Как сделать ветряной вертикальный генератор для частного дома своими руками – схема сборки самодельного ветряка (ветрогенератора)

Как сделать ветряной вертикальный генератор для частного дома своими руками – схема сборки самодельного ветряка (ветрогенератора)

При выполнении работ по изготовлению ветряка своими руками, вам придется пользоваться электроинструментом, так что если вы не имеете опыта работы с ним, попросите кого-нибудь вам помочь. СОБЛЮДАЙТЕ ТЕХНИКУ БЕЗОПАСНОСТИ! Схема и инструкция как собрать ветрогенератор приведена далее.

Шаг 1: Инструменты и материалы

• Лобзик или ленточная пила.
• Ручная пила.
• Токарный станок.
• Сверлильный станок или ручная дрель.
• Сверла.
• Отвертка.
• Метчик с воротком.
• Рулетка.
• Карандаш.
• Циркуль.
• Наждачная бумага.
• Тиски (облегчат вам работу).
• Набор гаечных ключей.
• Два зажима.

Материалы для изготовления ветрового генератора своими руками

• Труба ПВХ длиной 2 м.
• Водостойкая фанера (если нет водостойкой, используйте обычную, нанеся на нее защитное покрытие).
• Два подшипника (нижний должен быть упорным).
• Пресс-масленка.
• Стальные длинные шпильки (одна – большего диаметра и четыре – меньшего), желательно из нержавеющей стали.
• Болты и шайбы разных размеров, по возможности используйте из нержавеющей стали.
• Отрезок алюминиевой (или из сплава алюминия) болванки размером 40*40 мм.
• Два стальных уголка.
• Три рым-болта.

Шаг 2: Как сделать ветрогенератор

Разрежьте ПВХ-трубу на четыре равных отрезка (по 50 см каждый). Затем разрежьте каждый отрезок вдоль на две части. У вас должно получиться 8 половинок трубы одинакового размера.

Шаг 3: Выпиливаем два диска для турбины

Возьмите два куска водостойкой фанеры толщиной 12 мм. Начертите на них циркулем круги диаметром 40 см, затем вырежьте их при помощи лобзика.

Шаг 4: Делим диски на 8 частей

Разделите один диск на 8 частей. Сделать это быстро и точно можно изучив материал по ссылке.

Сделайте разметку только на одном диске, далее узнаете, почему только на одном.

Шаг 5: Делаем прорези под турбинные лопатки

Можно разделить оба диска на 8 секций, затем нарисовать на них дуги для лопаток и выпилить их. Но лучше разметить только один из них, а потом сделать прорези одновременно на обоих.

Дуги рисуйте так: возьмите одну половинку трубы и приставляйте ее к каждой из 8 радиальных линий на круге. Обрисовывайте трубу снаружи и внутри. Сложите оба диска вместе и скрепите между собой зажимами так, чтобы рисунок был снаружи. Выпилите прорези по нарисованным дугам лобзиком одновременно на обоих дисках.

Сделайте отметку на дисках, чтобы при сборке они устанавливались в то же положение, что и при изготовлении. Тогда турбина будет ровной, без перекосов.

Просверлите одно отверстие в центре дисков под толстую шпильку и четыре отверстия – для тонких шпилек, перед этим отметив места расположения четырех отверстий как показано на фото (отступите примерно 2 см от краев четырех дуг).

Главное, чтобы шайбы, которые будут надеваться на шпильки, не касались лопаток. Снимите зажимы, установите лопасти и 4 тонких шпильки в нижний диск, как показано на последнем фото. Лопасти должны плотно вставляться в прорези.

Шаг 6: Устанавливаем ось

Сначала установите верхний диск турбины таким-же образом, как и нижний. Обратите внимание на метки на дисках: они должны совпадать, тогда прорези на одном диске будут четко совпадать с прорезями на другом. Чтобы лопатки вошли в прорези, можно постукивать по дискам молотком, предварительно подложив деревянный брусок. Убедитесь, что четыре тонкие шпильки вошли в отверстия на верхнем диске.

Теперь установим ось в центре турбины. Посмотрите на первое фото: на нем изображен нижний диск. Накрутите на шпильку две гайки и затяните их. Они будут опираться на нижний подшипник. Шпильку с этой стороны нужно оставить подлиннее: к ней, в последствии, можно будет подсоединить генератор. На втором фото показан верхний диск. Шпилька сверху выходит на небольшое расстояние: она будет вставляться в верхний подшипник.

Шаг 7: Обтачиваем концы шпильки до нужного диаметра

Если у вас есть токарный станок, обточите шпильку до диаметра 10 мм с обоих сторон турбины. На фото показана нижняя часть шпильки.

Шаг 8: Изготавливаем упор для нижнего подшипника

Упорный подшипник состоит из 3-х частей (см. фото). Такой подшипник воспринимает осевую нагрузку и компенсирует осевое смещение. Если вы посмотрите на первое фото, вы увидите, что кольца подшипника имеют разный внутренний диаметр. Кольцо с большим внутренним диаметром – это верхняя часть подшипника, на которую будет опираться турбина.

Вырежьте на токарном станке в алюминиевой болванке отверстие диаметром, равным наружному диаметру подшипника. Не делайте отверстие очень глубоким. Подшипник должен немного торчать из держателя. Это нужно для того, чтобы гайка, которая будет упираться в подшипник, не касалась самого держателя, что может привести к ухудшению работы турбины и ее быстрому износу. Просверлите отверстие в нижней части держателя подшипника такого диаметра, чтобы через него свободно проходила осевая шпилька и при работе не касалась держателя.

Для того, чтобы была возможность смазывать подшипник, нужно добавить пресс-масленку. Просверлите отверстие под резьбу для масленки, затем нарежьте резьбу. При нарезке резьбы, смажьте метчик и отверстие смазкой. Резьбу нарезайте так: вкрутите метчик на один оборот, а затем выкрутите обратно на пол-оборота, повторяйте так, пока не пройдете отверстие полностью.

Шаг 9: Делаем раму

Приготовьте два отрезка доски одинаковой длины. Они должны быть достаточно широкими, чтобы конструкция рамы была прочной. Сделайте в центре каждой доски отверстия: в нижней – по наружному диаметру держателя подшипника (но не до конца), в верхней – по наружному диаметру самого подшипника.

Досверлите нижнее отверстие под держатель насквозь сверлом, диаметром чуть большим, чем центральная шпилька. Вырежьте в нижней детали паз под пресс-масленку достаточной ширины, чтобы туда мог входить маслозаливной шприц (см. фото).

Возьмите еще два отрезка доски для боковых стоек рамы. Нижнюю доску с подшипником положите на ровную поверхность. Приставьте боковые детали и прикрутите их шурупами к нижней, но перед этим просверлите у них сбоку отверстия, чтобы шурупы не раскололи доски. Угол между боковыми и нижней доской должен быть ровно 90 градусов.

Теперь вставьте турбину ее нижней шпилькой в нижний упорный подшипник. Наденьте верхнюю рейку подшипником на вал-шпильку. Проверьте еще раз все размеры и углы: рама должна быть идеальной квадратной формы.

Посмотрите, как должна вращаться турбина в вертикальном ветрогенераторе:

Шаг 10: Делаем опору

На самом деле вы можете сделать самодельное крепление для вашей турбины любой конструкции. Можете просто выполнить его по фотографии. Главное, чтобы крепление было достаточно прочным.

Что подсоединить к валу вашего ветряного двигателя, решите сами. Можете установить ветрогенератор для дачи и вырабатывать электрическую энергию.

Шаг 11

Посмотрите видео. Вы можете заметить, что опора закреплена с помощью веревок (вантовых оттяжек). Они надежно удерживают конструкцию в вертикальном положении.

Ветряк для частного дома готов. Для крепления веревок к турбине, используйте рым-болты, а к земле – штифты от палатки или просто колышки. Попросите кого-нибудь помочь вам подержать турбину, пока вы натягиваете оттяжки.

Игорь Самоделов

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Как сделать ветряк на даче своими руками

В связи с ростом цен на энергетические носители, большая часть дачников смотрит в сторону применения альтернативных методов получения энергии – ветряков. Человечество использует ветровую энергию на протяжении нескольких тысяч лет, как только были построены первые паруса.

Только последние 100-150 лет ветряки ориентируются на получение электрической энергии. Одной из основных проблем строителей является частая ошибка в изначальных расчетах. Есть также и такие «специалисты», которые без расчетов пытаются построить рабочий качественный ветряк.

Естественно, самым простым способом является покупка готового ветряка с его последующей доставкой и установкой. Но, если посмотреть на современный рынок цен на данные изделия, то далеко не каждый дачник готов позволить выделить такую денежную сумму. К тому же, далеко не каждый дачный участок нуждается в установке дорогостоящего оборудования.

Материалы для изготовления

У хозяйственного человека всегда имеется арсенал железок и агрегатов, которые были добыты из уже списанного оборудования. Ветряки способны работать не только в качестве источников электрического снабжения, но также и выступать в роли зарядных станций.

Хвост ветряка должен быть подпружинен, а трубки устанавливаются шарнирно, длина хвоста составляет 600мм, ширина – 400мм. Ось поворота смещается относительно оси симметрии вентилятора на 100-110мм. Узел поворота следует выполнять с использованием ступичного подшипника автомобиля.

Данная конструкция отводит ветровое колесо при соответствующем изменении силы ветра автоматически в сторону. Такую конструкцию можно установить на крышу либо на грунтовой участок.

Как сделать ветряк на даче — чертеж

То количество энергии, которое не было использовано, накапливается в аккумуляторе. Его желательно выбирать больших мощностей. Замечательно подойдут аккумуляторы от известных тракторов «Беларусь». Цена – как у Вас получится договориться.

Бывают случаи, когда приходится тратить дополнительные деньги на покупку соответствующих деталей для блока управления и инвертора.

Заводские ветряки с небольшой мощностью (около 300 Вт) Вы вряд ли встретите. Самая маленькая мощность рыночного ветряка – от 750 Вт. Русские модели ветряков обойдутся примерно в полторы тысячи долларов. Причем, это мы говорим только о покупке прибора, без учета стоимости контроллера управления, мачты, аккумуляторного блока, инвертора.

Ветряк считается одной из самых перспективных на сегодняшний день систем, которая способна производить электрическую энергию в автономном режиме. Максимально эффективной системой является объединение нескольких ветряков в одну большую цепь с использованием специального пункта компьютерного управления. Это дает прекрасную возможность удаленного управления сразу несколькими установками.

Прежде, чем приступить к установке данного блока, следует произвести соответствующие расчеты. Сначала определите, какой ветровой потенциал местности на участке, где именно планируется возвести автономный источник энергии. Также важно обратить внимание на разработку блок-схемы турбины с учетом характеристик площадки.

Как сделать ветряк на даче — чертеж

Популярная конструкция: ветротурбина, генератор, блоки управления, блоки преобразования, мачта, аккумуляторная батарея, устройство поворота.

Обычно турбина состоит из3-4 лопастей, хотя Вы их можете использовать другое кол-во. Чтобы избежать возникновение частых неполадок и сбоев в работе турбины, применяется аэромеханическая система, которая предназначена для стабилизации частоты.

Характеристики вертикальных ветряков

Сегодня более распространены ветровые генераторы с вертикальной осью вращения. По принципу работы вертикальные ветряки делятся на: тихоходные и быстроходные. Наиболее популярный ветряк вертикального типа – карусельные ветрогенераторы.

У каждой конкретной модели свои мощности и характеристики в работе, но можно выделить усредненный рабочий параметр каждого из них:
1. Значение оптимальной мощности – 1кВт.
2. Устанавливается 2 ветровых модуля.
3. В модельной конструкции нет растяжек.
4. Средняя высота – 12м.
5. Бесшумность в работе.
6. Необходимая минимальная скорость ветра – 3мс.

На сегодняшний день такие установки пользуются большим спросом в США, Японии и Великобритании.

В этих странах производство ветряков ставится на массовые потоки. Вертикальные ветряки также является довольно простыми в эксплуатации, не нуждаются в сложном техническом обслуживании и могут прекрасно справиться даже с частоизменяющимся воздушным потоком.

При возрастании скорости ветра, такая установка может моментально наращивать силу тяги. В результате, скорость вращения оси будет автоматически стабилизироваться. К преимуществам данных установок можно также отнести их бесшумную работу, что позволяет использовать их недалеко от жилых площадей.

Отметим еще ортогональный тип ветряков, который применяется в основном в крупной энергетике. Такие ветряки имеют большой минус в работе – потребность «разбега», т.е. необходимо сначала подвести энергию к устройству, а затем уже запустится сам процесс раскрутки определенных аэродинамических параметров.

Блок управления

Предназначен для стабилизации напряжения заряда аккумулятора, а также ограничения значения тока максимально допустимых значений, стабилизации нагрузки генератора при отсутствии потребителя либо полном заряде аккумулятора. Ниже предоставлена схема, в которой блок управления состоит из 2-ух модулей.

— Первый модуль – импульсный стабилизатор напряжения, служит ограничителем по току в 10% общей емкости аккумулятора, при этом значение напряжения на выходе составляет 14,2В.

— Второй модуль – импульсный коммутатор нагрузки. Если мощность ветряка не используется, а значение напряжения на входе составляет 18В, коммутатор подключит резистор (импульсный режим). В результате произойдет максимальный отбор мощностей.

Как сделать ветряк на даче

Питание потребителя 220В возможно благодаря подключению через обычный автомобильный инвертор. В части освещения планируется переход на светодиоды либо отдельную сеть (напряжение 12В).

Лопасти для ветряка

Специалисты утверждают, что лопасти — одна из основных составляющих частей при конструировании ветряка. Поэтому, о них постараюсь рассказать максимально подробно.

1. Чем длиннее лопасти, тем они будут легче крутиться при слабом ветре, но при этом есть один минус — маленькая скорость кругового вращения.

2. Следует помнить, что на концах лопастей вращение обычно намного сильнее, чем у самого основания, именно поэтому следует рассчитывать отношение скорости вращения лопастей ветряка. По статистике, большинство мельниц имеет среднюю скорость 40 оборотов в минуту.

3. Вот формула для расчетов:
P=k*v^3, где k-постоянная ветряка, v-скорость ветра.

4. Чем Выше будет установлен Ваш ветряк над уровнем, тем большее количество вырабатываемой мощности можно получить из потребляемого ветра. Специалисты рекомендуют использовать расстояние на 6-15 м.

Лопасти для ветряка изготовить самому очень даже легко. Для этого необходимо разрезать трубу на 3 секции. Две из них будут по 150 градусов, а третья, как Вы уже догадались — 60 градусов. Красные линии на рисунке — это линии среза.

В итоге мы получим две большие 150 градусные лопасти, которые будут крутиться практически в любой ветер, но только с маленькой скоростью.

Угол для лопастей. Следующей нашей задачей будет изготовление узла крепления лопастей для ветряка. Вообще, существует очень много способов крепления лопастей. Но я Вам расскажу об одном наиболее эффективном из них. Рекомендую сделать следующее: изготавливать мы будем винт из диска для пилы, поэтому, сначала найдите пилу.

Теперь при помощи дрели проделайте три группы отверстия в этом винте. Смещение отверстий должно быть по 120 градусов каждое, соответственно. Для удобства можете использовать чертежный транспортир.

Да, и еще — т.к. мы будем использовать диск от пилы, то нужно будет еще и избавиться от зубов, расположенных на краях диска. Ведь он может слететь с ветряка и попасть в человека, что крайне опасно. Последствия могут быть самые катастрофические.

Должен получиться вот такой вот верх ветряка:

Изготовление флюгера и шарнира . Теперь нам нужно изготовить платформу для поворота лопастей. Именно на ней и будет установлен генератор. Для изготовления платформы будем использовать квадратную трубу, а также фланец и лист металла, предварительно обрезанный по Вашим расчетам.

Как сделать ветряк на даче

— Тем временем вырезаем из железа хвост для будущего ветряка.
— Теперь делаем пропил вдоль трубы ( для этого используем болгарку).
— Не забудьте также и о чехле для защиты ветряка от плохих погодных условий. Можете использовать пластиковую трубу.
— Теперь крепим все в единое целое, устанавливаем внутрь мотор для ветряка, получаем следующую картину.

Изготовление мачты для ветряка. Мачту можете изготовить по своему усмотрению, я бы посоветовал использовать 4 трубы с переходным креплением:

Как вы поняли, влево ушла та часть мачты, на которую будем крепить ветряк. Получилось!

Теперь давайте сравним текущие цены на рынке оборудования. К примеру, ветряки марки «WIND TURBINE” (не учитываем стоимость мачты, преобразователь и блок управления): мощность 500 Вт 28.500 руб., 2кВт 60.000руб., 3кВт 120.000 руб., 5кВт 180.000 руб.

Если рассмотреть ветряки типа ВЭУ, то цены на них будут на порядок ниже. К примеру, ветровой генератор мощностью в 1 кВт без блока управления, мачты и прочих элементов стоит всего 19.000 руб.

Как видите, покупка такого дорогостоящего оборудования для установки его на даче – крайне сомнительна. Поэтому приходится работать самостоятельно либо обращаться за помощью к специалистам.

Естественно, каждый случай отдельный и нельзя делать один вывод для всех. В некоторые моменты действительно проще купить готовое оборудование и сразу эксплуатировать его.

Источник https://masterclub.online/topic/16398-vetryak-svoimi-rukami

Источник https://www.umeltsi.ru/prisposoblenia/5840-kak-sdelat-vetryak-na-dache-svoimi-rukami.html