Затем я мог поднять напряжение до 14 В и установить подстроечный резистор для подстройки высокого напряжения. Мне нужно было настроить его, прежде чем я вывезу его в поле, потому что у меня не было возможности настроить его там.

Я на собственном горьком опыте убедился, что при такой конструкции контроллера важно сначала подключить батарею, а затем подключить ветряк и/или солнечные панели. Если вы сначала подключите ветряную турбину, дикие колебания напряжения, исходящие от турбины, не будут сглажены нагрузкой батареи, контроллер будет вести себя хаотично, реле будет резко щелкать, а скачки напряжения могут разрушить микросхемы. Поэтому всегда сначала подключайте аккумулятор(ы), а затем подключайте ветряную турбину. Кроме того, перед разборкой системы убедитесь, что вы сначала отсоединили ветряную турбину. Отсоединяйте аккумулятор(ы) в последнюю очередь.

Шаг 9: возведите башню

Наконец-то все части проекта были завершены. Все это было сделано всего за неделю до моего отпуска. Это было слишком близко. Я разобрал турбину и тщательно упаковал детали и инструменты, которые мне понадобятся, чтобы собрать ее для поездки по стране. Затем я еще раз поехал в свой отдаленный дом в Аризоне, чтобы провести неделю отдыха вне сети, но на этот раз в надежде, что там будет электричество.

Первым делом нужно было установить и укрепить башню. Прибыв на свою территорию и разгрузив фургон, я поехал в ближайший магазин Home Depot (около 60 миль в одну сторону) и купил 10-футовый кусок трубопровода диаметром 1-1/4″, который мне был нужен для башни. Как только он у меня появился, сборка прошла быстро. Я использовал нейлоновую веревку, чтобы прикрепить шест к четырем большим деревянным кольям, вбитым в землю. Талрепы на нижних концах каждой растяжки позволили мне взобраться на башню. Отпустив леску от любого кола на одной линии с петлей у основания, я мог легко поднимать и опускать башню.

Со временем нейлоновая леска и деревянные колышки будут заменены стальными кольями и стальными тросами. Однако для тестирования эта схема работала нормально. На втором фото крупным планом показано, как растяжки крепятся к вершине башни. Я использовал скобы из сетки рабицы в качестве точек крепления для оттяжек. Кронштейны ограждения не совсем плотно прижимают кабелепровод, диаметр которого меньше диаметра столбов ограждения, с которыми они обычно используются. Таким образом, на каждом конце стопки кронштейнов есть стальной хомут для шланга, чтобы удерживать их на месте.

Для соединения турбины и контроллера я использовал старый оранжевый удлинитель со сломанной вилкой. Я просто отрезал оба конца и надел лопатки. Продеть провод через башню оказалось несложно. Утро было холодное, и шнур был очень жестким. Мне удалось просто протолкнуть его через всю длину башни трубопровода. В более теплый день мне, вероятно, пришлось бы использовать рыболовную ленту или леску, чтобы протянуть шнур через трубопровод. Мне повезло.

Шаг 10: Установите ветряную турбину

На первом фото показана головка турбины, установленная на вершине башни. Я смазал трубку в нижней части головы и вставил ее в верхнюю часть трубопровода. Получилось отлично, как я и планировал. Иногда я даже сам себе удивляюсь. Жаль, что рядом не было никого, кто мог бы сфотографировать меня в стиле поднятия флага Иводзимы, где я поднимаю башню с установленной головкой. На втором фото ветрогенератор полностью собран. Теперь я просто жду, когда подует ветер. Разве ты не знаешь, что в то утро было мертвое спокойствие. Это был первый спокойный день, который я когда-либо видел там. Каждый второй раз, когда я был там, всегда дул ветер.

Шаг 11. Подключите электронику

На первом фото ниже показана установка электроники. Аккумулятор, инвертор, счетчик и прототип контроллера заряда лежат на фанерной доске поверх синей пластиковой ванны. Я подключаю длинный удлинитель к инвертору и возвращаю электричество в свой лагерь. Как только начинает дуть ветер, головка турбины врезается в него и начинает раскручиваться. Он быстро раскручивается до тех пор, пока выходное напряжение не превысит напряжение батареи плюс падение на блокировочном диоде (около 13,2 вольт, в зависимости от состояния заряда батареи). До этого момента он действительно работает без нагрузки.

Как только это напряжение превышено, турбина внезапно получает нагрузку, поскольку начинает сбрасывать энергию в батарею. Под нагрузкой обороты лишь незначительно увеличиваются по мере увеличения скорости ветра. Чем больше ветра, тем больше ток в аккумуляторе, что означает большую нагрузку на генератор. Так что система в значительной степени самоуправляемая. Я не видел никаких признаков чрезмерного оборотов. Конечно, при штормовом ветре все ставки сняты. Переключение контроллера на сброс мощности на фиктивную нагрузку помогло притормозить турбину и замедлить ее даже при сильных порывах ветра.

На самом деле закорачивание выхода турбины еще лучше тормозит. Он останавливает турбину даже при сильном ветре. Замыкание выхода — это то, как я сделал турбину безопасной для подъема и опускания, чтобы вращающиеся лопасти не порезали меня. Предупреждаю, однако, вся голова в сборе может повернуться и сильно ударить вас по голове, если ветер изменит направление, пока вы работаете над этими вещами. Так что будьте осторожны там.

Шаг 12. Наслаждайтесь властью посреди ниоткуда

Как это сладко! У меня есть электричество! Здесь я настроил свой портативный компьютер и подключил его к источнику питания от инвертора, который, в свою очередь, питается от ветряной турбины. Обычно у меня на ноутбуке хватает двух часов автономной работы. Так что я не могу использовать его много, пока я в кемпинге. Это удобно для загрузки фотографий из моей камеры, когда ее карта памяти заполнена, для создания заметок о таких проектах, как этот, для работы над следующим великим американским романом или просто для просмотра фильмов на DVD. Теперь у меня нет проблем с временем автономной работы, по крайней мере, пока дует ветер.

Помимо ноутбука, теперь я также могу заряжать все свое другое оборудование с батарейным питанием, такое как мой мобильный телефон, моя камера, моя электробритва, мой надувной матрас и т. д. Раньше жизнь становилась очень примитивной во время предыдущих походов, когда батареи полностью разрядились. мои электронные вещи закончились. Я использовал ветряную турбину для питания своего нового всплывающего трейлера во время более позднего отпуска. Сильные весенние ветры заставляли ветряк вращаться весь день каждый день и большую часть ночей, пока я был в Аризоне.

Турбина обеспечивала достаточную мощность для внутреннего 12-вольтового освещения и достаточную для 120-вольтового переменного тока в розетках, чтобы зарядное устройство, электробритва и мини-пылесос (в кемпинге было грязно) были заряжены и работали. Моя подруга жаловалась, что ему не хватает мощности, чтобы запустить ее фен.

Шаг 13: Сколько это стоило?

Так сколько же стоило все это построить? Ну, я сохранил все чеки за все, что я купил, связанное с этим проектом.

Двигатель/генератор : eBay за 26 долларов США

Разное фитинги для труб : Home center Store за $41,49

Трубка для лезвий : Home center Store за 12,84 $

Разное оборудование : Домашний центр Store за 8,00 долларов США

Conduit : Магазин домашнего центра за 19 долларов США.95

Дерево и алюминий: Куча металлолома за 0,00 долл. США

Кабель питания : Старый удлинитель за 0,00 долларов США

Веревка и талрепы : Home center Store за 18,47 долл. США

Электронные компоненты: Уже в наличии за 0,00 долл. США

Реле: Магазин автозапчастей за 13,87 долларов США

Аккумулятор : взят взаймы у моего ИБП за 0,00 долл. США

Инвертор: Уже в наличии за 0,00 долл. США

Краска : Уже в наличии за 0,00 $

Всего : 140,62 долл. США

Не так уж плохо. Я сомневаюсь, что смогу купить промышленную турбину с сопоставимой выходной мощностью, а также промышленный контроллер заряда и промышленную башню менее чем за 750-1000 долларов США

Шаг 14: Дополнения

Я завершил восстановление контроллера заряда. Теперь он находится в полузащищенном от атмосферных воздействий корпусе, и я также добавил встроенный вольтметр. Оба были куплены дешево на eBay. Я также добавил несколько новых функций. Устройство теперь имеет условия для питания от нескольких источников. Он также имеет встроенную систему распределения питания 12 В с предохранителями для трех внешних нагрузок.

Обратите внимание, что сейчас у меня есть только одна солнечная батарея. У меня просто не было времени закончить второй.

Шаг 15: Больше дополнений

Во время недавнего отпуска в Аризоне я снова остановился в своем отдаленном доме. На этот раз со мной были и мой самодельный ветряк, и самодельная солнечная панель. Работая вместе, они обеспечивали достаточно энергии для моих (по общему признанию, минимальных) потребностей в электричестве.

Я разрезал старый прочный 100-футовый удлинитель, чтобы сделать кабели для подключения ветряной турбины и солнечной панели к контроллеру заряда. Кабель к ветряной турбине имеет длину около 75 футов, а кабель к солнечной панели — около 25 футов. Аккумуляторный блок, который я сейчас использую, состоит из одиннадцати герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов на 12 В емкостью 8 ампер-часов, соединенных параллельно. Это дает мне 88 ампер-часов емкости, что достаточно для кемпинга. Пока солнечно и ветрено (почти каждый день в моей собственности солнечно и ветрено), ветряная турбина и солнечная панель хорошо заряжают батареи.

Еще из

Проекты «Сделай сам», которые помогут вам отключиться от сети:

• Самодельная солнечная газонокосилка
• Самодельный биореактор водорослей из переработанных бутылок с водой

Из Проекты «Сделай сам», чтобы вырваться из сети от Instructables. com (Skyhorse Publishing, 2018) Copyright Skyhorse Publishing. Все права защищены. Используется с разрешения Skyhorse Publishing.

DIY Projects Off the Grid

В этой вдохновляющей книге читатели могут насладиться серией целенаправленных проектов, разработанных для того, чтобы заставить вас творчески задуматься о том, как стать экологичнее. Проекты «Сделай сам», которые помогут вам отключиться от сети, иллюстрирует, насколько просто можно построить собственный курятник на заднем дворе или превратить винную бочку в сборник дождевой воды. Включая десятки полноцветных фотографий для каждого проекта, сопровождаемых простыми инструкциями, эта коллекция использует лучшее, что может предложить интернет-сообщество, превращая далеко идущую группу людей в гигантскую базу данных, производящую идеи, чтобы сделать жизнь лучше, легче и, в данном случае, зеленее, как показывает этот том. Закажите в магазине новостей Mother Earth или по телефону 800-234-3368.

Как сделать ветряную турбину с вертикальной осью

Вскоре после того, как видео моего проекта ветряной турбины с горизонтальной осью стало вирусным на YouTube, я подумал, что должен сделать еще один проект на тему «сделать ветряную турбину с вертикальной осью». Без сомнения, это также привлекло внимание людей. Именно тогда я понял, как сильно люди любят проекты ветряных турбин.

В этом сообщении в блоге я собираюсь показать вам, как я сделал этот проект с местными материалами. Чтобы проверить этот ветряк, мне пришлось использовать вентилятор на пьедестале, так как в моем районе не так много сильного ветра. Это вызвало много критики.

Поскольку я использовал вентилятор на пьедестале для создания ветра, чтобы протестировать ветряную турбину, деревья и листья за ней не двигались. Но комментарии были такие, смотри, ветра точно нет, наверное, он нас обманывает, это не динамо-машина, это мотор, который крутит ветряк.

Но правда в том, что мне очень понравились эти комментарии. Потому что меня тоже не устроил результат этого проекта ветряной турбины. У меня не было эффективной динамо-машины, поэтому мощность была не такой, на которую рассчитан ветряк.

Как бы то ни было, в настоящее время я работаю над проектом эффективной динамо-машины, а после этого я сделаю гигантский ветряк, который вырабатывает значительное количество энергии для работы небольшого дома. И я планирую соединить его с моей существующей автономной системой солнечной энергии. Кстати, давайте начнем с проекта

Table of Contents

Sciencedirect объясняет ветряные турбины с вертикальной осью таким образом. » Ветряные турбины с вертикальной осью  (или VAWT) имеют вал главного ротора, расположенный вертикально. Основные преимущества такой схемы заключаются в том, что  турбина  не обязательно должна быть направлена ​​на ветер  , чтобы быть эффективной. Это преимущество на участках, где направление ветра сильно изменчиво».

Изготовление пропеллера

Из ПВХ-трубы можно сделать лопасти пропеллера вертикальной оси ветряной турбины. Теперь нам нужна рама, чтобы зафиксировать эти лезвия. Я купил два обода велосипеда в Супер фурнитура , в моем любимом хозяйственном магазине в моем городе. Затем приварил восемь штук Г-образных хомутов на фиксированном расстоянии. Так что я могу легко закрепить на нем эти лезвия из ПВХ.

Изготовление башни ветряной турбины с вертикальной осью

Я думаю, что это не нуждается в объяснении. Просто посмотрите видео и продолжайте свою идею.

Соединение всех компонентов вместе

Я купил несколько торцевых заглушек из ПВХ, которые соединяли их с обоими концами лопастей ветряной турбины. Следующим шагом является подключение динамо-машины к вертикальному пропеллеру ветряной турбины. Вообще-то это не динамо. Это двигатель постоянного тока, который я получил давным-давно. Так что я не уверен в его эффективности. Вот почему я рекомендую вам пойти в мой магазин Amazon и купить динамо-машину для ветряных турбин.