Автомобильный генератор для ветряка: Ветрогенератор своими руками

Содержание

Автогенератор на ветряк без переделки








Автомобильный генератор самый доступный генератор, и если планируется делать ветрогенератор, то сразу невольно при поиске генератора вспоминается именно автомобильный генератор. Но без переделки на магниты и перемотки статора он не подходит для ветряка так-как рабочие обороты автомобильных генераторов 1200-6000 об/м.

По-этому чтобы избавится от катушки возбуждения ротор переделывают на неодимовые магниты, и чтобы поднять напряжение перематывают статор более тонким проводом. В итоге получается генератор мощностью при 10 м/с 150-300 ватт без использования мультипликатора (редуктора). Винт ставят на такой переделанный генератор диаметром 1.2-1.8 метра.

>

Сам автомобильный генератор очень доступен и его можно легко купить Б/У или новый в магазине, стоят они не дорого. Но вот чтобы переделать генератор нужны неодимовые магниты, провод для перемотки, а это ещё дополнительные траты денег. Так-же конечно надо уметь это делать, иначе можно всё испортить и выкинуть в мусор. Без переделки генератор можно использовать если сделать мультипликатор, к примеру если передаточное соотношение сделать 1:10, то при 120 об/м начнётся зарядка аккумулятора 12 вольт. При этом катушка возбуждения (ротор) будет потреблять около 30-40 ватт, а всё что останется пойдёт в аккумулятор.

Но если делать с мультипликатором, то конечно получится мощный и большой ветрогенератор, но при малом ветре катушка возбуждения будет потреблять свои 30-40 ватт и аккумулятору мало что достанется. Нормальная работа будет наверно на ветре от 5 м/с. При этом винт для такого ветряка должен быть диаметром около 3 метра. Получится сложная и тяжёлая конструкция. А самое сложное это найти готовый мультипликатор, подходящий с минимальными переделками, или изготовление самодельного. Мне кажется сделать мультипликатор сложнее и дороже чем переделать генератор на магниты и перемотать статор.

Если авто-генератор использовать без переделки, то он начнёт заряжать АКБ 12 вольт при 1200 об/м. Сам я не проверял при каких оборотах начинается зарядка, но в интернете после долгих поисков нашёл некоторую информацию, которая указывает что при 1200 об/м начинается зарядка АКБ. Есть упоминания что генератор заряжает при 700-800 об/м, но проверить это не представляется возможным. Я по фотографиям статора определил что обмотка статора современных генераторов ВАЗ состоит из 18 катушек, а каждая катушка имеет по 5 витков. Посчитал какое должно получится напряжение по формуле из вот этой статьи Расчёт генератора. В результате у меня как-раз получилось что 14 вольт при 1200 об/м. Конечно генераторы не все одинаковые и я где-то читал про 7 витков в катушках вместо пяти, но в основном 5 витков в катушке, а значит всё-таки 14 вольт достигается при 1200 об/м, от этого будем исходить далее.


Двух-лопастной винт на генератор без переделки



В принципе если на генератор поставить скоростной двух-лопастной винт диаметром 1-1.2 метра, то такие обороты легко достигаются при ветре 7-8м/с. Значит можно сделать ветряк и не переделывая генератор, только работать он будет на ветре от 7м/с. Ниже скриншот с данными двух-лопастного винта. Как видно обороты такого винта при ветре 8м/с составляют 1339 об/м.

>

Так-как обороты винта растут линейно в зависимости от скорости ветра, то (1339:8*7=1171 об/м) при 7м/с начнётся зарядка АКБ. При 8 м/с ожидаемая мощность опять-же по расчёту должна быть (14:1200*1339=15.6 вольт) (15.6-13=2.6:0.4=6.5 ампер*13=84.5 ватт). Полезная мощность винта судя по скриншоту 100 ватт, по-этому он свободно потянет генератор и должен недогруженный выдать даже больше оборотов чем указано. В итоге 84 .5 ватт должно быть с генератора при 8 м/с, но катушка возбуждения потребляет около 30-40 ватт, значит в аккумулятор пойдёт всего 40-50 ватт энергии. Совсем мало конечно так-как переделанный на магниты генератор и перемотанный при этом-же ветре на оборотах 500-600 об/м выдаст в три раза больше мощности.

При ветре 10 м/с обороты будут (1339:8*10=1673 об/м), напряжение в холостую (14:1200*1673=19. 5 вольт), а под нагрузкой АКБ (19.5-13=6.5:0.4=16.2 ампер*13=210 ватт). В итоге получится 210 ватт мощности минус 40 ватт на катушку и полезной мощности останется 170 ватт. При 12 м/с будет примерно так 2008 об/м, напряжение без нагрузки 23.4 вольта, ток 26 ампер, минус 3 ампер на возбуждение, и того 23 ампер ток зарядки аккумулятора, мощность 300 ватт.

Если сделать винт меньшего диаметра, то обороты ещё возрастут, но тогда винт не потянет генератор когда достигнет порог зарядки акб. Я посчитал разные варианты во время написания этой статьи и дву-лопастной винт оказался самым оптимальным для генератора без переделки.

В принципе если рассчитывать на ветра от 7м/с и выше, то такой ветрогенератор будет хорошо работать и выдавать 300 ватт при 12 м/с. При этом стоимость ветряка будет совсем небольшой, по сути только цена генератора, а винт и остальное можно сделать из того что есть. Только винт нужно делать обязательно по расчётам.

Переделанный правильно генератор начинает давать заряду уже с 4 м/с, при 5 м/с ток зарядки уже 2 ампера, при этом так-как ротор на магнитах, то весь ток идет в АКБ. При 7 м/с ток зарядки 4-5 ампер, а при 10 м/с уже 8-10 ампер. Получается что только при сильном ветре 10-12 м/с генератор без переделки может сравнится с переделанным, но он ничего не даст на ветре меньше 8 м/с.



Самовозбуждение автомобильного генератора




Чтобы генератор самовозбуждался без аккумулятора в ротор нужно поставить пару маленьких магнитиков. Если катушку возбуждения запитать от аккумулятора, то она постоянно и не зависимо от того вырабатывает энергию или нет ветрогенератор, будет потреблять свои 3 ампера и заряжать аккумулятор. Чтобы этого не происходило нужно поставить блокирующий диод, чтобы ток шол только в акб, а обратно не уходил.

Катушку возбуждения можно запитать от самого генератора, минус на от корпуса, а плюс от плюсового болтика. А в зубы ротора нужно поставить пару маленьких магнитиков для самовозбуждения. Для этого можно просверлить сверлом дырочки и на клей посадить маленькие неодимовые магнитики. Если нет неодимовых магнитов то можно вставить обычные ферритовые от динамиков, если маленькие, то просверлится и вставить, или проложить между когтей и залить эпоксидной смолой.

Так-же можно использовать так-называемую таблетку, то-есть реле-регулятор как в автомобиле, который будет отключать возбуждение если напряжение АКБ достигло14.2 вольта, чтобы не перезарядить. Ниже на рисунке схема самовозбуждения генератора. Вообще генератор сам возбуждается так-как ротор имеет остаточную намагниченность, но это происходит на высоких оборотах, лучше для надёжности добавить магниты. В схему включен реле-регулятор, но его можно исключить. Развязывающий диод нужен чтобы аккумулятор не разряжался так-как без диода ток будет течь в обмотку возбуждения (ротор).

>

Так-как ветрогенератор будет очень маленький с винтом диаметром всего 1 метр, то никакие защиты от сильного ветра не нужны и с ним ничего не случится если будет крепкая мачта и крепкий винт.

Есть генераторы на 28 вольт, но если их использовать для зарядки 12 вольт АКБ, то оборотов нужно в два раза меньше, около 600 об/м. Но так-как напряжение будет не 28 вольт, а 14, то катушка возбуждения будет давать только половину мощности и напряжение генератора будет меньше, по-этому ничего не получится из этого. Можно конечно попробовать в генератор, статор которого намотан на 28 вольт, поставить ротор на 12 вольт, тогда должно быть получше и зарядка начнётся раньше, но тогда нужны два одинаковых генератора чтобы заменить ротор, или искать отдельно ротор или статор.






Изготовление ветрогенератора в домашних условиях используя автомобильный генератор — ALTENEX.RU

Исследования в области ветроэнергетики, а именно разработка новых способов преобразования ветряной энергии в электрическую, ведется уже довольно давно. Существуют серийно выпускаемые промышленные ветрогенераторы, которые способны обеспечивать электроэнергией целые поселки. В связи с этим многие домовладельцы с интересом изучают это направление получения альтернативной энергии и задаются вопросом приобретения либо интересуются как сделать ветрогенератор в домашних условиях. Можно сделать ветрогенератор своими руками из автомобильного генератора, надо только выполнить определенную переделку.

Вариант, который мы рассмотрим в этой статье — это сборка ветрогенератора из автомобильного генератора. В этом случае используется уже готовый узел (хотя он и требует некоторой модификации). Также потребуется винт, аккумулятор, преобразователь, мачта и элементы крепления. При выборе конструкции ветрового генератора традиционно отдают предпочтение ветрякам с горизонтальной ориентацией пропеллера ввиду более высокого КПД и менее сложной конструктивной части.

Переделка автомобильного генератора

Процесс сборки ветряка из автомобильного генератора начинается c выбора самого генератора. Можно использовать любой автомобильный генератор, однако предпочтение отдается наиболее мощным устройствам с грузовых машин, сельскохозяйственной техники. Многие умельцы используют тракторные генераторы АТ700, Г700, Г.964. Мощность генератора этого класса позволяет вырабатывать достаточное количество энергии.

Принимая за основу конструкции ветряка автомобильный генератор, нужно помнить, что он рассчитан на работу при частототах вращения ротора 1200 — 6000 об/м. Домашний ветрогенератор таких оборотов просто не требует, поэтому автогенератор нуждается в некоторой переделке и доработке: требуется установить понижающий редуктор либо произвести перемотку статора. Делается это более тонким проводом с увеличением количества витков в 5-7 раз. Смысл этой процедуры заключается в увеличении генерации энергии при низких оборотах.

Флюгер

Эта деталь является неотъемлемой частью ветрогенератора и обеспечивает вращение лопастей по ходу ветра. Она должна быть собрана из прочного материала. Как вариант — это может быть алюминиевый квадратный профиль. На одном из его концов устанавливают генератор в сборе, на другом — хвостовик. Также его можно изготовить и из оцинкованной жести. Обычно генератор крепят при помощи хомутов, лучше, если они будут выполнены из нержавеющей стали.

Для изготовления хвостовой части можно использовать тот же алюминиевый лист, его достаточно зафиксировать на несущем профиле с помощью уголков.

Заметим, что нужно так же рассчитать местонахождение центра тяжести, через который должен пройти стержень из нержавеющей стали. Эта деталь должна быть выполнена в виде болта, длиной порядка 300 мм и диаметром около 30 мм. В середине стержня должно быть высверлено отверстие, через которое будет пропущен провод.

Делаем ветровое колесо

Для изготовления лопастей винта можно использовать алюминиевую трубу с поперечным сечением в 200 мм и длиной от 0,7 до 1 метра. Ее разрезают вдоль оси на четыре равных куска, из которых изготавливают необходимое количество лопастей. На самом деле, алюминий довольно легко подвергается обработке, поэтому вырезать эти детали не так и сложно. Куда как сложнее подготовить необходимые расчеты и создать шаблон.

Заметим, что для изготовления лопастей можно также использовать:

— листовое железо, в этом случае вырезать придется болгаркой;

— обычную цилиндрическую емкость (бочку), 3 либо 4 лопасти вырезаются в боковой части, однако не отделяются, а отгибаются (такой вариант применяется для ветряков с вертикальной осью).

Либо, в качестве готового винта для бытовой установки вполне может подойти крыльчатое колесо, которое устанавливают в домашних сплит-системах или автомобильный вентилятор системы охлаждения.

Итак, лопасти, которые были получены из трубы, или какого-либо другого материала, необходимо скруглить, обработать на предмет заусенцев и, скрепив между собой, установить на вал генератора. При выполнении этой работы необходимо четко соблюсти баланс, иначе пропеллер может пойти в разнос.

Для создания центра (выполняется, как правило, в форме диска), на котором будут установлены лопасти, можно нарезать круглых алюминиевых пластин и спрессовать друг с другом (к примеру, эпоксидным клеем). После того, как клей схватиться, диск необходимо просверлить по центру и выработать место под шпонку, которая установлена на генераторном валу.

Сборка ветряка

Установка ветрогенератора должна выполняться в безветренную погоду. Сборку домашней ветряной электростанции начинают с соединения генератора и флюгера. Генератор закрепляют к основанию флюгера при помощи хомутов. После этого, флюгер необходимо установить в подшипники, которые обеспечат его вращение. На этом узле должен стоять ограничитель, который не даст вращаться на угол больший, чем 360 градусов.

При выборе места установки необходимо учитывать, что ветрогенератор должен находиться не ближе 20 м к жилым домам. При монтаже конструкции ветряка необходимо проложить силовой кабель. Поднятый на мачте флюгер (высота порядка 5 — 6-ти метров) закрепляют при помощи тросовых растяжек, надежность установки которых надо регулярно проверять. Нижняя часть мачты крепится болтами к металлическому основанию, которое готовится заблаговременно (желательно, чтобы это была забетонированная конструкция, т.к. при сильных ветрах возможны значительные напряжения). В качестве мачты удобно брать обычную металлическую трубу (диаметром 50 мм).

По окончании работ, подготовленные концы кабеля можно подключить к приемнику электроэнергии, как правило, для этого используют аккумуляторы. Но подключение аккумуляторов напрямую приведет к их выходу из строя (при высоких оборотах большая величина зарядного тока), поэтому в схеме подключения ветряка должен быть предусмотрен контроллер напряжения. Также необходим инвертор, преобразующий энергию.

Некоторые особенности проектирования

Заметим, что минимальная скорость ветра, при которой начинает крутиться винт ветрогенератора составляет 2 м/сек, а оптимальная скорость ветра — это 10-12 м/сек. При проектировании и сборке генератора могут быть допущены ошибки, которые могут привести его к разрушению. Одна из самых распространенных ошибок, которую допускают мастера, это пренебрежение таким узлом, как модуль торможения. В стандартном исполнении большинство автомобильных генераторов им не оснащено. В этом случае генератор необходимо «доводить до ума». Этот модуль, своего рода предохранитель, который не дает ротору раскрутиться до больших скоростей. Подшипники, которые не рассчитаны на высокие обороты, могут просто не выдержать.

К такой же недоработке можно отнести и отсутствие ограничителя на флюгере. В случае возникновения сильного ветра генератор может начать вращаться вокруг оси флюгера. В лучшем случае произойдет разрыв проводов, в худшем разрушение всей конструкции.

В качестве заключения отметим, что без определённого опыта сделать эффективный ветрогенератор своими руками довольно сложно, и если позволяет финансовая сторона вопроса – лучше купить надежный серийный агрегат.

Тихоходный ветрогенератор своими руками из автомобильного генератора

Ветрогенератор, изготовленный из автомобильного генератора, может помочь в ситуации, когда в частном доме нет возможности подключения к линии электропередачи. Либо послужит вспомогательным источником альтернативной энергии. Такое устройство можно сделать своими руками из подручных материалов, используя наработки народных умельцев. Фото и видео продемонстрируют процесс создания самодельной ветровой установки.

Конструкция ветрогенератора

Существует огромное видовое разнообразие ветрогенераторов и чертежей их изготовления. Но любая конструкция включает в себя следующие обязательные элементы:

  • генератор;
  • лопасти;
  • накопительная батарея;
  • мачта;
  • электронный блок.

Обладая некоторыми навыками, можно смастерить ветрогенератор своими руками

Кроме этого, необходимо заранее продумать систему управления и распределения электроэнергии, начертить схему монтажа.

Ветровое колесо

Лопасти, пожалуй, самая важная часть ветрогенератора. От конструкции будет зависеть работа остальных узлов устройства. Изготавливают их из разных материалов. Даже из пластиковой канализационной трубы. Лопасти из трубы просты в изготовлении, стоят дёшево и не подвержены воздействию влаги. Порядок изготовления ветроколеса следующий:

  1. Необходимо рассчитать длину лопасти. Диаметр трубы должен быть равен 1/5 от общего метража. К примеру, если лопасть будет метровая, то подойдёт труба диаметром 20 см.
  2. Разрезаем трубу лобзиком вдоль на 4 части.
  3. Из одной части изготавливаем крыло, которое послужит шаблоном для вырезания последующих лопастников.
  4. Заусенца на краях сглаживаем абразивом.
  5. Лопасти фиксируют к алюминиевому диску с приваренными полосами для крепления.
  6. Далее к этому диску прикручивается генератор.

Лопасти для ветрового колеса

После сборки ветроколесо нуждается в балансировке. Его закрепляют на штативе горизонтально. Операцию проводят в закрытом от ветра помещении. В случае правильно проведённой балансировки колесо не должно двигаться. Если же лопасти вращаются сами, то их требуется подточить до придания равновесия всей конструкции.

Только после успешного завершения данной процедуры следует перейти к проверке точности вращения лопастей, они должны крутиться в одной плоскости без перекоса. Допускается погрешность в 2 мм.

Схема сборки генератора

Мачта

Для изготовления мачты подойдёт старая водопроводная труба диаметром не менее 15 см, длиной около 7 м. Если в пределах 30 м от предполагаемого места монтажа есть постройки, то высоту конструкции корректируют в сторону увеличения. Для эффективной работы ветроустановки лопастник поднимают выше препятствия минимум на 1 м.

Основание мачты и колышки для закрепления растяжек бетонируют. К кольям приваривают хомуты с болтами. Для растяжек применяют оцинкованный 6 мм трос.

Совет. Собранная мачта обладает немалым весом, при ручной установке понадобится противовес из трубы с грузом.

Переделка генератора

Для изготовления генератора ветряка подойдёт генератор от любого автомобиля. Их конструкции схожи между собой, а переделка сводится к перемотке провода статора и изготовлению ротора на неодимовых магнитах. В полюсах ротора высверливаются отверстия для фиксации магнитов. Устанавливают их, чередуя полюса. Ротор оборачивают бумагой, а пустоты между магнитами заливают эпоксидной смолой.

Автомобильный генератор

Таким же способом можно переделать двигатель от старой стиральной машины. Только магниты в этом случае во избежание залипания наклеивают под углом.

Новую обмотку перематывают по катушке на зуб статора. Можно сделать всыпную обмотку, это как кому удобно. Чем больше количество витков, тем эффективнее получится генератор. Мотают катушки в одном направлении по трёхфазной схеме.

Готовый генератор стоит опробовать и измерить данные. Если при 300 оборотах генератор выдаёт порядка 30 вольт, это хороший результат.

Генератор для ветряка из автомобильного генератора

Финальная сборка

Раму генератора сваривают из профильной трубы. Хвост изготавливают из оцинкованной жести. Поворотная ось представляет собой трубку с двумя подшипниками. Генератор крепят к мачте таким образом, чтобы расстояние от лопасти до мачты было не менее 25 см. В целях безопасности для финальной сборки и монтажа мачты стоит выбрать безветренный день. Лопасти под действием сильного ветра могут изогнуться и разбиться о мачту.

Чтобы использовать аккумуляторы для питания техники, которая работает от сети 220 В, потребуется установить инвертор преобразования напряжения. Ёмкость батареи подбирается индивидуально к ветрогенератору. Этот показатель зависит от скорости ветра на местности, мощности подключаемой техники и частоты пользования ею.

Устройство ветрогенератора

Чтобы батарея не вышла из строя от чрезмерной зарядки, понадобится контроллер напряжения. Его можно изготовить самостоятельно, если обладаете достаточными знаниями в электронике, или купить готовый. В продаже имеется множество контролеров для механизмов получения альтернативной энергии.

Совет. Чтобы лопастник не сломался при сильном ветре, устанавливают простое устройство – защитный флюгер.

Обслуживание ветрогенератора

Ветрогенератор, как и любое другое устройство, нуждается в техническом контроле и обслуживании. Для бесперебойной работы ветряка периодически проводят следующие работы.

Схема работы ветрогенератора

  1. Наибольшего внимания требует токосъёмник. Щётки генератора нуждаются в чистке, смазке и профилактической регулировке раз в два месяца.
  2. При первых признаках неисправности лопастника (дрожание и разбалансировка колеса) ветрогенератор опускают на землю и ремонтируют.
  3. Раз в три года металлические детали покрывают антикоррозийной краской.
  4. Регулярно проверяют крепления и натяжение тросов.

Теперь, когда установка окончена, можно подключать приборы и пользоваться электроэнергией. По крайней мере, пока ветрено.

Генератор для ветряка своими руками: видео

Ветрогенератор для частного дома: фото

умелец сказал – умелец сделал

Способность некоторых доморощенных умельцев превращать ненужные вещи в полезные устройства впечатляет даже тех, кто далек от мира техники и машиностроения. Яркая иллюстрация сказанному — ветрогенератор из автомобильного генератора и трубы, готовый порадовать владельца получением некоторого количества бесплатной электрической энергии. Если в вашем распоряжении имеется «ненужный» генератор от старого авто, попробуйте подарить ему вторую жизнь на волнах ветра. Немного навыков, терпение и четкое следование рекомендациям — и ваш новый ветряк из генератора автомобиля украсит приусадебный участок и немало удивит соседей.

Начнем с теории

Основные элементы будущей конструкции — это непосредственно ветроустановка, контроллер заряда, аккумуляторный блок для накапливания электричества и инвертор для устройств-потребителей, работающих от переменного тока. Чтобы все перечисленное стало безотказным альтернативным источником энергоснабжения, необходимо принять во внимание ряд важных моментов:

  • Напряжение на выходе должно составлять больше 12 В, чтобы аккумуляторные батареи могли заряжаться.
  • Количество оборотов. Все ветряки вращаются сравнительно медленно, за счет чего создается высокий крутящий момент. И чем больше электроэнергии вырабатывает конкретное устройство, тем больше усилий необходимо для их раскручивания и стабильной работы.
  • Скорость ветра в регионе должна составлять в среднем не менее 4,5 м/сек. При снижении этого параметра ветряк из автомобильного генератора будет работать вполсилы. И получить от него номинальное количество электроэнергии не удастся.

Преимущества и недостатки изготовления самодельного ветряка из автомобильного генератора

Предстоящую работу по созданию нового устройства упростят следующие моменты:

  • Наличие готового генератора избавит от необходимости его рутинной сборки.
  • Автомобильный генератор дает стабильное напряжение, что важно для переменчивого характера работы ветрогенератора.
  • Генератор совместим со стандартным электрооборудованием, поэтому в его переделке нет особой необходимости.
  • Заменить вышедший из строя генератор будет несложно благодаря выбору моделей в свободной продаже.

В числе недостатков изготовления самодельных ветряков из автомобильного генератора стоит отметить:

  • Автомобильному генератору нужно задать оптимальную скорость вращения, для чего потребуется установить в конструкцию редуктор.
  • Ресурса обычного устройства хватит приблизительно на год работы, после чего его надо будет заменить или привести в порядок с помощью капитального ремонта.
  • Некоторые модели генераторов нуждаются в подаче напряжения на катушку. Потребуется немного изменить их конструкцию и установить постоянные магниты. Поэтому создать на их основе ветряк из автомобильного генератора без переделки не получится.

Схема ветрогенератора своими руками из автомобильного генератора

Задумываясь о том, как сделать из автомобильного генератора ветрогенератор, продумайте последовательность действий и строго придерживайтесь ее в процессе работы. Это позволит избежать ошибок и сократит время сборки.

Выбор конструкции ветряка

На выбор вертикального или горизонтального размещения влияют следующие факторы:

  • Масса и размеры устройства: для небольших агрегатов допустима горизонтальная установка, чтобы увеличить КПД и снизить стартовую скорость для запуска движения лопастей. Тяжелые модели лучше фиксировать вертикально, используя дополнительную передачу для преобразования горизонтального крутящего момента в вертикальный.
  • Сила ветра. Горизонтальные ветряки рекомендуется располагать на значительной высоте от земли, где скорость ветра выше. Вертикальные монтируют следующим образом: установка — на земле, а привод — на специальной мачте.

Переделка ветрогенератора

Оптимальное решение — выбор для ветрогенератора роторной модели автомобильного генератора. На него достаточно установить постоянные магниты, чтобы получить работоспособную конструкцию. Важно не только зафиксировать магнитные элементы, но и отбалансировать их, чтобы избежать критических нагрузок. Кроме того, неотбалансированная модель быстрее выходит из строя по причине поломки подшипников и их выпадения из посадочных мест. Также потребуется приложить руку:

  • К статору: для уменьшения числа оборотов необходимо заменить обмотку, в 5 раз увеличить количество витков на катушках, взяв проволоку уменьшенного диаметра.
  • К ротору: стоит выточить алюминиевую деталь с размерами, учитывающими установку электромагнитов. Важно точно выполнить замеры, что позволит рассчитывать на повышение уровня КПД. Магниты приклеиваются на суперклей на одинаковом расстоянии с чередованием полюсов.

Изготовление ветрового колеса

Чтобы готовый самодельный ветряк из автомобильного аккумулятора не издавал лишний шум, стоит подобрать для него подходящие лопасти: крыльчатые, карусельные или барабанные. Важно предусмотреть следующие моменты:

  • Направление ветра и оси устройства должно совпадать.
  • Лопасти должны иметь минимальную ширину, тогда как их количество не ограничено.
  • Циркуляция воздушных потоков должна быть направлена вдоль лопасти.
  • Угловая скорость не имеет ограничений, а потерянная скорость должна иметь постоянное значение.

Добиться идеального соотношения всех перечисленных элементов будет очень сложно, но к этому нужно приложить все возможные усилия. Специалисты рекомендуют делать лопасти из прочного пластика или алюминия. Эти материалы отличаются повышенной стойкостью к механическому и климатическому воздействию, что гарантирует длительный срок их службы.

Сборка ветряка

Для основания подбирается труба, диаметр и прочность которой рассчитаны на вес конструкции. С помощью переходных муфт можно совместить отрезки труб разного диаметра, уменьшая его по мере движения к лопастной конструкции. Важно, чтобы ветровое колесо свободно вращалось на оси по мере изменения направления ветра. На заключительном этапе следует сконструировать и изготовить флюгер, параметры которого рассчитываются с учетом инерции колеса. Выработка тока начинается уже на скорости 600 оборотов в минуту. Не забудьте перед установкой закрыть подшипники и смазать узлы вращения конструкции, чтобы защитить их от коррозии и разрушения.

Вертикальный ветрогенератор своими руками — пошаговые инструкции по сборке

Зачастую у владельцев частных домов возникает идея о реализации системы резервного электропитания. Наиболее простой и доступный способ — это, естественно, бензиновый или дизельный генератор, однако многие люди обращают свой взгляд на более сложные способы преобразования так называемой даровой энергии (солнечного излучения, энергии текущей воды или ветра) в электричество.

Каждый из этих способов имеет свои достоинства и недостатки. Если с использованием течения воды (мини-ГЭС) все понятно — это доступно только в непосредственной близости от достаточно быстротекущей реки, то солнечный свет или ветер можно использовать практически везде. Оба этих метода будут иметь и общий минус — если водяная турбина может работать круглосуточно, то солнечная батарея или ветрогенератор эффективны только некоторое время, что делает необходимым включение аккумуляторов в структуру домашней электросети.

Поскольку условия в России (малая длительность светового дня большую часть года, частые осадки) делают применение солнечных батарей неэффективным при их современных стоимости и КПД, наиболее выгодным становится конструирование ветрового генератора. Рассмотрим его принцип действия и возможные варианты конструкции.

Так как ни одно самодельное устройство не похоже на другое, эта
статья — не пошаговая инструкция, а описание базовых основ конструирования ветрогенератора.

Общий принцип работы

Основным рабочим органом ветрогенератора являются лопасти, которые и вращает ветер. В зависимости от расположения оси вращения ветрогенераторы делятся на горизонтальные и вертикальные:

  • Горизонтальные ветрогенераторы наиболее широко распространены. Их лопасти имеют конструкцию, аналогичную пропеллеру самолета: в первом приближении это — наклонные относительно плоскости вращения пластины, которые преобразуют часть нагрузки от давления ветра во вращение. Важной особенностью горизонтального ветрогенератора является необходимость обеспечения поворота лопастного узла сообразно направлению ветра, так как максимальная эффективность обеспечивается при перпендикулярности направления ветра к плоскости вращения.
  • Лопасти вертикального ветрогенератора имеют выпукло-вогнутую форму. Так как обтекаемость выпуклой стороны больше, чем вогнутой, такой ветрогенератор вращается всегда в одном направлении независимо от направления ветра, что делает ненужным поворотный механизм в отличие от горизонтальных ветряков. Вместе с тем, за счет того, что в любой момент времени полезную работу выполняет только часть лопастей, а остальные только противодействуют вращению, КПД вертикального ветряка значительно ниже, чем горизонтального: если для трехлопастного горизонтального ветрогенератора этот показатель доходит до 45%, то у вертикального не превысит 25%.

Поскольку средняя скорость ветров в России невелика, даже большой ветряк большую часть времени будет вращаться достаточно медленно. Для обеспечения достаточной мощности электропитания от должен соединяться с генератором через повышающий редуктор, ременной или шестеренчатый. В горизонтальном ветряке блок лопасти-редуктор-генератор устанавливается на поворотной головке, которая дает им возможность следовать за направлением ветра. Важно учесть, что поворотная головка должна иметь ограничитель, не дающий ей сделать полный оборот, так как иначе проводка от генератора будет оборвана (вариант с использованием контактных шайб, позволяющих головке свободно вращаться, более сложен). Для обеспечения поворота ветрогенератор дополняется направленным вдоль оси вращения рабочим флюгером.

Наиболее распространенный материал для лопастей — это ПВХ-трубы большого диаметра, разрезаемые вдоль. По краю к ним приклепываются металлические пластины, приваренные к ступице лопастного узла. Чертежи такого рода лопастей наиболее широко распространены в Интернете.

На видео рассказывается про ветрогенератор, изготовленный своими руками

Своими руками

Приобретение готового ветрогенератора не по карману большинству пользователей. Кроме того, стремление мастерить разные механизмы и приспособления неискоренимы в народе, а если появляется еще и насущная необходимость — решение вопроса однозначно. Рассмотрим, как сделать ветрогенератор своими руками.

Простейший ветрогенератор для освещения дачи

Самые простые конструкции используются для освещения участка или питания насоса, подающего воду. В процессе участвуют, как правило приборы потребления, не боящиеся скачков напряжения. Ветряк вращает генератор, напрямую подключенный к потребителям, без промежуточного комплекта, стабилизирующего напряжение.

Ветряк своими руками из автомобильного генератора

Генератор от автомобиля является оптимальным вариантом при создании самодельного ветряка. Он нуждается в минимальной реконструкции, в основном — перемотке катушки более тонким проводом с большим числом витков. Модификация минимальна, а полученный эффект позволяет использовать ветряк для обеспечения дома. Понадобится достаточно скоростной и мощный ротор, способный вращать устройства с большим сопротивлением.

Ветрогенератор из стиральной машины

Электродвигатель от стиральной машины часто используют для создания генератора. Оптимальным вариантом является установка на ротор сильных неодимовых магнитов, обеспечивающих возбуждение обмоток. Для этого необходимо просверлить в роторе углубления, диаметром равные размеру магнитов.

Затем они устанавливаются в гнезда с чередованием полярности и заливаются эпоксидкой. Готовый генератор устанавливается на вращающуюся вокруг вертикальной оси площадку, на вал насаживается крыльчатка с обтекателем. Сзади к площадке крепится хвостовой стабилизатор, обеспечивающий наведение устройства.

Расчет лопастного ветрогенератора

Так как мы уже выяснили, что горизонтальный ветрогенератор значительно эффективнее, рассмотрим расчет именно его конструкции.

Энергия ветра может быть определена по формуле P=0.6*S*V³, где S — это площадь круга, описываемого концами лопастей винта (площадь ометания), выраженная в квадратных метрах, а V — расчетная скорость ветра в метрах в секунду. Также нужно учитывать КПД самого ветряка, который для трехлопастной горизонтальной схемы составит в среднем 40%, а также КПД генераторной установки, составляющий на пике токоскоростной характеристики 80% для генератора с возбуждением от постоянных магнитов и 60% — для генератора с обмоткой возбуждения. Еще в среднем 20% мощности израсходует повышающий редуктор (мультипликатор). Таким образом, окончательный расчет радиуса ветряка (то есть длины его лопасти) для заданной мощности генератора на постоянных магнитах выглядит так: R=√(P/(0.483*V³))

Пример: Примем требуемую мощность ветроэлектростанции в 500 Вт, а среднюю скорость ветра — в 2 м/с. Тогда по нашей формуле нам придется использовать лопасти длиной не менее 11 метров. Как видите, даже такая небольшая мощность потребует создания ветрогенератора колоссальных габаритов. Для более-менее рациональных в условиях изготовления своими руками конструкций с длиной лопасти не более полутора метров ветрогенератор сможет выдавать всего лишь 80-90 ватт мощности даже на сильном ветру.

Недостаточно мощности? На самом деле все несколько иначе, так как на самом деле нагрузку ветрогенератора питают аккумуляторы, ветряк же только заряжает их в меру своих возможностей. Следовательно, мощность ветроустановки определяет периодичность, с которой она сможет осуществлять подачу энергии.

Выбор генератора

Наиболее логичным вариантом генераторной установки для самодельного ветряка кажется автомобильный генератор. Такое решение позволяет легко скомпоновать установку, так как генератор уже имеет и крепежные точки, и шкив для ременного мультипликатора. Купить и сам генератор, и запчасти к нему нетрудно. Кроме того, встроенное реле-регулятор позволяет непосредственно подключить его к 12-вольтовой аккумуляторной батарее, а к ней, в свою очередь — инвертор для преобразования постоянного тока в переменный напряжением 220В.

Но, как уже было сказано выше, КПД генераторов с обмоткой возбуждения достаточно низок, что весьма чувствительно для и без того маломощного ветряного генератора. Второй минус в том, что при разряженном аккумуляторе автомобильный генератор не сможет возбудиться.

В ряде самодельных конструкций можно встретить тракторные генераторы Г-700 и Г-1000. Их КПД ничуть не больше, полезным отличием являются лишь намагниченность ротора, позволяющая возбудить генератор даже без аккумуляторной батареи, и низкая цена.

Некоторые авторы при постройке ветрогенераторов пользуются свойством обратимости коллекторных электродвигателей — принудительно вращая их ротор, с него можно снимать постоянный ток. Статор двигателей подобного типа состоит либо из постоянных магнитов, что более предпочтительно в наших целях, либо имеет обмотку. Для применения двигателя в режиме генератора она подключается к автомобильному реле-регулятору, чтобы обеспечить нужное напряжение. Рассмотрим подключение реле-регулятора на примере узла от ВАЗовской классики (оно удобно тем, что не объединено в один блок с щеточным узлом):

  1. Одну из щеток двигателя соедините с корпусом — это будет отрицательный полюс генератора. Сюда же надежно подключите металлический корпус реле-регулятора и клемму «-» аккумулятора.
  2. Клемму 67 реле соедините с одним из выводов статорной обмотки, второй временно с корпусом.
  3. Клемму 15 соедините через выключатель с положительным полюсом аккумулятора (при этом на обмотку подастся ток возбуждения). Придайте ротору вращение в том же направлении, что будет обеспечивать винт ветроустановки, и подключите между свободной щеткой и корпусом вольтметр. Если на щетке обнаружится отрицательный потенциал, поменяйте местами соединения статора с реле-регулятором и массой.

Основной особенностью подключения генератора постоянного тока к аккумуляторной батарее является необходимость в разделении их полупроводниковым диодом, не дающим аккумулятору разряжаться на обмотку ротора при остановке генератора. В современных автомобильных генераторах эту функцию выполняет трехфазный диодный мост, и мы также можем его использовать, параллельно соединив его фазы для уменьшения падения напряжения на нем.

Наибольшую же мощность можно снять с генератора, ротор которого состоит из неодимовых магнитов. Распространены конструкции на основе автомобильной ступицы с тормозным диском, по краю которого закрепляются мощные магниты. На минимальном расстоянии от них располагается статор с однофазной или трехфазной обмоткой.

Ветряк #2 — аксиальная конструкция на магнитах

Аксиальные ветряки с безжелезными статорами на неодимовых магнитах в России до последнего времени не делали по причине недоступности последних. Но теперь они есть и в нашей стране, причем стоят они дешевле, чем изначально. Поэтому и наши умельцы стали изготавливать ветрогенераторы этого типа.

Со временем, когда возможности роторного ветрогенератора уже не будут обеспечивать все потребности хозяйства, можно сделать аксиальную модель на неодимовых магнитах

Что необходимо подготовить?

За основу аксиального генератора нужно взять ступицу от автомобиля с тормозными дисками. Если эта деталь была в эксплуатации, её необходимо разобрать, подшипники поверить и смазать, ржавчину счистить. Готовый генератор будет покрашен.

Чтобы качественно отчистить ступицу от ржавчины, воспользуйтесь металлической щеткой, которую можно насадить на электродрель. Ступица снова будет выглядеть отлично

Распределение и закрепление магнитов

Нам предстоит наклеивать магниты на диски ротора. В данном случае используются 20 магнитов размером 25х8мм. Если вы решите сделать другое количество полюсов, то используйте правило: в однофазном генераторе должно быть сколько полюсов, столько и магнитов, а в трехфазном необходимо соблюдать соотношение 4/3 или 2/3 полюса к катушкам. Размещать магниты следует, чередуя полюса. Чтобы их расположение было правильным, используйте шаблон с секторами, нанесенными на бумаге или на самом диске.

Если есть такая возможность, магниты лучше использовать прямоугольные, а не круглые, потому что у круглых магнитное поле сосредоточено в центре, а у прямоугольных – по их длине. Противостоящие магниты должны иметь разные полюса. Чтобы ничего не перепутать, маркером нанесите на их поверхность «+» или «-». Для определения полюса возьмите один магнит и подносите к нему другие. На притягивающихся поверхностях ставьте плюс, а на отталкивающихся – минус. На дисках полюса должны чередоваться.

Магниты правильно размещены. Перед их фиксацией эпоксидной смолой, необходимо сделать бортики из пластилина, чтобы клейкая масса могла застыть, а не стекла на стол или пол

Для закрепления магнитов нужно использовать сильный клей, после чего прочность склейки дополнительно усиливают эпоксидной смолой. Ею заливают магниты. Чтобы предотвратить растекание смолы можно сделать бордюры из пластилина или просто обмотать диск скотчем.

Трехфазные и однофазные генераторы

Однофазный статор хуже трехфазного, потому что при нагрузке он даёт вибрацию. Это происходит из-за разницы в амплитуде тока, которая возникает по причине непостоянной отдачи его за момент времени. Трехфазная модель этим недостатком не страдает. Мощность в ней всегда постоянна, потому что фазы друг друга компенсируют: если в одной ток падает, а в другой он нарастает.

В споре однофазного и трехфазного вариантов последний выходит победителем, потому что дополнительная вибрация не продлевает срок службы оборудования и раздражает слух

В результате отдача трехфазной модели на 50% превышает тот же показатель однофазной. Другим плюсом отсутствия ненужной вибрации является акустический комфорт при работе под нагрузкой: генератор не гудит во время его эксплуатации. Кроме того, вибрация всегда выводит ветрогенератор из строя до истечения срока его эксплуатации.

Процесс наматывания катушек

Любой специалист вам скажет, что перед наматыванием катушек нужно произвести тщательный расчет. А любой практик все сделает интуитивно. Наш генератор не будет слишком быстроходным. Нам нужно, чтобы процесс зарядки 12-вольтового аккумулятора начался при 100-150 оборотах в минуту. При таких исходных данных общее число витков во всех катушках должно составлять 1000-1200шт. Осталось разделить эту цифру на количество катушек и узнать, сколько витков будет в каждой.

Чтобы сделать ветрогенератор на низких оборотах мощнее, нужно увеличить число полюсов. При этом в катушках возрастет частота колебания тока. Для намотки катушек лучше использовать толстый провод. Это уменьшит сопротивление, а, значит, сила тока возрастет. Следует учесть, что при большом напряжении ток может оказаться «съеденным» сопротивлением обмотки. Простой самодельный станочек поможет быстро и аккуратно намотать качественные катушки.

Статор размечен, катушки уложены на свои места. Для их фиксации используется эпоксидная смола, стеканию которой снова противостоят пластилиновые бортики

Из-за числа и толщины магнитов, расположенных на дисках, генераторы могут значительно различаться по своим рабочим параметрам. Чтобы узнать, какую мощность ждать в результате, можно намотать одну катушку и прокрутить её в генераторе. Для определения будущей мощности, следует измерить напряжение на определенных оборотах без нагрузки.

Например, при 200 оборотах в минуту получается 30 вольт при сопротивлении 3 Ом. Отнимаем от 30 вольт напряжение аккумулятора в 12 вольт, а получившиеся 18 вольт делим на 3 Ом. Результат – 6 ампер. Это тот объём, который отправится на аккумулятор. Хотя практически, конечно, выходит меньше из-за потерь на диодном мосту и в проводах.

Чаще всего катушки делают круглыми, но лучше их чуть вытянуть. При этом меди в секторе получается больше, а витки катушек оказываются прямее. Диаметр внутреннего отверстия катушки должен соответствовать размеру магнита или быть немногим больше его.

Проводятся предварительные испытания получившегося оборудования, которые подтверждают его отличную работоспособность. Со временем и эту модель можно будет усовершенствовать

Делая статор, учтите, что его толщина должна соответствовать толще магнитов. Если число витков в катушках увеличить и сделать статор толще, междисковое пространство увеличится, а магнитопоток уменьшится. В результате может образоваться то же напряжение, но меньший ток из-за возросшего сопротивления катушек.

В качестве формы для статора используют фанеру, но можно на бумаге разметить сектора для катушек, а бордюры сделать из пластилина. Прочность изделия увеличит стеклоткань, помещенная на дно формы и поверх катушек. Эпоксидная смола не должна прилипать к форме. Для этого её смазывают воском или вазелином. Для тех же целей можно использовать пленку или скотч. Катушки закрепляют между собой неподвижно, концы фаз выводят наружу. Потом все шесть проводов соединяют треугольником или звездой.

Генератор в сборе тестируют, используя вращение рукой. Получившееся напряжение составляет 40 вольт, сила тока при этом составляет примерно 10 Ампер.

Расчет мультипликатора

Генераторная установка имеет наклонную токоскоростную характеристику: с ростом оборотов ротора увеличивается максимальная отдаваемая им мощность. Следовательно, чтобы обеспечить наибольшую эффективность тихоходного ветрогенератора, нам понадобится мультипликатор с большим коэффициентом повышения.

Для самодельной конструкции наиболее оптимальное решение — это ременной мультипликатор: он прост в изготовлении и требует минимума станочных работ. Коэффициент повышения оборотов у него будет равен отношению диаметра ведущего шкива, связанного с осью винта, к диаметру ведомого шкива генератора. При необходимости передаточное число будет легко скорректировать заменой одного из шкивов.

При проектировании мультипликатора нужно учитывать как средние обороты лопастного узла, так и токоскоростную характеристику генератора. Если мы используем серийный автомобильный генератор, то ее без труда можно найти в Интернете, с самодельными же конструкциями, скорее всего, придется идти методом проб и ошибок.

Для примера возьмем распространенный тракторный генератор, о котором уже писали выше.

Взяв расчетную мощность нашей ветроустановки в 90 ватт, найдем точку на графике, соответствующую выходу генератора на эту мощность. При номинальном напряжении 14 В нам потребуется токоотдача не менее 6,5 А — согласно графику, это произойдет при оборотах чуть выше 1000 об/мин. Пусть винт нашей конструкции вращается ветром со скоростью 60 об/мин (ветер средней силы). Значит, нам потребуется как минимум двадцатикратное соотношение диаметров шкивов — для 70-миллиметрового шкива генератора шкив ветряка должен будет иметь диаметр почти полтора метра, что неприемлемо. Это недвусмысленно намекает, насколько мала эффективность ветрогенераторов такого типа — без сложного многоступенчатого редуктора, который сам по себе приведет к большим потерям мощности, вывести автомобильный генератор на рабочий режим практически невозможно.

Преимущества и недостатки роторного ветрогенератора

Когда ветрогенератор сделать как надо, он будет функционировать без каких-либо ошибок. С аккумулятором на 75А и с хорошим инвертером на 1000 W, ветряк без проблем будет обеспечивать светом улицу, площадку дома, питать защитную сигнализацию, видеонаблюдение и т. д.

Ветрогенераторы такого типа имеют следующие преимущества:

  • простота монтажа;
  • небольшая себестоимость;
  • экономичность;
  • податливость к ремонту;
  • не привередлив к условиям функционирования;
  • надежность и бесшумность работы.

Минусов ветрогенератора несколько:

  • небольшая производительность ветрогенератора;
  • полная зависимость ветряка от ветра;
  • лопасти может сорвать воздушный поток.

Подготовка материалов для ветрогенератора

Первым делом нужно собрать все расходники и детали для ветряка. Сделанный вами ветрогенератор будет выдавать мощность не более 1,5 КВт. Чтобы сделать агрегат вам нужно иметь:

  • Автомобильный генератор на 12 В.
  • Гелиевый или кислотный аккумулятор на 12 В.
  • Специальный преобразователь с 12 В на 220 В и с 700 Вт на 1500 Вт.
  • Большую емкость из нержавейки или алюминия: ведро или кастрюля.
  • Простой вольтметр.
  • Болты, шайбы и гайки.
  • Реле зарядки аккумулятора от автомобиля и контрольной лампочки заряда.
  • Провода с разным сечением (2,5 мм2 и 4 мм2).
  • Хомуты, фиксирующие ветрогенератор.
  • Выключатель «кнопка» полугерметичный, на 12 В.
  • Кроме того, запаситесь такими инструментами:

  • болгаркой или ножницами по металлу;
  • рулеткой;
  • строительным карандашом или маркером;
  • отверткой, дрелью, кусачками и сверлом.

Конструкторские работы ветрогенератора

Работа заключается в изготовлении ротора и переделывания шкива генератора. Этапы следующие:

  • Подготовьте ведро или кастрюлю.
  • При помощи рулетки и маркера сделайте разметку, разделив емкость на 4 одинаковые части.
  • Теперь нужно вырезать лопасти.
  • Обратите внимание! Работая ножницами по металлу, необходимо вырезать под них отверстие. Если же ведро сделано не из покрашенной жести или оцинковки, то можно использовать болгарку.

  • Снизу ведра и в шкиве пометьте место, где будут отверстия. В них ввинчиваются болты. Не торопитесь, сделайте все ровно, так как при вращении может возникнуть дисбаланс. После чего сделайте отверстия.
  • Теперь отогните лопасти. Только не забудьте учесть, в каком направлении крутится генератор.
  • Угол изгиба лопасти влияет на площадь, которую будет встречать ветер. Это напрямую влияет на скорость и частоту оборотов ветряка.
  • При помощи болтов, закрепите ведро на шкиве.
  • Установите свой ветрогенератор на мачту, закрепив его хомутами.
  • Осталось подсоединить провода и собрать цепь.
  • На мачте зафиксируйте провода, чтобы они не болтались.
  • Для подсоединения аккумулятора возьмите провода, сечение которых 4 мм2. Рекомендуемый размер – не больше 1 м. А благодаря проводам с 2,5 мм2 подключите свет и приборы. Не забудьте установить инвертер (преобразователь). Подключите прибор в сеть к контактам №7 и №8, показанным на схеме ниже. Пользуйтесь проводами 4 мм2.

    Вот и все, теперь ваш ветрогенератор готов к работе. Не может не радовать то, что он сделанный своими руками.

    Мачта

    Мачта, на которой крепится ветрогенератор — это один из самых важных его узлов.
    Она не только обеспечивает безопасность эксплуатации ветряка (нижняя точка круга, описываемого лопастями, должна быть не ближе 2 метров к земле), но и позволяет ему максимально эффективно использовать энергию ветра, поток которого вблизи от земли становится более турбулентным.

    Большая высота приводит к низкой жесткости мачты ветрогенератора и делает ее прочностной расчет достаточно сложным не только для мастера-любителя, но и для инженера. Можно перечислить лишь основные моменты:

    • Размещайте мачту возможно дальше от дома и деревьев, затеняющих воздушный поток. Кроме того, при сильном ветре возможно падение ветрогенератора на здание либо его повреждение деревьями;
    • Оптимальная конструкция мачты — это ажурная сварная ферма наподобие вышек электропередач, но в изготовлении она сложна и дорога. Простейший, но достаточно эффективный вариант — это несколько параллельных труб диаметром 80-100 мм, сваренных короткими швами между собой и забетонированных на глубину не менее метра в земле. Конструкцию из одной трубы крайне желательно усилить тросовыми растяжками, которые также крепятся к залитым в бетон опорам.
    • Для упрощения обслуживания ветряка его мачту можно сделать переломной: в этом случае при ослаблении растяжки, идущей в направлении перелома, мачту можно будет наклонить к земле.

    Рассказ об очень простом ветрогенераторе из домашнего вентилятора

    Дополнительное электрооборудование

    Как уже было сказано выше, неотъемлемой частью ветряной электростанции является аккумулятор, берущий на себя питание потребителей. при его выборе нужно помнить, что чем больше его емкость, тем дольше он сможет поддерживать напряжение в сети, но при этом и дольше будет заряжаться. Приблизительное время работы можно определить как то время, за которое исчерпается половина емкости аккумулятора (после этого падение напряжения станет уже ощутимым, кроме того, глубокий разряд снижает ресурс свинцово-кислотных батарей).

    Пример: Так, аккумулятор емкостью 65 А*ч условно сможет отдавать в нагрузку 30-35 ампер-часов энергии. Много это или мало? Обычная лампа освещения мощностью 60 ватт потребует, с учетом наличия инвертора, преобразующего 12 В постоянного тока в 220 В переменного и имеющего собственный КПД в пределах 70%, тока в 7 ампер — это чуть больше четырех часов работы. Восстанавливать же растраченную энергию наш ветряк с условной мощностью 90 ватт даже в лучшем случае, при постоянном сильном ветре, будет не менее пяти часов. Как вы видите, при использовании ветрогенератора исключительно как автономного источника энергии электричество в вашем доме будет доступным лишь на несколько часов в день.

    Вторым узлом системы электроснабжения становится инвертор. В нашем случае можно использовать как готовый автомобильный, так и извлеченный из источника бесперебойного питания. В любом случае важно не перегружать его потреблением тока, учитывая, что реальная эксплуатационная мощность его в 1,2-1,5 раза меньше указываемой максимальной мощности.

    Как вы можете видеть, привлекательность использования даровой энергии упирается во многочисленные ограничения, и даже единственный эффективный в средней полосе России вариант — ветрогенератор — неспособен обеспечивать длительную автономность.

    Но вместе с тем эта идея неплоха и как источник аварийного электропитания и, особенно, как конструкторская задача — удовольствие от создания своими руками ветрогенераторной установки может в разы превосходить ее мощность.

    Как выбрать генератор для домашней ветроэлектростанции

    Генератор переменного тока от автомобиля для ветроэлектростанции
    Достоинства: дешевый, легко найти, уже собран.

    Недостатки: требуется высокая скорость вращения — поэтому требуется дополнительно зубчатая передача или шкив, небольшой выход энергии, токосъемник требует постоянного техобслуживания.

    Пригодность для ветроэлектростанции: низкая.
    Главная проблема при использовании автомобильных генераторов для ветряков – то, что они разработаны для слишком высоких скоростей — для получения ветряной энергии приходится выполнить множество значительных модификаций. Даже маленькая и работающая на сравнительно быстрых оборотах ветряная мельница требует скорости 600 об/мин, что даже близко нельзя назвать достаточным для автомобильного генератора. Это значит, что придется использовать зубчатые передачи или шкивы, чтобы большая часть энергии тратилась на вращение.

     

    Стандартный автомобильный генератор электромагнитный – то есть часть вырабатываемой энергии должна быть послана на якорь через щетки и токосъемники, чтобы создать магнитное поле. Генератор, который использует электричество для возникновения поля, менее эффективный и более сложный. Тем не менее, его проще регулировать, так как магнитный поток может быть изменен настройкой мощности поля.Кроме того, щетки и токосъемники имеют тенденцию изнашиваться, требуя постоянного ухода.

     

    Генератор также может быть перемотан для выработки энергии на более низких скоростях. Это возможно путем замены существующих витков статора более частыми витками из более тонкой легированной стали. 

     












    Показатели

    Генераторы автомобильные

    Марка генератора

    ГБФ-4600

    ГБФ-4501

    ГМ-71

    Г-28

    Установлен на машине

    ЗИС-5 ЯГ-б ЯС-3

    ГАЗ-А ГАЗ-АА ГАЗ-ММ

    ГАЗ-Ml ГАЗ-М415 ГАЗ-67

    „Москвич»

    Мощность (ватт)

    80

    80

    100

    100

    Номинальное напряжение (вольт)

    6

    6

    6

    6

    Наибольшая сила тока нагрузки (ампер)

    11

    10

    14

    17

    Направление вращения

    Правое

    Правое

    Правое

    Правое

    Сила тока генератора при работе электродвигателем (ампер)

    7

    7

    7

    6,5

    Число оборотов, при котором может быть отдана полная мощность (в нагретом состоянии) (об/мин)

    1900

    1900

    2200

    3300

    Число оборотов, при котором начинается зарядка аккумуляторов (об/мин)

    1200

    1200

    1400

    2000

    Вес генератора (кг)

    8,5

    7,3

    7,4

    6,0

     












    Показатели

    Генераторы тракторные

    Марка генератора

    Г-066

    ГБТ-4541 ГБТ-4692 Г-45

    ГАУ-4101 ГАУ-4684

    Г-20

    Г-15

    ГА-4630

    ГА-150

    Установлен на машине

    С-80

    СХТЗ-НАТИ СХТЗ КД-36;У-1 У-2

    С-60 С-65 СГ-65

     

     

    СТЗ-ХТЗ

     

    Мощность (ватт)

    250

    65

    100

    220

    150

    250

    500

    Номинальное напряжение (вольт)

    12

    6

    6

    12

    12

    12

    12

    Наибольшая сила тока нагрузки (ампер)

    20

    10

    10

    18

    13

    20

    25

    Направление вращения

    Левое

    Левое

    4101 — правое
    4684 — левое

    Правое

    Правое

    Правое

    Правое

    Сила тока генератора при работе электродвигателем (ампер)

    7

    6,5

    5,7

    7

    5

    10

    15

    Число оборотов, при котором может быть отдана полная мощность (в нагретом состоянии) (об/мин)

    950

    1150

    800

    900

    1200

    1300

    2600

    Число оборотов, при котором начинается зарядка аккумуляторов (об/мин)

    550

    650

    450

    550

    800

    800

    1500

    Вес генератора (кг)

    22,3

    7,5

    10,5

    12,5

    14

    22

    25

     

    Ранее было описано как сделать домашнюю ветроэлектростанцию (ветряк) и небольшую походную ветроэлектростанцию

     

    Самодельный генератор с постоянными магнитами для ветроэлектростанции

     

     

     

    Недостатки: трудоемкий, сложный проект, требующий обработки на токарном станке.

    Пригодность для ветроэлектростанции: хорошая.

    Многочисленные эксперименты показали, что самодельный генератор с постоянными магнитами является наиболее мощным и экономным решением для ветрогенератора. Он способен отлично работать на низких скоростях вращения, на высоких же скоростях он буквально выдает амперы благодаря своей эффективности. Наиболее часто самодельные генераторы производятся из тормозных дисков от Volvo, так как они очень прочные и имеют встроенные упорные подшипники. Так как такой генератор производит переменный ток, требуется выпрямитель для преобразования его в постоянный и последующей зарядки батареи.

    Наилучшие результаты показывает трехфазный генератор, однако его сложнее построить, чем однофазный, так что при построении генератора необходимо решить, сможете ли вы построить трехфазный или ограничитесь однофазным.

    Генератор для ветряка 7 футов в диаметре выдает больше 60 А в 12-вольтную батарею, а это более 700 Вт. На пике мощности он может выдавать даже 100 А. Пока что это решение наиболее эффективно.

     

    Конверсионный асинхронный генератор переменного тока  для ветроэлектростанции

     

    Достоинства: дешевый, легко найти, сравнительно легко переоборудовать, хорошая работа на низких оборотах.

    Недостатки: результирующая мощность ограничена внутренним сопротивлением, неэффективен на высоких скоростях, требует обработки на токарном станке.

    Пригодность для ветроэлектростанции: средняя.Обычный асинхронный электродвигатель, вырабатывающий переменный ток, может достаточно просто быть перестроен в генератор с постоянными магнитами. Эксперименты показывают, что получившийся генератор хорошо работает на очень низких скоростях, но быстро становится неэффективным на высоких скоростях.Асинхронный двигатель не имеет никаких проводов в сердечнике, только переменные пластины из алюминия и стали (снаружи они выглядят гладкими).

    Если вы выдолбите желоба в центре сердечника и вставите туда постоянные магниты, электродвигатель станет генератором с постоянными магнитами.На практике такой генератор выдает около 10-20 А. Он очень быстро становится малоэффективным: при возрастании скорости ветра количество результирующих ампер возрастает незначительно, остальная же мощность тратится на нагрев самого генератора. Асинхронный электродвигатель обмотан слишком тонкой проволокой и не может поддерживать ток большой мощности.

    Для того же ветряка диаметром 7 футов пиковая сила тока равна всего 25 А.Если вас устраивает небольшой ток при высоких скоростях ветра, асинхронный двигатель может оказаться хорошим решением. Рекомендуется выбирать трехфазный двигатель. Так как такой генератор производит переменный ток, требуется выпрямитель для преобразования его в постоянный и последующей зарядки батареи.

     

    Генератор постоянного тока для ветроэлектростанции

    Достоинства: простой и уже собранный, некоторые неплохо работают на низких оборотах.

    Недостатки: прихотливый, большинство плохо работают на низких оборотах, очень сложно найти генератор достаточно большого размера, маленькие генераторы не могут выдавать большую мощность.

    Пригодность для ветроэлектростанции: слабая.

    Выбор генератора постоянного тока на первый взгляд кажется логичным, так как батарея заряжается именно постоянным током, и такой системе не потребуется преобразователь. На практике же генераторы постоянного тока даже близко не могут сравниться с генераторами переменного тока. Их щетки требуют постоянного наблюдения, а передающий механизм часто выходит из строя. Такие генераторы могу быть использованы как дополнение к генераторам постоянного тока и выдавать порядка 12 В, что эквивалентно 100-200 Вт. Это немного, но при желании может хватить для небольшого ветряка высотой 3-4 фута.

     















    Мощность, Вт

    Диаметр ветроколеса при числе лопастей, м

    2

    3

    4

    6

    8

    16

    10

    2

    1,64

    1,42

    1,16

    1

    0,72

    20

    2,82

    2,32

    2

    1,64

    1,42

    1

    30

    3,44

    2,82

    1,44

    2

    1,72

    1,22

    40

    4

    3,28

    2,84

    2,32

    2

    1,42

    50

    4,48

    3,68

    3,18

    2,6

    1,24

    1,58

    60

    4,9

    4

    3,48

    2,84

    2,44

    1,74

    70

    5,3

    4,34

    3,76

    3,08

    2,64

    1,88

    80

    5,66

    4,64

    4

    3,28

    2,82

    2

    90

    6

    4,92

    4,26

    3,48

    3

    2,12

    100

    6,34

    5,2

    4,5

    3,68

    3,16

    2,24

    300

    10,94

    8,98

    7,76

    6,34

    5,46

    3,88

    500

    14

    11,48

    9,94

    8,16

    7

    5

     

    При подборе генератора электрического тока для ветроэлектростанции прежде всего нужно определить частоту вращения ветроколеса. Рассчитать частоту вращения ветроколеса W (при нагрузке) можно по формуле:

    W=V/L*Z*60,
    L=π*D,

    где V — скорость ветра, м/с; L — длинна окружности, м; D — диаметр ветроколеса; Z — показатель быстроходности ветроколеса (см. табл. 2).







    Число лопастей

    Показатель быстроходности Z

    1

    9

    2

    7

    3

    5

    6

    3

    12

    1,2

    Если в эту формулу подставить данные для выбранного ветроколеса диаметром 2 м и 6 лопастями, то получим частоту вращения. Зависимость частоты от скорости ветра показано в табл. 3.



    Скорость ветра, м/с

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    10

    11

    12

    Число оборотов, об/мин

    29

    57

    86

    115

    143

    172

    201

    229

    258

    287

    315

    344

     

    Примем максимальную рабочую скорость ветра равной 7-8 м/с. При более сильном ветре работа ветрогенератора будет небезопасной и должна будет ограничиваться. Как мы уже определили, при скорости ветра 8 м/с максимальная мощность выбранной конструкции ветроэлектростанции будет равна 240 Вт, что соответствует частоте вращения ветроколеса 229 об/мин. Значит, нужно подобрать генератор с соответствующими характеристиками.

     

    .

    Делаем ветряк из автомобильного генератора для частного дома своими руками

    Ветроэнергетические ресурсы в российском сегменте занимает неоднозначное положение. Применение таких устройств рассматривается с двух сторон. С одной самодельный ветряк – это отличное решение для экономии электроэнергии механическим путем. Этому способствуют бескрайние равнины, где присутствует постоянная скорость ветра и набирается достаточная потенциальная энергия, превращаемая в дальнейшем с помощью ветряка в кинетическую. Однако в некоторых регионах необъятной страны ветра отличаются слабым потенциалом из-за неравномерного и медленного воздействия. В северных районах выделяют третью сторону, где бесчинствуют буйные и непредсказуемые ветра. Каждый владелец дома может содержать в хозяйстве собственный ветряк. Покупать такое устройство – дорогое удовольствие, поэтому лучше создать ветровой генератор для дома своими руками. Определимся: какой конкретный тип ветряка подойдет больше и с какими целями он выбирается?

    Сделать ветрогенератор своими руками можно и из пустых бутылок

    Содержание

    • Ветряк 1 — конструкция роторного типа
    • Ветряк 2 — аксиальная конструкция на магнитах
    • Генератор тока своими руками (используется доступный вариант).
    • Лопасти (изготавливаются из жесткого материала, неспособного к коррозии и деформациям в процессе работы)
    • Подъемник башенного типа необходимый для поднятия установки на нужный уровень.
    • Опционально устанавливаются дополнительные аккумуляторные батареи с системой электронного управления.

    Легче и дешевле собирать ветрогенераторы своими руками с ротором или аксиальной конструкцией на магнитах. Чтобы выбрать подходящий, изучим устройство каждого.

    Ветряк 1 — конструкция роторного типа

    Самодельный ветрогенератор с роторной турбиной изготавливается из двух, реже четырех, лопастей. Отличается несложной конструкцией, ввиду чего изготавливается самостоятельно из подручных материалов. Такой ветрогенератор для дома не обеспечит необходимым количеством электроэнергии двухэтажный загородный коттедж. Мощности ветрового генератора хватит на снабжение электричеством маленького садового домика. Ветряк для частного дома используется для подачи освещения на прилежащие к домовладению хозяйственные постройки, придомовые фонари, светильники, бытовые приборы: обогреватель ветерок, фен, холодильник и прочие.

    Подготовка деталей и расходников

    В зависимости от того, на какую мощность рассчитывается ветряной генератор своими руками, подбирают соответствующий генератор для ветряка. Мы рассмотрим ветряки своими руками с мощностью до 5 Квт. Сделать ветрогенератор своими руками с ротором легко. Для этого подготовим следующие материалы:

    1. Автомобильный генератор на 12 вольт. Для создания устройства используют кислотный либо гелиевый аккумулятор от автомобиля.
    2. Регулятор напряжения для преобразования переменных токов: 12 –> 220 вольт.
      Самодельный регулятор напряжения для преобразования переменных токов: 12 –> 220 вольт
    3. Габаритная емкость. Подходящие варианты: кастрюля из нержавейки или ведро из алюминия.
    4. Зарядное устройство. Используем снятое с автомобиля реле.
    5. Выключатель на 12 вольт.
    6. Лампа заряда с контроллером.
    7. Болты М16×70 мм с гайками и шайбами.
    8. Простой вольтметр любой конфигурации из неиспользуемого измерительного устройства.
    9. Кабель электрический трехжильный с сечением не менее 2,5 мм2.
    10. Металлические хомуты с прорезиненной подкладкой. Понадобятся при креплении генератора к несущей матче.

    Чтобы сделать электро генераторы на 220 своими руками понадобиться стандартный набор монтажных инструментов: болгарка с дисками, маркер, шуруповерт, дрель со сверлами, ножницы по металлу, набор накидных ключей, газовые ключи №1,2,3, кусачки, рулетка.

    Ход конструкторских работ

    Для создания конструкции ветряка изначально подготавливают ротор. На следующем этапе модифицируют шкив генератора. В роли ротора используется металлическая емкость: кастрюля или ведро. С помощью рулетки и маркера отмеряем четыре равные части. Затем проделываем отверстия на концах расчерченных линий, чтобы разделение на составные части было легче. Разрезаем емкость ножницами по металлу. При отсутствии таковых проделываем те же действия болгаркой. Из полученных частей вырезаем лопасти будущего ротора, но не до конца прорезая заготовку.

    Не допускается резка емкостей из оцинкованных материалов или изделий с тонкими жестяными стенками, так как материал перегревается и деформируется.  

    Лопасти ротора должны соответствовать между собой по размеру

    Чтобы ветряк из автомобильного генератора правильно работал, лопасти ротора должны соответствовать между собой по размеру. Как вариант создают генератор из стартера своими руками. Поэтому замеры требуют тщательных проверок.

    Теперь подготавливаем генератор для ветряка своими руками. В первую очередь определяем сторону вращения шкива. Для этого возвратно-поступательными движениями руки крутим его влево – вправо. По стандарту он вращается по часовой стрелке, но случаются исключения из правил. На следующем этапе соединяем роторную часть с генератором. С помощью дрели проделываем ровные отверстия в днище емкости и шкиве генератора.

    Отверстия должны располагаться по симметрии. В противном случае возникает риск дисбаланса в движении ротора.

    Края лопастей немного выгибаем для увеличения скорости вращения от ветра. Чем больше угол изгиба, тем эффективнее роторная установка воспринимает потоки воздуха. Лопасти ротора изготавливают не только из емкости. Можно сделать лопасти для ветрогенератора своими руками в виде отдельных деталей, которые соединяются с металлической заготовкой в форме окружности. В таких моделях легче проводить ремонтные работы по восстановлению отдельных крыльчаток.

    Чтобы подключить генератор, берем емкость с изготовленными лопастями и надежно крепим к шкиву генератора ботами М16×70 мм или меньшего диаметра. Теперь собранная конструкция целиком устанавливается на мачте. Фиксируем в доступных местах металлическими хомутами. Монтируем электрическую проводку и собираем замкнутую цепь. Каждый контакт подсоединяется в соответствующий разъем. При необходимости предварительно записываем маркировку и цвет каждого провода в отдельности. Проволокой крепим проводку к мачте.

    После полной сборки механической конструкции, остается лишь подсоединить инвертор (преобразователь напряжения), аккумулятор и нагрузку (приборная часть и освещение). Для подключения аккумулятора и инвертора используем электрический кабель сечением 3 мм2 длиною в 1 метр, а для остальных периферийных нагрузок подойдёт кабель с сечением в 2 мм2. Собранный ветряк своими руками готов к эксплуатации.

    Маломощный ветрогенератор на основе дрели своими руками

    Достоинства и недостатки такой модели

    При правильной сборке всех составных элементов, ветрогенераторы своими руками из автомобильного генератора сослужат длительный срок без единой проблемы. Конструкция, запитанная 75-амперным аккумулятором с установленным преобразователем на 1000 W, выдаст количество электроэнергии для стабильной работы уличного освещения или приборов видеонаблюдения. К достоинствам также относят: сравнительно низкая цена на комплектующие для ветряка, ремонтопригодность, отсутствие дополнительных условий для корректного функционирования и низкая шумность конструкции. К примеру, малошумные вертикальные ветрогенераторы 5 квт работают тише, чем современные холодильники.

    Недостатки очевидны: слабая электрическая производительность, низкие показатели прочности, зависимость от резких изменений в скорости ветра, что приводит к частой поломке лопастей.

    Ветряк 2 — аксиальная конструкция на магнитах

    Ветрогенераторы на 220в своими руками с неодимовыми магнитами получили название аксиальные ветряки. Устройство таких конструкций основано на не железных статорах с прикрепленными магнитами. Ввиду того, что стоимость последних упала в несколько раз, изготовить генератор на магнитах своими руками стало проще. Модель этого ветряка позволит получить большее количество электрической энергии, нежели созданные роторные электрогенераторы своими руками.

    Что необходимо подготовить?

    Что такое ветровой генератор, устройство и принцип работы

    Главный элемент механической конструкции аксиального генератора – ступица колеса легкового автомобиля вместе с тормозными дисками, которая станет будущим ротором. Если деталь использовалась раньше по своему предназначению, то следует ее подготовить. Для этого разбираем ступицу на составные части и металлической щеткой отчищаем внутренние и внешние стенки элемента от ржавчины. Каждый подшипник тщательно смазываем. Теперь собираем ступицу в обратном порядке.

    Распределение и закрепление магнитов

    Для закрепления неодимовых магнитов на тормозных дисках ротора, подготавливаем 20 единиц прямоугольной формы с размерами 25×8 мм.

    В магнитах с круглой структурой магнитное поле расположено в центре, а у прямоугольных по длине.

    Четное количество магнитов образует полюса. Располагаем их, по всей области дисков чередуя через один. Для того чтобы выяснить, где у магнита плюс и минус, берется один из них, а остальные прислоняем к нему сначала одной, а затем другой сторонами. Если они намагничиваются, то маркером ставим на этой стороне плюс и наоборот. При увеличении количества полюсов, руководствуемся следующим правилами:

    1. Для однофазных генераторов сумма полюсов равняется количеству магнитов.
    2. Для трехфазных соблюдается соотношение пропорции 4/3 по единицам магнитов и полюсов, а также 2/3 по полюсам к катушкам соответственно.

    Магниты установлены перпендикулярно окружности диска

    Чтобы точно распределить магниты по окружности тормозного диска используем шаблон, нарисованный на листе бумаги. Магниты клеим с помощью сильного клея, а затем фиксируем эпоксидной смолой.

    Трехфазные и однофазные генераторы

    Статор с одной фазой сравнительно хуже, нежели трехфазные аналоги. Ввиду непостоянства при отдачи тока, возникают высокие колебания амплитуды в электросети, поэтому однофазные устройства выдают вибрацию. В трехфазных генераторах происходит компенсация нагрузки тока из одной фазы в другую. Благодаря этому мощность в такой сети всегда постоянная. Вибрационные воздействия негативно влияют на конструкцию в целом, следовательно, срок использования однофазных генераторов значительно меньше, нежели у трехфазных. Еще одно преимущество трехфазной модели – отсутствие шума во время работы.

    Процесс наматывания катушек

    Прежде чем приступить к наматыванию провода на катушки генератора, делаем предварительные расчеты: момент начала заряжания аккумулятора в 12 вольт должно происходить при номинальной величине в 110 об/мин. Используя эти данные, вычисляем необходимое количество витков в отдельно взятой катушке: 12*110/N, где N – число катушек. Для обмотки используем исключительно провода с крупным сечением. Это уменьшит единицы сопротивления и увеличит силу тока.

    Мачта и винт

    Высотные показатели мачты должны составлять около 6-12 метров. Под основание мачты заливается опалубка, а затем бетонируется. К верхней части крепим винт, который можно изготовить из труб ПВХ диаметром 160 мм и длинной не менее 2 метров. Из нее вырезаем шесть двухметровых пластин. Фиксируем полученный финт на верху мачты. Саму мачту укрепляем с помощью тросов, прибитых с одной стороны к земле, а с другой – к телу конструкции.

    ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

    Особенности эксплуатации ветряков

    Любой из двух представленных моделей ветряков подходит для использования в качестве альтернативного источника электроэнергии. При изготовлении такого устройства может использоваться любой генератор 220в. К примеру, сконструированный ветрогенератор своими руками из стиральной машины имеет большую продолжительность эксплуатации. Ветрогенератор из шуруповерта – один из самых простых вариантов ветряка. Владельцы загородных домов по достоинству оценят такое изобретение. Каждый тип ветрогенераторов обладает набором индивидуальных преимуществ и недостатков. Степень эффективности отдельно взятой конструкции может разниться для различных регионов нашей страны. Такой источник электричества под рукой никогда не помешает, тем более, если такое оборудование будет использовать на равнинной местности с высокой интенсивностью ветра.

    Ветряк своими руками — возобновляемые источники энергии

    Может быть, вы живете на лодке, отдыхаете в уединенной хижине или живете вне сети, как я. Или, может быть, вы просто хотите снизить счет за электроэнергию. В любом случае, с помощью горстки недорогих и легких материалов, вы можете построить самодельный ветрогенератор, который сделает электричество вашим, пока дует ветер. Вы сможете осветить эту кладовую, включить электричество в свой сарай или использовать генератор, чтобы поддерживать все аккумуляторные батареи вашего автомобиля.

    Электроэнергия для моей автономной кабины поступает от солнечной и ветровой энергии, хранящейся в группе из четырех 6-вольтовых батарей для гольф-каров, подключенных к 12-вольтовой системе. Контроллер заряда и аккумуляторная батарея предохраняют мою систему от недостаточной или чрезмерной зарядки. Весь шебанг обошелся мне меньше чем в 1000 долларов, и у меня есть свет, вентиляторы, телевизор и стереосистема, холодильник и диско-шар, который поднимают для особых случаев.

    Если вы можете поворачивать гаечный ключ и работать с электродрелью, вы можете построить этот простой генератор за два дня: один день на поиск деталей и один день на сборку компонентов.Четыре основных компонента включают автомобильный генератор переменного тока со встроенным регулятором напряжения, вентилятор и блок сцепления General Motors (GM) (я использовал один от двигателя GM 350 1988 года), опору или столб, на котором можно установить генератор (15 футы использованных 2-дюймовых трубок обошлись мне в 20 долларов) и металл для сборки кронштейна для крепления генератора на опоре или столбе. Если вы любитель Ford или Mopar, это нормально — просто убедитесь, что в вашем генераторе есть встроенный регулятор напряжения. Вам также понадобится электрический кабель или провода, чтобы подключить генератор к аккумуляторным батареям.Я использовал 3-жильный кабель 8-го калибра, украденный из масляного пятна. (И они сказали, что переход от ископаемого топлива к возобновляемым источникам энергии займет годы. Пфф!)

    Узел муфты вентилятора к генератору

    Лопасти ветрогенератора переделаны из муфты вентилятора автомобиля. Чтобы прикрепить лопасти к генератору, вы можете приварить ступицу муфты вентилятора непосредственно к ступице генератора — просто убедитесь, что вентилятор идеально совмещен с валом генератора.Кроме того, убедитесь, что разъемы для встроенных проводов генератора расположены в нижней части генератора. Если у вас нет доступа к сварочному аппарату, вы можете подключить муфту вентилятора к генератору, используя следующие материалы:

    • Шайба 5/8 дюйма на 3 дюйма, толщина 3/16 дюйма
    • Электродрель
    • Метчик с резьбой 1/4 дюйма
    • Сверло, соответствующее специальному метчику с резьбой
    • (4) 1 / Болты размером от 4 до 1-1 / 2 дюйма с соответствующими гайками и стопорными шайбами ​​

    Создайте соединение, используя 3-дюймовую шайбу и четыре болта, которые будут скреплять вместе муфту вентилятора и генератор. Просверлите четыре отверстия в шайбе, чтобы они совпадали с отверстиями в муфте вентилятора, а затем нарежьте резьбу в отверстиях с помощью метчика на 1/4 дюйма. Вверните болты в отверстия. Чтобы определить длину необходимых болтов, поместите вентилятор на верхнюю часть генератора так, чтобы шкив вентилятора опирался на шкив генератора и оба вала были расположены на одной линии. Измерьте длину по двум валам от задней части вентилятора генератора до задней части ступицы муфты вентилятора. Используйте эту длину для болтов. Отвинтите гайку шкива генератора и снимите шкив и небольшой вентилятор.Наденьте соединение, которое вы сделали из шайбы и четырех болтов на вал генератора, так, чтобы болты были направлены в сторону от генератора. Затем снова прикрепите вентилятор генератора и гайку к валу, не снимая шкив. Большая гайка удерживает соединение на месте. Присоедините узел муфты вентилятора к болтам, которые теперь выступают из генератора, и затяните гайки со стопорными шайбами ​​на месте.

    Кронштейн в сборе для установки генератора

    Если у вас есть сварщик, сделать кронштейн несложно. Я использовал 1-дюймовую квадратную трубку для всех частей кронштейна и кусок 1-дюймовой трубы длиной 2 фута для вращающегося стержня, который помещается внутри стойки. Если у вас нет сварщика, не бойтесь. Кронштейн в сборе может быть соединен с оцинкованной трубой 1/2 дюйма и фитингами. Вот список фитингов, которые вам, скорее всего, понадобятся:

    • (5) тройников 1/2 дюйма
    • (2) колена 1/2 дюйма
    • (2) штуцера 1/2 дюйма на 12 дюймов
    • (2) 1/2 дюйма- ниппели размером 6 дюймов
    • (2) штуцеры 1/2 дюйма на 1 1/2 дюйма
    • (2) ниппели 1/2 дюйма на 2 дюйма
    • (3) 1 / 2-дюймовые соски

    Хвостовой плавник должен быть прикреплен к 12-дюймовому штуцеру в задней части кронштейна, чтобы вращать генератор и выравнивать его по направлению ветра.Вы можете вырезать плавник высотой около 1 фута и длиной 2 фута из старого оловянного сайдинга или кровли с помощью ножниц для жести или резака — лучше всего подойдет прямоугольный треугольник. Если вы используете гофрированный металл, обязательно обрежьте ребро так, чтобы гофры шли горизонтально. После того, как плавник будет вырезан, положите его поверх одного из 12-дюймовых сосков и просверлите три пилотных отверстия через нижнюю часть хвостового плавника и сбоку от соска. Используйте три винта (подойдут стальные кровельные винты), чтобы прикрепить хвост к ниппелю.

    Башня ветрогенератора

    Я использовал старую башню для телевизионных антенн высотой 20 футов вместе с трубой диаметром 2-1 / 2 дюйма для верхней части. Вам также потребуется приварить или прикрутить упор наверху башни, который будет контактировать с упором на вашем узле кронштейна. Ограничители позволяют генератору только поворачиваться на 360 градусов по часовой стрелке или против часовой стрелки, поэтому ваш кабель не перекручивается вокруг столба и башни.

    Соединение 2–3 / 8-дюймовых толстостенных металлических труб длиной от 10 до 20 футов (или высотой после возведения) создает хорошую башню после ее присоединения к зданию или другой прочной, стационарной конструкции. Убедитесь, что он безопасен, и при необходимости рассмотрите возможность использования растяжек.

    После того, как вы скрепили все компоненты генератора вместе и прикрепили к кронштейну в сборе, установите его на неустановленный столб или башню. Вставьте трубу на кронштейне генератора в опору или верхнюю часть башни. Используйте две стальные шайбы, сложенные вместе, чтобы создать гладкую поверхность, которая будет служить подшипником между генератором и башней. Присоедините положительный и отрицательный провода к генератору и закрепите их на кронштейне и вдоль мачты с помощью стяжек, тюков или изоленты.(На самом деле он не самодельный, если на нем где-то не есть небольшая проволока и клейкая лента, не так ли?) Убедитесь, что провода достаточно провисают, чтобы ветрогенератор мог вращаться на 360 градусов.

    Скорее всего, вам понадобится помощь, чтобы поставить башню и генератор в вертикальное положение, так как они будут довольно тяжелыми. Веревки и попутчик помогут, если вы поднимаетесь довольно высоко. Если в вашем районе всегда ветрено, вам нужно только подняться достаточно высоко над землей, чтобы движущиеся части находились над головой.Надежно закрепите башню на месте. Ветер может быть обманчиво сильным, поэтому не срезайте углы на этом этапе окончательной сборки. После того, как вы установили свой ветрогенератор, подключите провода к аккумуляторной батарее с контроллером заряда между ними, чтобы предотвратить недостаточную или чрезмерную зарядку.

    Теперь вы готовы зажигать свет, заводить джемы и исполнять те старые дискотечные номера, которые, я знаю, вы копили на электрическую горку с семьей и друзьями.

    Небольшой отказ от ответственности: создавайте и используйте на свой страх и риск.Мой генератор работает нормально, но вы несете ответственность за свою работу. Удачи и сил!


    Роберт Д. Коупленд разводит и продает мясной скот на травяном откорме и является владельцем автономного пансионата в Техасе под названием The Sunflower , в комплекте с коттеджами из соломенных тюков и глиняной штукатурки, свежих органических питание, обучение пермакультуре, семинары и многое другое! Дополнительную информацию можно найти на здесь .

    Power From the Wind — это полностью переработанное и обновленное издание практического руководства для частных лиц и предприятий, заинтересованных в установке небольших ветроэнергетических систем.Это практическое руководство, написанное для непрофессионала, дает точное и беспристрастное представление обо всех аспектах малых ветроэнергетических систем, в том числе:

    • Варианты ветроэнергетики
    • Способы оценки ветровых ресурсов на вашем участке
    • Ветряные турбины и башни
    • Инверторы и аккумуляторы
    • Монтаж и обслуживание систем
    • Стоимость и преимущества установки ветряной системы

    Читатели получат знания, необходимые им для принятия мудрых решений при проектировании, покупке и установке небольших ветроэнергетических систем, а также для эффективного общения с установщиками ветряных систем, а также смогут помочь сделать наиболее разумный и экономичный выбор. Заказ в магазине новостей Матери-Земли или по телефону 800-456-6018.

    Ветрогенератор

    с автомобильным генератором переменного тока: 3 ступени

    Большинство водителей имеют базовые знания об электрической системе вашего автомобиля; Они знают, например, что электричество, используемое, когда двигатель не работает, подается от батареи, а также лишается энергии, необходимой для приведения в действие стартера. Они также знают, что, в свою очередь, стартер будет вращать автомобиль, вызывая первую искру в свечах и последующий взрыв топлива, после чего машина начинает нормально работать, передавая на это время все свои электрические компоненты, которые должны питаться от энергия, производимая генератором переменного тока.Тем не менее, они знают, что при работающем автомобиле генератор переменного тока также питает аккумулятор, сохраняя его в состоянии, позволяющем возобновить питание транспортного средства, когда он снова будет закреплен, и эта энергия необходима, а также для повторного запуска двигателя.

    Эта работа в качестве простого и гармоничного генератора переменного тока, когда она интегрирована в систему автомобиля, в сочетании с тем фактом, что компонент может быть легко получен низким или даже почти бесплатным в любом сукатейре, может заставить предположить создание небольшого ветряного генератора ручной конструкции. идеальный выбор, поскольку он вращается под действием ветра, чтобы производить энергию, которую можно было бы использовать в то время или накапливать в батареях для потребления в отсутствие ветра.

    Однако автомобильный генератор переменного тока может быть не лучшим выбором для этого типа проекта, если он не будет внесен даже в некоторые изменения в вашей электрической системе, или если лопасти ветрогенератора очень большие, что не кажется очень возможным, небольшая самодельная штуковина.

    Причина, по которой генератор переменного тока не будет идеальным выбором для самодельной ветряной системы, заключается в том, что, возможно, многие не знают, что для вращения вала генератора переменного тока, когда последний, после достижения максимального значения, требуется много силы. определенное количество оборотов в минуту, запускает производство энергии.

    Водитель любого транспортного средства не может знать величину этого усилия, если он не обладает обширными знаниями о работе генератора переменного тока. Следовательно, очевидно, что это усилие, прилагаемое двигателем к вращению генератора переменного тока, вызывает увеличение расхода топлива, который будет тем больше, чем больше будет потребление электроэнергии, особенно в ночное время.

    Но из-за трения, вызываемого ремнем на шкивах, плюс усилие, которое автомобиль может быть незначительным, но это ветрогенератор может быть недостатком, который следует учитывать.

    Прямое соединение турбины турбины с генератором переменного тока могло бы избежать неудобства трения, вызванного ремнем или ремнями в трансмиссии, если бы не необходимость умножать скорость генератора переменного тока, что еще больше усугубляет проблему усилия, потому что для достижения Чтобы получить минимальное количество оборотов, необходимое для выработки электроэнергии генератором переменного тока, которое должно быть выше 1000 об / мин, абсолютная необходимость в умножении, потому что турбина небольшого корабля никогда не достигает минимальной скорости, необходимой даже при сильном ветре. .

    Просто представьте себя за рулем велосипеда, чтобы оставаться с представлением о том, как возрастает стресс, когда мы используем систему, изменения, так что с меньшим количеством оборотов передней звезды для печати большей скорости машины.

    Таким образом, генератор никогда не может служить для выработки энергии с помощью небольшой турбины, приводимой в движение ветром, как это происходит в автомобиле, потому что здесь генератор переменного тока приводится в действие мощностью от двигателя внутреннего сгорания, что не сравнимо с силой, прикладываемой двигателем внутреннего сгорания. ветер на лопатках небольшой турбины.

    Самодельный ветрогенератор

    с генератором 1-Wire GM

    Во время одной из наших недавних поездок по сети мы наткнулись на статью, в которой обсуждалось, как сделать свою собственную ветряную мельницу с использованием однопроводного генератора переменного тока GM.Ссылку можно найти здесь:

    Ветрогенератор своими руками. Фото с сайта www. diybullseye.com

    Почти сразу мы заподозрили неладное. Любой, у кого разряженная батарея пытается восстановить ее заряд, может сказать вам, что на низких оборотах, например на холостом ходу двигателя, ничего не заряжается.

    Мы немного обыскали информационную супермагистраль, чтобы выяснить правду о ветряных генераторах, сделанных с генераторами переменного тока Delco. Как оказалось, автомобильные генераторы переменного тока нового назначения стали чрезвычайно популярными и относительно экономически эффективными для использования в небольших ветряных генераторах.Кто знал?

    Еще немного покопавшись, и мы обнаружили еще несколько истин, например, статор генератора переменного тока Delco работает на очень высоких оборотах, потому что он предназначен для работы от мощного двигателя с относительно высокими оборотами. Рабочая частота вращения автомобильного генератора переменного тока Delco примерно в три раза больше частоты вращения коленчатого вала двигателя.

    В Интернете есть несколько бесплатных проектов для создания собственных ветряных генераторов. Фото с сайта theselfsufficientliving.com

    Поскольку коленчатый вал автомобиля обычно работает со скоростью около 1 000–4 000 об / мин, генератор автомобиля спроектирован так, чтобы обеспечивать хорошее зарядное напряжение и силу тока около 3 000–12 000 об / мин.Ветер ураганной силы повернул небольшую ветряную турбину достаточно быстро, чтобы даже начать заряжать батарею.

    Мы также обнаружили, что есть модификации, которые могут быть внесены в генератор переменного тока Delco, чтобы сделать его подходящим для небольшого ветрогенератора. Во-первых, штатную проводку статора генератора Delco необходимо заменить на статор, который имеет больше витков провода меньшего сечения, а мощные неодимовые магниты заменяют стандартные магниты, чтобы обеспечить большую выходную мощность.

    Фото с самого себя.com

    Если все это кажется слишком сложным, есть еще один метод создания собственного ветряного генератора. Купите в WindBlue Power генератор переменного тока, в котором уже установлены постоянные магниты, чтобы завершить проект. Мы нашли несколько полезных советов и дизайнов на сайте theselfsufficientliving.com.

    Превращение автомобильного генератора в ветряную турбину, производящую энергию — Off Grid Living для начинающих

    OFF GRID LIVING — SOLAR POWER PREMIUM PACK

    ОТКЛЮЧЕНИЕ СЕТИ — ГЕНЕРАТОР ВЕТРОВОЙ ТУРБИНЫ 500 Вт

    Большинство водителей автомобилей имеют некоторые базовые знания об электрической системе своего автомобиля; они знают, например, что электричество, потребляемое при неработающем двигателе, поступает от аккумулятора, а аккумулятор также обеспечивает энергию, необходимую для запуска транспортного средства.Они также знают, что в свою очередь стартер будет вращать двигатель, вызывая первую искру в свечах и последующий взрыв топлива, после чего машина начинает нормально работать. Во время работы двигателя все электрические компоненты получают энергию, вырабатываемую генератором переменного тока. Пока автомобиль движется, генератор также питает аккумулятор, поддерживая его в заряженном состоянии, чтобы обеспечить питание автомобиля, когда двигатель снова заглушен.

    Генератор переменного тока обычно работает в транспортном средстве очень просто.Генератор можно легко приобрести; что делает конструкцию небольшого ветряного генератора идеальным выбором. Ветер будет поставлять энергию либо для немедленного использования, либо для хранения в батареях для использования в отсутствие ветра.

    Однако автомобильный генератор переменного тока не может быть идеальным выбором для этого типа проекта; требуется много энергии для вращения вала генератора переменного тока, чтобы достичь достаточных оборотов в минуту (об / мин) для выработки энергии.

    Прямое соединение турбины с генератором переменного тока могло бы избежать трения, вызываемого ремнями в трансмиссии, если бы не необходимость умножать скорость генератора, что еще больше усугубляет проблему усилия, поскольку для достижения минимальных оборотов, необходимых для производство электроэнергии генератором переменного тока требует умножения.

    Просто представьте себя едущим на велосипеде, чтобы понять, как увеличивается сопротивление — когда мы переключаем передачи так, что меньшее количество оборотов цепи дает большую скорость.

    Шаг 2: Машина должна быть прочной, чтобы выдерживать ветер

    OFF GRID LIVING — SOLAR POWER PREMIUM PACK

    ОТКЛЮЧЕНИЕ СЕТИ — ГЕНЕРАТОР ВЕТРОВОЙ ТУРБИНЫ 500 Вт

    Одним из наиболее важных факторов, которые следует учитывать при создании самодельного ветрогенератора, без сомнения, является его надежность и способность противостоять штормам и сильным ветрам.Никто не станет устанавливать такое устройство в защищенном месте, что было бы парадоксально — ветряк должен быть (по возможности) открыт для ветра. Однако мы не можем разобрать турбину и собрать ее при сильном ветре, что в определенное время года является естественным явлением. Поэтому необходимо построить машину так, чтобы она выдерживала не только сильные сезонные ветры, но и возможные штормовые явления, которые могут произойти.

    По правде говоря, нашей машине шесть лет, в месте, которое часто дует сильный ветер, кажется, что его только что поставили туда.

    Это означает, что с точки зрения прочности и безопасности машины конструкция была успешной. По общему признанию, он был построен очень своеобразно и, возможно, очень надежно. Это не означает, что вы должны принимать наши как Евангелие или что нет других, более эффективных способов создания такого устройства. Следует отметить, что сидеть рядом с небезопасным устройством может быть очень опасно. Наше мнение таково, что вы должны смотреть не только на самую техническую часть проекта (успешное достижение энергии), но и на прочность системы.

    В случае с нашим генератором мы полагаем, что могли бы сделать турбину немного большего диаметра, с более широкими и длинными лопастями из-за ее прочной конструкции. Преимущество турбины большего размера в том, что она вырабатывает больше мощности и легче работает в условиях слабого ветра из-за меньшего сопротивления. Мы считаем это ошибкой дизайна, которую легко исправить.

    Шаг 3: Детали конструкции нашего ветрогенератора

    OFF GRID LIVING — SOLAR POWER PREMIUM PACK

    ОТКЛЮЧЕНИЕ СЕТИ — ГЕНЕРАТОР ВЕТРОВОЙ ТУРБИНЫ 500 Вт

    Сила нашего ветрогенератора начинается прямо у основания. Он идеально построен на небольшом фундаменте из бетона, а опора, поддерживающая генератор (не слишком высокая!), Состоит из трубы диаметром 20 см. Эта труба была заполнена бетоном.

    Сверху на этот столб мы прикрепили кусок железной трубы. Этот кусок трубы длиной около 30 см с подшипником внизу будет вмещать еще один кусок трубы, а именно охватываемую трубу с отверстиями для болтов. Эта узкая трубка продевается внутрь более широкой трубки, которая затем присоединяется к переработанному генератору переменного тока.

    Турбина имеет диаметр 1,35 м и состоит из десяти лопаток длиной 0,45 м и шириной 0,15 м. Эти лезвия сделаны из нержавеющего металла для посудомоечной машины. Большим преимуществом является то, что его не нужно красить, потому что он не ржавеет. Рама, поддерживающая систему, состоит из трубчатых металлических стержней, встроенных в кусок круглой трубы, которая, в свою очередь, прикреплена к валу генератора. Эти металлические стержни проходят у основания лопастей посредством круглой металлической детали. Этот храповик образует металлический обод стержней, удерживающих лезвия, и все это дополнительно усилено проволокой из оцинкованной стали, расположенной по кругу посередине и на конце лезвия.

    Генератор был прикреплен к верхней трубе посредством приложения к натяжению ремня и имеет небольшую металлическую крышку, чтобы укрыться от солнца или дождя. С помощью рукоятки, куска дерева и нескольких металлических скоб была импровизирована система щеток, чтобы позволить току проходить через кабель в дом.

    Напоследок расскажу о задней части турбины — советнике турбины. Этот элемент изготовлен из листового металла той же посудомоечной машины. Он привинчивается к квадратному железному элементу, опирающемуся на кусок круглой трубы, что позволяет размещать его под углом 90 градусов к турбине. Это позволяет турбине принимать ветер спереди или сбоку, поворачиваясь под наилучший угол.

    OFF GRID LIVING — SOLAR POWER PREMIUM PACK

    ОТКЛЮЧЕНИЕ СЕТИ — ГЕНЕРАТОР ВЕТРОВОЙ ТУРБИНЫ 500 Вт

    Все материалы, использованные при строительстве ветрогенератора, за исключением цемента, были утилизированы в обрез.

    Как сделать ветряк своими руками

    Ветряные мельницы нельзя наклонять; они могут сверлить сверла, полировать стекло, пилить дерево и колотить металл, не говоря уже о выработке электроэнергии. Итак, если вы обнаружите, что сломались в глуши, вы можете создать его, используя несколько старых автомобильных запчастей, — объясняет Льюис Дартнелл, автор книги «Знания: как восстановить наш мир с нуля» .

    Установка генератора

    Ветряные мельницы могут предоставить вам электроэнергию бесплатно, но для преобразования движения в ток вам понадобится генератор. «Автомобильный генератор переменного тока может быть удобным решением, если вы застряли, вырабатывая стабильные 12 вольт при вращении его шпинделя», — говорит Дартнелл. «Это барабан в двигателе внутреннего сгорания любого автомобиля».

    Управляйте вращением

    Генераторы переменного тока работают лучше всего, когда они вращаются быстро, но на полной мощности ваши лопасти ветряной мельницы не смогут угнаться за ними. «Один из способов уменьшить чрезмерную частоту вращения импровизированного генератора — это размотать и заменить катушки генератора на более тонкий провод», — советует Дартнелл.

    Мясник велосипеда
    Если вы действительно хотите получить по этому поводу Scrapheap Challenge, Дартнелл рекомендует контролировать скорость с помощью велосипедной цепи. «Снимите с колеса все шестерни, кроме самой большой, — говорит он. «Затем прикрепите автомобильный шкив к большой шестерне с помощью гаек и болтов. Используйте тот же тип шкива, что и на вашем генераторе переменного тока — лучше всего подойдет вариант с одним ремнем.«

    Сделайте свои лезвия

    В идеале возьмите листовой металл. «Вырежьте из металла девять полосок шириной десять сантиметров и длиной 1,2 метра», — говорит Дартнелл. «Согните их в длину с поворотом от 10 ° до 15 °, затем прикрепите их все к велосипедному колесу на противоположной стороне шестерни. Вы можете прикрепить их к чему угодно, кроме оси, которая должна свободно вращаться».

    Установите ось
    «Вам необходимо закрепить осевой болт», — говорит Дартнелл. «Подойдет установка спутниковой антенны.Добавьте часть опоры к основанию и просверлите отверстия для оси и генератора. Установите генератор под шкив колеса, чтобы шкивы выровнялись, затем наденьте ремень на оба шкива. Когда ветер ловит «паруса», они заставляют колесо вращаться, приводя в движение шкив, ремень и генератор ».

    Двигатель

    — Может ли ветряная турбина работать на автомобиле?

    Вопрос был несколько неясным, сначала я предполагал, что речь идет об установке ветряной турбины на автомобиль для создания движущей силы.Да, как это ни парадоксально, но такая ветряная машина при правильной конструкции будет работать, даже если у вас встречный ветер! Никакой закон физики не будет нарушен: закон сохранения энергии соблюден, и закон сохранения количества движения соблюден (вы используете колеса, чтобы передать импульс ветра, чтобы стать добавленным импульсом планеты Земля). Однако производительность такого ветроэнергетического автомобиля была бы ужасно низкой (я ожидаю, что любая ветряная турбина, вес которой способен выдержать автомобиль, будет иметь скорость не более 1 км / ч, возможно, намного ниже этой).

    Однако, если я правильно понял вопрос, вместо этого речь шла об использовании какого-то волшебного вентилятора, чтобы помочь генератору переменного тока, избавляя двигатель от напряженной работы для его питания.

    Есть очень хорошо установленные законы, первый и второй законы термодинамики.

    Первый закон термодинамики — это сохранение энергии. Вы не можете создать или уничтожить какую-либо энергию, вы можете просто изменить ее форму (примечание: масса — это одна из форм энергии по Эйнштейну). Если вы устанавливаете вентилятор, вам нужно как-то его запитать, например.грамм. с электричеством. Любая энергия, которую вы используете для приведения в движение вентилятора, может уменьшить энергию для работы генератора, но эта энергия должна откуда-то поступать. Он исходит от аккумулятора, заряжаемого генератором переменного тока, приводимым в действие двигателем внутреннего сгорания. Значит, именно тот двигатель, нагрузку которого вы собираетесь уменьшить, должен управлять увеличенной нагрузкой вентилятора.

    Как правило, КПД далеко не 100%. Я предполагаю, что в этой самой настройке «помощь» генератору переменного тока будет настолько минимальной, что> 99% вашей энергии будет потрачено впустую, а менее 1% ее действительно поможет генератору.

    Второй закон термодинамики гласит, что беспорядок (энтропия) только увеличивается и никогда не уменьшается. Это дает максимальную эффективность для тепловых двигателей и холодильников / систем кондиционирования. Для кондиционера и холодильника оно может быть более 100%, но для эквивалентного теплового двигателя оно меньше 100% на ту же величину, так что коэффициент полезного действия кондиционера / холодильника, умноженный на эквивалентный КПД теплового двигателя, всегда составляет не более 100% — так что бесплатного обеда там тоже нет.

    Оба эти закона очень хорошо проверены.Любое нарушение этих законов может быть использовано для демонстрации работающего вечного двигателя.

    Работающий вечный двигатель пока никто не продемонстрировал, несмотря на многочисленные попытки. Судя по огромному количеству людей, пытающихся это сделать, я бы сказал, что эти законы являются наиболее проверенными законами физики.

    Тем не менее, есть несколько способов получить в автомобиле потерянную энергию, превратив ее в полезную энергию:

    • Турбокомпрессоры используют энергию выхлопных газов и используют ее, чтобы втиснуть больше воздуха в двигатель, создавая большую мощность и экономию топлива
    • Теоретически вы можете использовать устройство, похожее на турбокомпрессор, для выработки электричества и зарядки аккумулятора.
    • Турбокомпрессор должен давать понять, что выхлоп содержит много потерянной энергии. Более эффективный цикл, такой как имитированный цикл Аткинсона вместо цикла Отто, может помочь превратить больше этой энергии в движущую силу (и используется, по крайней мере, в гибридах Toyota).
    • Эффективность генератора на самом деле довольно низкая. В современных гибридах вместо них используются мотор-генераторы, которые имеют более высокий КПД.
    • Рекуперативное торможение может заряжать аккумулятор, превращая энергию торможения в полезную энергию.

    Между прочим, если вы думаете, что можете не использовать вентилятор и приводить ветряную турбину в движение встречным ветром, который обычно испытывает автомобиль при быстрой езде, это повысит сопротивление ветру, тем самым увеличив нагрузку на двигатель внутреннего сгорания.

    Запуск автомобиля на энергии ветра

    В Калифорнии был разработан новый мощный суперкар с высокими характеристиками, который может двигаться со скоростью 155 миль в час без обычного топлива. Для запуска этот автомобиль будет использовать солнечную батарею, но позже будет получать энергию из циркулирующего воздуха.Усовершенствованный асинхронный двигатель переменного тока будет скользить по Formula AE. Этот мотор будет иметь выходную мощность 212 киловатт. Рори Хендель и Макс Бриклинас из Беверли-Хиллз, Калифорния, отвечают за дизайн гладкого мотора автомобиля, и они надеются, что прототип будет завершен в августе.

    Чтобы достичь разгона от 0 до 60 миль в час, этому автомобилю потребуется менее четырех секунд. Полная батарея позволила бы водителю проехать более 200 миль или гонять по треку в течение часа.Четыре тактически расположенных воздухозаборника будут отдельно встроены в кузов автомобиля. Эти воздухозаборники направляют воздушный поток через кузов автомобиля к турбине. В передней части автомобиля есть два воздухозаборника и по одному с каждой стороны сзади. Турбина скрыта внутри кузова автомобиля и будет подключена к генератору переменного тока. Этот генератор увеличит количество электроэнергии, доступной для автомобиля, на 20-25 процентов.

    Автомобильные солнечные панели из тонкой бумаги заряжаются за 1,5 часа.Но с новым аккумулятором производители сократят это время на шесть минут. Автомобиль будет иметь кузов из легкого алюминия и сверхпрочной стали. Ожидается, что автомобиль будет стоить около 100 000 фунтов, когда он появится на рынке.

    Представитель RORMaxx говорит о его целевых клиентах: «Целевым рынком будут спортивные автомобили, трек-день, экологические автолюбители. Кроме того, те энтузиасты, которые поддерживают и хотели бы способствовать будущему развитию революционных зеленых технологий.”

    Г-н Гендель, который раньше работал в гоночной команде инженером, сказал: «В современном мире нам нужно что-то, чтобы пробудить воображение нашего поколения, тех, кто будет выступать за перемены в это трудное время — Formula AE намеревается сделай именно это. »

    «Автомобиль продемонстрирует возможности наших творческих идей в синергии с внедрением новых альтернативных энергетических систем, а также с более широкой целью — установить более продуктивное отношение общества к зеленым технологиям.”

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *