Разделы | Построить ветрогенератор своими руками | |
|
Идея использования силы ветра для реализации хозяйственных нужд человека стара как мир. С появлением генераторов идея получило второе дыхание – использование ветра для выработки электроэнергии. Этот способ получения энергии не расходуется никаких ресурсов и отличается высокой эффективностью, что с успехом используется в западных странах. Но когда дело касается производства ветрогенератора в дома, сложно понять каким он должен быть, ведь у каждого свое видение его реализации.
Продолжительные поиски информации на просторах интернета дали плоды в виде некой общей идеи, которая не нова и вовсе не уникальна, но тем не менее, проста в исполнении и не потребует значительных материальных затрат.
Трубы я купил в местном магазине строительных материалов, также как и заглушку, переходной тройник и несколько метров 3/8-16 проводов. Среди собственных запасов был найден генератор переменного тока GM7127. В Интернет, после непродолжительных поисков, была найдена компания, занимающая реализацией высоковольтных статорных катушек, а также компании, занимающиеся продажей электронных контроллеров и трансмиссий. Электронный контроллер был приобретен для упрощения наблюдения за процессом зарядки аккумулятора. Ну как бы и всё.
Покраска механизма обеспечила ему намного более эффектный внешний вид. На верхушке стойки турбины был установлен небольшой диод, после чего она была подсоединена к катушке. В этом генераторе нет постоянного магнита. Установленная лампочка обеспечит самовозбуждение катушки и будет предупреждающим сигналом, показывая, когда заряд не выдается генератором и он может быть отсоединен от аккумулятора.
На фото хорошо видны установленные углеволоконные лопасти, обладающие достаточной прочностью и в то же время малым весом. Ступица и крепежи лопастей для наилучшего визуального эффекта были окрашены в белый цвет. Тестировать сырую версию ветряного генератора в полевых условиях следует в почти безветренный день, чтобы избежать возможных неожиданностей. Генератор 7127 был приобретен в компании AutoZone, набор для статора – MTM Cientific, лопасти из углеволокна и ступица – Picou Builders Supply Co Inc. Как уже была сказано ранее, мелкие детали и трубы были куплены в ближайшем магазине строительных материалов.
Общие расходы составили 135 долларов. Как только установка механизма будет произведена на верхушку башни и подключена, станет возможным рассчитать финансовые затраты на 1 Вт энергии.
Для облегчения процесса монтажа было решено демонтировать лопасти, чтобы исключить их повреждение при поднятии.
В результате более тщательных подсчетов было обнаружено, что установка механизма невозможно при текущей длине флагштока. Для решения этой проблемы было отрезано 16 дюймов трубы, однако новые расчеты показали, что толщина отрезка трубы оказалась на 0.015 дюймов больше необходимой. Затратив около двух часов, при помощи наждачной бумаги и напильника был достигнут необходимый диаметр.
Вместе с помощником турбина была поднята на платформу, однако оказалось, что один человек способен самостоятельно обеспечить правильную балансировку турбины для закрепления ее на стойке. На этом было решено остановиться, а турбину привязали к платформе, чтобы исключить возможность ее падения из-за ветра.
На фото сверху можно увидеть три десятидюймовых куска 3/4 кабеля. Они довольно дешевы и могут быть приобретены в любом строительном магазине.
Для обеспечения возможности самостоятельного поднятия и монтировки турбины был собран трехногий подъемник.
Инсталляция ветряка произведена успешно. Следующим шагом будет ее подключение к аккумулятору.
В первую же ночь подул сильный ветер, но турбина справлялась. Во время порывов ветра, достигающих 40 миль в час, турбина создавала повышенный шум, но с отличием выдержала испытание. Автомобильный генератор, используемый в нашем случае, из-за заводского ограничения, начинает вырабатывать ток только, когда сила ветра превышает 12 миль в час. Проблема использования автомобильного генератора в конструкции ветрогенератора заключается в том, что такой генератор не показывает и не вырабатывает напряжение при нулевых оборотах, а при оборотах ниже необходимых для выработки тока, он потребляет его. Это свойство способно привести в негодность любой аккумулятор, поэтому было принято решения модернизировать генератор установкой постоянного магнита.
Была заново произведена обмотка купленного в сети статора. В первоначальном варианте статор имел четыре витка провода номер 14, которые были заменены десятью витками провода номер восемнадцать. Однако во время осуществления обмотки был допущен просчет – она была сделана из одиннадцати витков, вместо десяти планируемых. Укладка первого слоя не составила особенных трудностей, однако в случае с последним слоем четыре дополнительные провода было уложить не так-то просто.
Фланец был выточен для осуществления крепления, аналогичного креплению ранее используемого генератора.
Новый вариант статора обладал значительно меньшими размерами, чем автомобильный генератор, что позволило конструкции активироваться даже при наличии легкого ветра. На основе проведенной работы стало ясно, что этот вариант намного более эффективен, чем предыдущий. Переходу генератора в режим мотора препятствует установленный предохраняющий диод. Измерения показали, что для генерации 13В, учитывая сопротивление аккумулятора, достаточно ветра силой в 7-8 миль в час чтобы начать зарядку. Судя по всему, все приложенные усилия не прошли напрасно и дали хороший результат.
На фото сверху изображен старый аккумуляторный блок. Несложно заметить, что наглядность практически отсутствует. По этой причине было принято решение изготовить новую доску с измерительными приборами, которая располагалась бы над аккумуляторами и давала наглядное представление о работе системы. Для этих целей на ней будут размещены измерительный приборы и индикатор заряда аккумулятора, вентилятор системы охлаждения, резистор нагрузки, регулятор зарядки, выпрямительный мост и клемник с предохранителями. На следующий день, после полной зарядки аккумулятора, переключение реле на сеть было осуществлено регулятором зарядки. Подключенный электрический счетчик показал 16 В при 3 А и 8 Ом, и это при силе ветра в 10 миль в час. Весьма неплохо для начала!
Сверху фото вращающегося механизма. Монтаж генератора Ametek производится справа, а крепеж хвоста осуществляется на изогнутую часть трубы сзади. Во время сильного ветра конструкция должна поворачиваться в направлении ветра, заворачивая хвост. Испытания конструкции выявили небольшой дефект – при сильном ветре в сорок миль в часть, вращающиеся лопасти создают звук, как будто над домом завис боевой вертолет Апач, по причине того что задевают флагшток. «Восторг» соседей послужил еще одним стимулом для ее переделки.
Для лучшей наглядности на доску с измерительными приборами была произведена установка вольтметра и амперметра. Это облегчит контроль показаний приборов. Рассчитанная мощность в три раза превышает текущую (около 700ВТ).
Лентопротяжный мотор был соединен с механизмом вращения. Но пока мотор не доведен до ума, рано осуществлять монтаж всей конструкции. Было принято решение заменить подшипники мотора и покрыть его слоем краски, предназначенным для повышения его защиты от воздействия стихии.
Ветрогенератор в действии.
При силе ветра в 13 миль в час при напряжении 20В вырабатывается ток в 10 ампер. Таким образом мощность установки составляет 200 Вт. Источник: http://energycraft.ru
|
