Самодельные ветрогенераторы из авто-генераторов

>

Ветряк из авто-генератора с двойным статором

Ветрогенератор от «Мото26», сделан из автомобильного генератора с двойным статором. Ветряк сделан для работы на акб 24 вольт, мощность в итоге 300ватт при ветре 9м/с. Подробности и фото в статье. >

Ветрогенератор своими руками

Практически полностью самодельный ветрогенератор, генератор которого изначально должен был быть из автомобильного генератора, но после того как корпус был сломан от генератора остался только статор, а корпус пришлось делать новый. >

Ветрогенератор из авто-генератора от Бычка

Генератор этого ветряка сделан из автомобильного генератора от гзузовика Бычек. Статор перемотан проводом 0,6 мм. Ротор полностью новый, был выточен у токоря по нужным размерам под купленные магниты 30*10*5мм. >

Простая передлка автомобильного генератора

Самая простая переделка автомобильного генератора на постоянные магниты. Генератор для этого ветряка делался из автогенератора, статор которого не подвергался изменениям, а вот ротор был оснащен неодимовыми магнитами. >

Генератор для ветряка из авто-генератора

Как просто и без особых усилий переделать автогенератор для самодельного ветрогенератора. Для переделки не-надо ни перематывать статор, не точить роторе под магниты. Вся переделка сводится к переключению фаз генератора, и оснащению ротора маленькими магнитиками для самовозбуждения ротора. >

Однолопастной винт для ветрогенератора

В продолжении усовершенствования ветрогенератора на этот раз было решено попробовать изготовить однолопастной винт и посмотреть какие приимущества он дает и какие недостатки присущи однолопастным винтам. Лопасть с противовесом имеет не жесткое крепление и может откланяться от оси вращения до 15 градусов. >

Ветрогенератор из тракторного генератора Г700

В этом ветрогенераторе в качестве генератора использован тракторный генератор с электровозбуждением. Генератор подвергся существенным изменениям, был перемотан статор более тонким проводом, а так-же домотала катушка ротора. Для этого ветряка винт был сделан из дюралюминия. Винт двухлопастной размахом 1,3м. >

Самодельный ветрогенератор для яхты

Самодельный ветрогенератор, генератор которого сделан из генератора мотоцикла ИЖ юпитер, Этот ветрогенератор специально создавался для эксплуатации на небольшой яхте, где должен был обеспечивать питанием навигационные приборы и мелкую электронику. >

Новый-второй ветрогенератор для яхты

В новом ветрогенераторе использовался статор от автомобильного генератора . Мощность нового ветряка теперь больше, диаметр винта также увеличился. Теперь ветрогенератор имеет новую защиту от сильного ветра , теперь винт не уходит в сторону, а опрокидывается, и хвост теперь не складывается, в общем подробности в статье. >

Ветряки цветы из велосипедных динамок

Иньтересные и красивые ветряки, генераторы которых это велосипедные динамо втулки. Сделаны они в виде всяких цветов, подсолнухов, ромашек, и окрашены в соответствующие цвета, красиво смотрятся как элемент дизайна.

Как сделать ветрогенератор своими руками для частного дома? | Альтернатива24

Ветрогенератор своими руками

В сфере альтернативной энергетики особое место занимает тема изготовления ветрогенератора для дома своими руками. Этому есть несколько причин. Во-первых, самодельный ветряк обходится заметно дешевле, чем солнечная электростанция такой же мощности. Во-вторых, в отличие от солнечной, энергия ветра может работать на вас и ночью, и в пасмурную погоду, и в снегопад. В-третьих, для установки ветряка не нужно много места.

Возможно ли сделать ветряк своими руками?

На этот вопрос получить наглядный ответ очень просто. Достаточно всего нескольких минут времени, чтобы своими глазами увидеть в Сети сотни, или даже тысячи, вполне работоспособных ветрогенераторов, сконструированных умельцами буквально из подручных материалов. Большинство из них успешно преобразовывают энергию ветра в электрическую, которая используется для самых разных бытовых нужд.

Эффективность, мощность, надежность и сложность реализованных конструкций – это уже другой вопрос. Далеко не все изготовленные своими руками ветрогенераторы вырабатывают достаточно электричества, чтобы покрыть все бытовые нужды. Некоторые из них слишком маломощные. Другие – не очень надежные. Попадаются и слишком мудреные, которые своими руками с наскоку сможет сделать далеко не каждый.

Сделать самому или купить?

В качестве альтернативы, дабы не делать ветрогенератор для частного дома своими руками, его можно купить в готовом к эксплуатации виде. Однако здесь есть одно препятствие, которое многих и останавливает на пути к получению «бесплатной» энергии. Это, конечно же, цена готовых предложений.

Так, в среднем, добротного качества ветрогенератор с потенциальной мощностью около 500 Вт стоит порядка 1000 долларов. И в комплекте будет только ветряк с флюгером и генератором на борту. Остальные же компоненты полноценной электростанции (полный перечень описан ниже), функционирующей за счет энергии ветра, производитель за такие деньги вам не продаст.

Если изготовить домашний ветрогенератор своими руками, то обойдется он не на порядок, а в разы дешевле. Да, он будет не такой красивый, как заводской. Да, возможно, не удастся достичь такого же КПД. Но главной цели – преобразование энергии ветра в электроэнергию для бытовых нужд – достичь с его помощью можно легко.

Более того, самодельный ветрогенератор имеет в разы больше шансов сполна окупиться уже в ближайшее время эксплуатации. Тогда как покупной заводской вариант, как правило, быстрее изнашивается, чем успевает вернуть в кошелек потраченные доллары за счет «халявного» электричества.

Устройство простейшей домашней ветряной электростанции

Перед тем, как сделать ветрогенератор своими руками, следует понимать, что для полноценного использования энергии ветра в своих целях одного этого устройства недостаточно. Ключевой в данном вопросе является проблема, связанная с непостоянством и нестабильностью ветра. Сейчас он дует, что называется, со всей силы, через час – притих, еще позже – установился абсолютный штиль. По этой причине генератор будет вырабатывать, соответственно, чрезмерно высокое напряжение, потом заниженное, а при затишье – вообще ничего генерировать не будет.

А теперь представьте, как будет работать, например, телевизор, если его напрямую подключить к такому ветряку. Он либо сгорит от перенапряжения, либо не будет работать из-за его недостатка. Именно поэтому, для работы полноценной ветряной электростанции, пусть даже и в упрощенных домашних условиях, понадобятся четыре базовых компонента:

1. Ветряк – состоит из лопастей, флюгера и генератора, вырабатывает электроэнергию с постоянно меняющимися параметрами.

2. Аккумулятор – нужен для накопления выработанного электричества, когда ветряк генерирует его в избытке, и для питания потребителей.

3. Контроллер – «выравнивает» поступающее с ветряка напряжение, управляет процессами заряда и разряда АКБ.

4. Инвертор – преобразует 12 вольт аккумулятора в необходимые для бытовых приборов 220 вольт.

В таком исполнении система будет работать по следующему принципу. Когда есть ветер, ветряк преобразует его энергию в электрическую, она стабилизируется контроллером и накапливается в АКБ. Когда включаются потребители (освещение, телевизор, холодильник) аккумулятор отдает накопленную энергию, которая за счет инвертора приобретает нужные параметры, и поступает на их питание.

В некоторых системах последний компонент не используется. Без инвертора вполне реально обойтись, если подключать к аккумулятору 12-вольтовые приборы. Сегодня есть практически все бытовые приборы – от освещения до холодильников – работающие от 12 вольт.

Конфигурация ветряка

Хотя бы вкратце стоит затронуть тему конфигурации самодельного ветряка. Здесь есть два основных конкурента:

1. Горизонтальный ветряк.

2. Вертикальный ветряк.

Горизонтальный ветряк – состоит из расположенной горизонтально оси, на которой устанавливаются лопасти, генератор и флюгер. Такая конфигурация имеет ряд преимуществ. Особенно это касается эффективности и мощности. По этим параметрам горизонтальный ветряк значительно превосходит вертикальные.

Вертикальный ветряк – состоит из вертикальной оси, на которой смонтирована турбина и генератор. По сравнению с классикой вертикальный ветрогенератор своими руками изготовить на порядок проще. Во-первых, ему не нужен флюгер, так как турбина будет вращаться независимо от направления ветра. Во-вторых, не нужен токосъемник, поскольку генератор всегда находится в одном и том же положении. Лопастные же ветряки постоянно вращаются вокруг своей оси из-за переменчивого направления ветра, что делает невозможным передачу выработанной электроэнергии через обычные провода.

Виды генераторов

Генератор – это основной узел любого ветряка. Он, собственно, и преобразует энергию ветра в электрическую. Видов этого устройства бывает несколько. Рассмотрим только основные различия и особенности.

В первую очередь, генераторы могут выдавать постоянный ток, и переменный. Постоянный ток выгоден тем, что его не надо выпрямлять перед подачей на аккумулятор. Переменный же ток придется не только стабилизировать, но и преобразовывать в постоянный. Какой вариант лучше выбрать? Очень просто. Генераторы постоянного тока упрощают использование выработанного электричества, а модели переменного тока – на порядок эффективнее.

Далее генераторы различаются по выдаваемому напряжению. От этого параметра зависит конфигурация оборудования, которое будет стабилизировать подаваемое на АКБ напряжение.

Следующий важный параметр – мощность. Чем мощнее генератор, тем больше потребителей он сможет обеспечить энергией. Одновременно с мощностью генератора увеличиваются размеры ветряка, в частности, его лопастей.

Какие нужны комплектующие?

Для изготовления простейшего ветрогенератора своими руками в домашних условиях достаточно будет следующих комплектующих:

1. Канализационная труба диаметром 150-200 мм для изготовления лопастей.

2. Генератор – проще всего взять готовый автомобильный с регулятором-выпрямителем и реле, что позволит напрямую заряжать с его помощью обычный 12-вольтовый аккумулятор (или несколько сразу, соединенных параллельно).

3. Токосъемник – можно купить готовый или изготовить самостоятельно.

4. Флюгер – нужен для ориентации лопастей по ветру.

5. Мачта – используется для подъема ветряка на необходимую высоту.

6. Основание – к нему крепится мачта.

Рассмотрим основные этапы сборки ветрогенератора своими руками из перечисленных комплектующих.

Сборка

Самостоятельную сборку лучше всего начинать с расчетов. Здесь проще всего отталкиваться от имеющегося генератора, точнее, от его мощности. В зависимости от этого высчитываются размеры лопастей. Все эти расчеты несложно провести в специальных программах, либо определить требуемые размеры по таблицам.

Лопасти

Простейшие лопасти для самодельного ветряка можно изготовить из канализационной трубы диаметром 150-200 мм. Рекомендуется для этих целей приобретать трубу оранжевого цвета. Такие изделия изготовлены из более прочного пластика, нежели бытовые серые.

Для домашнего ветрогенератора достаточно будет всего три лопасти. Как правило, все они изготавливаются из одной вышеописанной трубы. Для этого труба разрезается вдоль на три равных сегмента. После этого каждой заготовке по шаблону придается форма лопасти. На этом этапе важно зашлифовать (лучше – скруглить) все кромки лопастей, что положительно скажется на аэродинамических характеристиках, а также на прочности узла.

Готовые лопасти крепятся на ступице. Простейший ее вариант можно изготовить из куска фанеры толщиной около 10 мм. На такой ступице все лопасти следует закрепить при помощи болтов. Чтобы соединения не раскрутились от вибраций, используются специальные шайбы-гроверы.

Флюгер

Основная роль флюгера заключается в ориентации лопастей в зависимости от направления ветра. Одновременно эта часть ветряка является несущей. Помимо направляющей пластины на флюгере крепится генератор и лопастной узел.

Для изготовления флюгера маломощного ветрогенератора можно использовать древесину. Для больших ветряков лучше применить алюминиевые трубки, уголки или профили. Они прочнее и легче древесины. Вполне подойдет и стальной прокат.

На флюгере также крепится токосъемный механизм, через который независимо от вращения ветряка вокруг своей оси будет передаваться выработанная генератором электроэнергия.

Основание и мачта

Мачта служит для установки ветряка на необходимой высоте. Как правило, для бытовых нужд вполне достаточно поднять ветрогенератор на высоту около 5 метров. Для изготовления мачты понадобится прочная стальная труба диаметром, как минимум 40 мм. При высоте больше 5 метров следует также позаботиться о дополнительном креплении мачты. Как правило, для этого используются либо растяжки, либо точки крепления к фронтону постройки.

Основание служит для установки мачты с ветряком. Может быть стационарным и шарнирным. Последний вариант выгоден тем, что позволяет в любой момент без особых усилий «уложить» ветряк на землю. Такая возможность особенно пригождается в период бури, либо во время сервисного обслуживания и ремонта ветряка.

Этапы установки ветрогенератора

Монтаж ветрогенератора своими руками, как правило, выполняется в следующей последовательности:

1. Определите наилучшее месторасположение для ветрогенератора.

2. Закрепите на флюгере генератор и токосъемник.

3. Установите и закрепите на оси генератора лопастной узел.

4. Закрепите ветряк на мачте.

5. Подсоедините кабель к токосъемнику и закрепите его на мачте.

6. Установите мачту на основании.

7. Закрепите ветрогенератор при помощи растяжек или дополнительных точек опоры.

После установки ветрогенератора можно приступать к его подключению к системе, устройство которой описано выше.

Советы и рекомендации

При изготовлении и установке ветрогенератора своими руками рекомендуется учесть следующие моменты:

· Не устанавливайте ветряк в оврагах и впадинах.

· Генератор и токосъемный узел обязательно защитите от попадания влаги.

· Не используйте ветрогенератор во время штормовой погоды.

· Для временной остановки ветряка можно использовать шарнирное основание, механизм автоматического складывания флюгера, либо же блокировку генератора нагрузкой (последнее используется в заводских изделиях).

· Не подключайте самодельный ветрогенератор к потребителям напрямую.

· Регулярно проводите технический осмотр механической и электрической частей ветрогенератора.

· Если ветряк устанавливается возле постройки, то его следует поднять на высоту не менее трех метров от вершины крыши.

· Не рекомендуется жестко крепить ветрогенератор к конструкциям жилого дома, так как шум и вибрация может создавать определенный дискомфорт.

· По возможности используйте для накопления сгенерированной ветряком электроэнергии больше аккумуляторов.

· По максимуму используйте накопленную энергию без преобразований, чтобы уменьшить потери на инверторе.

Как видно из вышеописанного, простейший ветряк для дома своими руками изготовить не так уж и сложно. Однако даже маломощная ветряная электростанция позволит заметно уменьшить счета за электроэнергию, либо выйти из ситуации, когда участок вообще нет возможности запитать от общей сети.

Источник: https://eco-energetics.com/vetroenergetica/

Полезные видео

Самодельный генератор, самодельный генератор для ветряка

Ветряк своими руками, генератор для ветряка своими руками

Данная статья является вольным переводом информации взятой из двух источников, со странички «Mini-Gen» и pdf-файла инструкции оттуда же. Внешний вид получившегося генератора показан на рисунке ниже.

Он представляет собой однофазный генератор с магнитной системой с «когтеобразными» полюсами, типа таких, которые применяются в автомобильных генераторах. Но в отличие от последних «когти» располагаются не радиально, а аксиально.

Ветрогенератор,ветряк своими руками,Самодельный генератор для ветряка,энергия ветра, ветрогенератор своими руками,генератор для ветряка своими руками,экоток.ветрогенератор,ветряк своими руками,Самодельный генератор для ветряка,энергия ветра, ветрогенератор своими руками,генератор для ветряка своими руками

Магнитное поле создаётся с помощью восьми постоянных неодимовых магнитов размера N42, закреплённых на вращающемся роторе. При вращении ротора, благодаря «когтям» происходит изменение магнитного поля в катушке, и на её выходе появляется переменное напряжение.

Генератор легко зажигает дюжину белых мощных светодиодов даже при вращении рукой. Он может быть соединён с ветряками как роторного типа, так и с пропеллером. Выходное напряжение может быть более 12В при вращении рукой, при токе около 0.2…0.3А. Конструкция генератора очень проста. Все его детали показаны на рисунке ниже.

Ниже дана инструкция как собирать данный генератор из набора, который автор отсылает покупателям. В России далеко не каждый может купить данный комплект для сборки, но это не повод отказываться от повторения этой модели, т.к. детали достаточно простые и их можно легко изготовить в домашних условиях.

Начинают сборку с катушки, подсоединяя выходной провод к обмотке. Количество витков в катушке не указано, но она имеет простую конструкцию, поэтому домотать необходимое количество не представляет труда. Думаю, начинать следует примерно с 200…300 витков провода 0.4…0.5 мм.

При соединении проводов не забудьте зачистить обмоточный провод от изоляции. Например, с помощью острого ножа или зажигалки.

Соединения следует надёжно заизолировать…

и прикрутить к катушке, чтобы исключить их перемещение и обламывание.

Затем приступим к сборке механической части генератора. Детали генератора показаны ниже. Все они изготовлены из стали. Для кольца использована лента из трансформаторной стали, но можно обойтись и стальной втулкой.

Пропустим провод от катушки в отверстие основания.

Закрепив гайку на оси, стянем пакет из уголка, круглой платы основания, катушки и крестообразного магнитопровода другой гайкой. См.рисунки ниже.

Установим стальной магнитопровод в виде кольца поверх катушки и вставим 4 болта. Болты диаметром 6мм длиной 20мм.

Установим верхнюю пластину, притянув её болтами. Стягивайте болты без усилий, чтобы не повредить резьбу на пластине.

Подтягивая центральную гайку прижмём крестообразный магнитопровод к катушке таким образом, чтобы он не выступал за плоскость верхней пластины.

На этом сборку статора можно считать законченной.
Приступаем к сборке ротора. Находим в комплекте сборку ротора с подшипниками и 8 шт постоянных магнитов.

Далее, необходимо разметить места для присоединения магнитов. Для этого рисуем шаблон.

И наложив его на ротор…

маркером размечаем места крепления магнитов.

Магниты на роторе должны чередоваться по расположению полюсов. Поэтому перед их наклейкой нужно пометить одноименные полюса, например, маркером. Проще всего это сделать, собрав все магниты в столбик. В этом случае все одноименные полюса будут ориентированы в одну сторону.

Расположите магниты на роторе, чередуя полюса.

Такое расположение магнитов также позволяет снизить силы тяжения при вращении ротора. Т.е. магниты при переключении полюсов будут компенсировать своё притяжение и отталкивание.

После установки магнитов, Вы можете промазать вокруг них клеем для окончательной фиксации. Однако, магниты даже без клея, держатся неплохо.

Насадите ротор на ось и закрепите её. При насадке будьте осторожны, т.к. ротор притягивается к статору, в конце пути он может удариться, поэтому лучше иметь там небольшую прокладку, которую потом удалите.

Собственно, с механикой, закончили. Сейчас, вращая ротор рукой, Вы можете получить 3..4В переменного выходного напряжения. После выпрямителя получите 7…9В.

Соберём выпрямитель и умножитель напряжения в два раза. Его схема показана на рисунке ниже. В качестве диодов можно взять любой диод на ток 1 А и выше и напряжение не менее 50В. Конденсаторы электролитические 47.0мкФ х 50В, или любые большей ёмкости.

Если умножения не нужно, то конденсатор соединяем между плюсом и минусом выхода и убираем их от диодов.

В отсутствие паяльника, выпрямитель можно собрать так, как показано на рисунках ниже.

Подключим генератор к выпрямителю в точках АС.

А к выходу подключите мультиметр.

При быстром вращении на выходе можно получить почти 40 В без нагрузки.

В дальнейшем этот генератор можно подключить к различным турбинам.

Например, с вертикальной осью.

Либо, изготовив лопасти из тонкого алюминия, собрать вертушку с горизонтальной осью вращения.

Чертёж лопасти приведён на рисунке ниже. Все размеры даны в дюймах, 1 дюйм = 25.4мм.

Собственно, всё. Дальше Вы можете использовать данный ветряк и генератор как Вам заблагорассудится.

Альтернативная энергетика, ветрогенератор,ветряк своими руками,Самодельный генератор для ветряка,энергия ветра, ветрогенератор своими руками,сила ветра,генератор для ветряка своими руками,электрогенератор своими руками.

 

Аксиальный ветрогенератор своими руками

Вот и я изготовил свой генератор для ветряка. Начиналось всё с изучения большого количества информации и общения на форуме. Ветроэнергетикой я интересовался уже давно, но собрать свой собственный ветряк мешали некоторые обстоятельства. И вот как говорится свершилось.

За основу взял популярный торцевой генератор на постоянных магнитах, так как он состоит всего из нескольких деталей, и очень прост в изготовлении. Для генератора приобрёл дисковые ниодимые магниты размером 20 на 5 мм. Статор намотал проводом 0,7мм. Катушки соединил в кольцо, соединил выводы катушек в звезду и уложил в заранее заготовленную форму. Залил всё это дело эпоксидной смолой. В итоге получился готовый статор.

Ниже изображена схема соеденения катушек статора, за основу взял эту схему, так как пишут, что она вроде эффективнее, хотя немного сложнее чем последовательное соединение всех катушек. Для ротора заказал два диска, на которые наклеил магниты, так-же мне выточили и ступицу вместе с валом под готовые подшипники.

После собрал все дитали воедино и получился вот такой генератор. Это мой первый генератор, так что прошу сильно не кретиковать. Хотя я считаю что вышло неплохо. Теперь надо было его протестировать и узнать на что спообен этот малышь.

Далее принялся за изготовление лопастей, тоже не стал ничего усложнять и изготовил из трубы ПВХ. Размеры не выссчитывал,так как не некому было, а сам я в этих рассчётах ничего не понимаю. Поэтому делал на овось, примерно определив какие они должны быть. Но в последствии понял, что лопасти надо рассчитывать под конкретный генератор, иначе может быть большой недобор мощности и слишком малые обороты.

Но это был наверно единственный доступный вареант быстрого изготовления лопастей. Хотя в общем и с ними генератор тоже работал и давал ток зарядки на аккумулятор. Ниже на фото получившиеся лопасти. После монтажа лопастей сделал простенький хвост без всякой защиты и водрузил ветрогенератор на мачту, чтобы проверить его работоспособность.Сначало поставил на невысокую мачту (4м), но потом понял, что этого мало и сделал более высокую 8-ми метровую мачту и установил ветрогенератор. После нескольких дней работы ветряка нарисовались некоторые параметры ветряка.

Замеры делал при разной скорости ветра: ток короткого замыкания при ветре 15м/с составил 30в 9А. При ветре 10м/с 20в 2.75А, 5м.с 13в 1А.

Как оказалось такие лопасти очень слабые и они у меня разлетлись не выдержав сильного ветра. Пока генератор был снят решил снять реальные параметры генератора. Так как на ветру лопасти не выводили генератор на полную мощность. Для этого покрутил генератор подключая нагрузку 2,1Ом, сопротивление каждой фазы генератора 1,9 Ом. Обороты мерил тахометром. Вот что получилось, на 160об/м было всего 3в 1.23А, далее 280об.мин 6в 2.9А, 320об.мин 8в 3.23А, 670об.мин 12в 5.8А. Думаю померял правильно, более весокие обороты покрутить нечем, хотя для общего представления этих данных вполне достаточно.

После вырезал новые лопасти из такой-же трубы ПВХ, но переделал крепление , теперь оно более надёжное. Так-же переработал хвост, зделав его складывающимся при сильных парывах ветра. Центр оси смещён относительно головки генератора, и когда дует сильный ветер лопасти уходят из под ветра, при этом складывается хвост, это классическая схема увода от ветра.

Новые параметры пока не успел замерить, так как извесно что после установки ветряка ветер 2 недели не дует. вот и у меня не дул. Есть конечно небольшой ветерок, но это не то, на чём стоит снимать параметры.

Как сделать ветрогенератор ? на 220в своими руками — самодельный ветряк

 

Альтернативная энергия, добываемая посредством «ветряной мельницы» — заманчивая идея, охватившая огромное число потенциальных потребителей электричества. Что же, электромехаников разного калибра, пытающихся сделать ветрогенератор своими руками, можно понять. Дешёвая (практически бесплатная) энергетика всегда ценилась на вес золота. Между тем установка даже простейшего домашнего ветрогенератора даёт реальную возможность получить бесплатный ток. Но как сделать домашний ветрогенератор своими руками? Как заставить работать систему энергии ветра? Попробуем раскрыть занавес тайны с помощью опыта бывалых электромехаников.

Блок: 1/3 | Кол-во символов: 627
Источник: https://zetsila.ru/%D0%B2%D0%B5%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B3%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80-%D1%81%D0%B2%D0%BE%D0%B8%D0%BC%D0%B8-%D1%80%D1%83%D0%BA%D0%B0%D0%BC%D0%B8/

Разделы статьи

Правовая сторона вопроса

Самодельный ветрогенератор для дома не попадает под запреты, его изготовление и применение не влечет за собой административного либо уголовного наказания. Если мощность ветряного генератора не превышает 5 кВт, он относится к бытовым устройствам, и не требует никаких согласований с местной энергетической компанией. Тем более, не требуется уплачивать какие-либо налоги, если вы не получаете прибыль при продаже электроэнергии. Кроме того, самодельный генерирующий ветряк даже с такой производительностью, требует сложных инженерных решений: смастерить его на тек просто. Поэтому мощность самоделки редко превышает 2 кВт. Собственно, этой мощности обычно достаточно для энергоснабжения частного дома (конечно, если у вас нет бойлера и мощного кондиционера).

В данном случае, речь идет о федеральном законодательстве. Поэтому перед принятием решения об изготовлении ветряка своими руками, не лишним будет проверить наличие (отсутствие) субъектовых и муниципальных нормативных правовых актов, которые могут накладывать некоторые ограничения и запреты. Например, если ваш дом расположен на особо-охраняемой природной территории, использование ветровой энергии (а это природный ресурс) может потребовать дополнительных согласований.

Проблемы с законом могут возникнуть при наличии беспокойных соседей. Ветряки для дома относятся к индивидуальным постройкам, поэтому на них также распространяются некоторые ограничения:

• Высота мачты (даже если ветрогенератор без лопастей) не может превышать установленных в вашем регионе норм. Кроме того, могут действовать ограничения, связанные с расположением вашего участка. Например, над вами может проходить посадочная глиссада к ближайшему аэродрому. Или в непосредственной близости от вашего участка проходит линия электропередач. При падении, конструкция может повредить столбы или провода. Общие ограничения при нормальной ветровой нагрузке составляют 15 метров в высоту (некоторые самодельные ветряки взмывают на 30 метров). Если мачта и корпус устройства имеют большую площадь сечения, к вам могут предъявить претензии соседи, на чей участок падает тень. Понятно, что такие жалобы обычно возникают «из вредности», но правовая основа имеется.
• Шум от лопастей. Основной источник проблем с соседями. При работе классической горизонтальной конструкции, ветряк издает инфразвук. Это не просто неприятный шум, при достижении определенного уровня, волновые колебания воздуха оказывают неблагоприятное воздействие не организм человека и домашних животных. Самодельный генератор для ветряка, как правило, не является «шедевром» инженерной мысли, и сам по себе может издавать сильный шум. Крайне желательно официально протестировать ваше устройство в органах надзора (например, в СЭС), и получить письменное заключение о том, что установленные шумовые нормы не превышены.
• Электромагнитное излучение. Любой электроприбор излучает эфирные помехи. Возьмем, к примеру ветряк из автомобильного генератора. Для снижения уровня помех автомобильного приемника, в машине устанавливаются конденсаторные фильтры. При разработке проекта обязательно учитывайте этот момент.
  

  Важно! Любое генерирующее устройство должно быть заземлено. Помимо обеспечения безопасности, это поможет снизить уровень помех.

  Претензии могут быть предъявлены не только от соседей, у которых возникнут проблемы с приемом теле радио сигналов. Если неподалеку расположены промышленные или военные приемные центры, не лишним будет проверить уровень помех в подразделении контроля радиоэлектронных помех (РЭБ).

• Экология. Звучит парадоксально: казалось бы, вы используете экологически чистый агрегат, какие могут быть проблемы? Пропеллер, расположенный на высоте 15 метров и выше, может стать препятствием на пути миграции пернатых. Вращающиеся лопасти незаметны для птиц, и они легко попадают под удар.
  

  Совет: Чем больше у вас образуется документов, подтверждающих безопасность ветрогенератора для окружающих, тем проще будет впоследствии отражать «атаки» беспокойных соседей и назойливых проверяющих.

Блок: 2/6 | Кол-во символов: 4018
Источник: https://ProFazu.ru/elektrooborudovanie/samodelki-oborud/vetrogenerator-svoimi-rukami.html

На чем основана ветровая генерация

Ветровая генерация – это способность получать электричество из энергии ветра. Ветрогенератор – это, по сути, солнечный генератор: ветра образуются из-за неравномерного прогрева поверхности Земли солнцем, вращения планеты и ее рельефа. Генераторы используют движение воздушных масс и преобразовывают его в электричество посредством механической энергии.

В среднем, один ветряк на 20 кВт может обеспечить электроэнергией один небольшой поселок.

Перед тем как приступить к изготовлению ветрогенератора, необходимо тщательно ознакомиться с инструкцией

На основе принципа ветрогенерации может быть построена как целая электростанция, так и возведены автономные устройства для обеспечения электричеством отдельных районов и даже домов. На сегодня, 45% всей энергии вырабатывается с помощью ветряных генераторов. Самая большая ветроэлектростанция находится в Германии, и каждый год производит до 7 млн. кВт энергии в час. Поэтому, все чаще, владельцы загородных домов в далеких регионах и селах задумываются об использовании ветровой энергии в бытовых целях. При этом, ветряки могут использоваться как единственный, так и дополнительный источник энергии.

Блок: 2/10 | Кол-во символов: 1182
Источник: http://thewalls.ru/neobyichnyie-resheniya/vetrogenerator-svoimi-rykami-vetriak-i-generator-elektrogenerator-na-220v-kak-sdelat-generaciu-dlia-doma.html

Принцип работы ветряного генератора и виды оборудования

Все ветрогенераторы состоят из лопасти, ротора турбины, генератора, оси генератора, инвертора и аккумулятора. Условно можно разделить все модели на промышленные и домашние, при этом принцип работы у них будет одинаков.

Пример схемы покупной модели

Вращаясь, ротор создает переменный ток с тремя фазами, который идет через контроллер к аккумулятору, а дальше, в инверторе преобразуется в стабильный для подачи к электроприборам.

Простая схема работы

Вращение лопастей происходит за счет физического воздействия при помощи импульсной или подъемной силы, в результате чего в действие приходит маховик, а также под воздействием тормозящей силы. В процессе маховик начинает раскручиваться, а ротор создает поле магнитное на зафиксированной части генератора, после чего воспроизводится ток.

В целом разделяют ветрогенераторы на вертикальные и горизонтальные. Что связано с расположением оси вращения.

Вертикальный вариант

Планируя создания ветряка своими руками на 220В, в первую очередь продумайте именно вертикальные варианты. Среди них выделяют:

• Ротор Савониуса. Самый простой, появившийся еще в 1924 году. В основе лежат два полуцилиндра на вертикальной оси. К недостаткам относят низкое использование энергии ветра.

Вариант ротора Савониуса

• С ротором Дарье. Появился в 1931 году, раскрутка происходит за счет разности сопротивления аэродинамического горба и кармана ленты, поэтому к недостаткам относится малый вращательный момент, а также необходимость монтировать нечетное количество лопастей.

Разновидность ветрового генератора Дарье

• Геликоидный. Лопасти имею закрученную форму, уменьшая нагрузку на подшипник, увеличивая срок эксплуатации. Недостаток – высокая цена.

Геликоидный

Самодельный вариант выйдет дешевле, если его правильно продумать и смонтировать.

УЗО: что это такое. Вы когда-нибудь слышали аббревиатуру УЗО? Что это такое узнаете прочитав обзор до конца. Вкратце хочется добавить, что это устройство способно уберечь жильё и всех его обитателей от ЧП, связанных с электричеством.

Горизонтальные модели

Горизонтальные модели разделяют по количеству лопастей. КПД у них выше, но есть необходимость монтажа флюгера для постоянного поиска направления ветра. Обороты вращения все модели имеют высокие, вместо лопастей монтируют противовес, который оказывает влияние на сопротивление воздуху.

Вариант горизонтальных моделей

Многолопастные модели могут иметь до 50 лопастей с большой инерцией. Их можно применять для работы водяных насосов.

Блок: 2/6 | Кол-во символов: 2491
Источник: https://HomeMyHome.ru/kak-sdelat-vetrogenerator-na-220v-svoimi-rukami.html

Ключевые узлы

Как говорилось, ветряной генератор можно сделать в домашних условиях. Надо подготовить определенные узлы для его надежного функционирования. Они включают:

1. Лопасти. Изготавливать их можно из разных материалов.
2. Генератор. Его тоже можно собрать собственноручно или же купить готовый.
3. Хвостовая зона. Используется для движения лопастей по направлению вектора, обеспечивая предельно возможный КПД.
4. Мультипликатор. Увеличивает скорость вращения ротора.
5. Мачта для крепежа. Она играет роль элемента, на котором зафиксированы все указанные узлы.
6. Натяжные тросы. Необходимы для фиксации конструкции в целом и защиты от разрушения под воздействием ветра.
7. Аккумулятор, инвертор и контроллер заряда. Способствуют преобразованию, стабилизации энергии и ее накапливанию.

Новичкам следует рассматривать простые схемы роторного ветрогенератора.

Блок: 3/6 | Кол-во символов: 855
Источник: https://220v.guru/vse-ob-elektroenergii/energiya-vetra/kak-sdelat-samodelnyy-vetrogenerator-na-220-v-4-kvt.html

Самодельный ветрогенератор: достоинства и недостатки

Установка ветряка может понадобиться в том случае, если к вашему участку не подведено электричество, в сети электропередач постоянно возникают перебои или вы хотите сэкономить на оплате электроэнергии. Ветряк можно приобрести, а можно изготовить своими силами.

Преимущество самодельного ветрогенератора заключается в значительной экономии средств

Самодельный ветрогенератор обладает такими достоинства:

• Он позволяет сэкономить средства на покупку заводского устройства, ведь изготовление чаще всего производится из подручных деталей;
• Идеально подходит под ваши потребности и условия эксплуатации, ведь мощность устройства вы рассчитываете самостоятельно, учитывая плотность и силу ветра в вашем регионе;
• Лучше гармонирует с оформлением дома и ландшафтным дизайном, ведь внешний вид ветряка зависит только от вашей фантазии и умений.

К недостаткам самодельных устройств можно отнести их ненадежность и недолговечность: часто самоделки делают из старых двигателей от бытовых приборов и машин, поэтому они быстро выходят из строя. Вместе с тем, для того, чтобы ветродвигатель был эффективным, необходимо правильно произвести расчет мощности устройства.

Блок: 4/10 | Кол-во символов: 1200
Источник: http://thewalls.ru/neobyichnyie-resheniya/vetrogenerator-svoimi-rykami-vetriak-i-generator-elektrogenerator-na-220v-kak-sdelat-generaciu-dlia-doma.html

Особенности сборки вертикального ветрогенератора из автомобильного генератора своими руками

Когда «самоделкины» задумываются, как сделать ветрогенераторы на 220В своими руками, чаще всего используют именно автомобильные генераторы в качестве основы. Собрать его несложно, а для работы потребуются:

• генератор в 12В от авто;
• аккумулятор;
• преобразователь с 12 на 220 Вт с мощностью 1,2 кВт;
• бочка или ведро алюминиевое или стальное для лопастей;
• контрольная лампочка от авто;
• выключатель;
• вольтметр;
• провода из меди с сечением более 2 мм;
• хомута для крепления.

Для сборки ветрогенератора вертикального своими руками потребуются рулетка и карандаш, набор ключей, электродрель и болгарка, а также ножницы по металлу.

Блок: 5/6 | Кол-во символов: 1030
Источник: https://HomeMyHome.ru/kak-sdelat-vetrogenerator-na-220v-svoimi-rukami.html

Запуск и оценка эффективности

Даже если ветрогенератор был изготовлен по всем правилам, ошибочный выбор места для размещения мачты может сыграть злую шутку с мастером. Элемент должен стоять вертикально. Генератор вместе с лопастями лучше разместить как можно выше — там, где «гуляют» сильные ветры. Поблизости не должно располагаться домов, любых крупных зданий, отдельно растущих деревьев. Всё это будет загораживать потоки воздуха. Если обнаружены какие-либо помехи, следует разместить генератор на определенном расстоянии от них.

После того как установка начнёт работать, следует подсоединить мультиметр к ветви генератора и проверить, имеется ли напряжение. Систему можно считать готовой к полноценной эксплуатации. После этого остается выяснить, какое напряжение поступит в жилище и каким образом это будет происходить.

Блок: 5/6 | Кол-во символов: 831
Источник: https://220v.guru/vse-ob-elektroenergii/energiya-vetra/kak-sdelat-samodelnyy-vetrogenerator-na-220-v-4-kvt.html

Ветрогенераторы своими руками на 220 в

Для того, чтобы собрать ветроуловитель нам понадобятся: генератор на 12 вольт, аккумуляторные батареи, преобразователь с 12 v на 220 в, вольтметр, медные провода, крепежи (хомуты, болты, гайки).

Чтобы ветрогенератор получился практичным и качественным, перед его изготовлением лучше дополнительно ознакомиться с подробной инструкцией

Изготовление любого ветряка предполагает наличие таких этапов как:

1. Изготовление лопастей. Лопасти вертикального ветрогенератора можно сделать из бочки. Нарезать детали можно при помощи болгарки. Винт для небольшого ветряка можно изготовить из трубы ПВХ с сечением в 160 мм.
2. Изготовление мачты. Мачта должна быть высотой не менее 6 метров. При этом, для того, чтобы крутящее усилие не сорвало мачту, ее необходимо закрепить ее на 4 растяжки. Каждую растяжку, при этом, нужно намотать на бревно, которое следует закопать глубоко в землю.
3. Установка неодимовых магнитов. Магниты наклеиваются на диск ротора. Лучше выбирать прямоугольные магниты, магнитные поля в которых сосредотачиваются по всей поверхности.
4. Намотка катушек генератора. Намотка выполняется медной нитью с диаметром не менее двух мм. При этом, мотков должно быть не более 1200.
5. Фиксация лопастей к трубе при помощи гаек.

При наличии мощных аккумуляторных батарей и инвертора, полученное устройство сможет выработать такое количество электричества, которого будет достаточно для использования бытовой техники (например, холодильника и телевизора). Отлично подойдет такой генератор для поддержания работы систем освещения, отопления и вентиляции небольшого дачного домика, теплицы.

Блок: 8/10 | Кол-во символов: 1613
Источник: http://thewalls. ru/neobyichnyie-resheniya/vetrogenerator-svoimi-rykami-vetriak-i-generator-elektrogenerator-na-220v-kak-sdelat-generaciu-dlia-doma.html

В заключение

При правильном подборе элементов для самодельного ветрогенератора, вы можете смастерить хорошую модель, обеспечивающую весь дом бесперебойным напряжением.

Если не уверены в своих силах или не хватает инструмента, можно купить бытовой ветряк, который окупиться за счет экономии на электроэнергии. Такое оборудование становится все популярнее в условиях современной экономии, оно прекрасно подходит для частных домов.

Самодельные ветрогенераторы обычно не шумные и надежные, однако, производительность значительно ниже, чем у покупных. Выбирайте и монтируйте оборудование по своему вкусу.

 

 

Блок: 6/6 | Кол-во символов: 651
Источник: https://HomeMyHome.ru/kak-sdelat-vetrogenerator-na-220v-svoimi-rukami.html

Электрогенератор своими руками: расчет мощности устройства

Изготовление любого ветряка для частного использования начинается с подготовительного этапа – расчета мощности устройства. Так, например, для работы водяного отопления нужно будет установить ветряк высотой не менее 5-6 метров. При этом, использовать для обогрева лишь энергию ветра не получиться: скорость ветра достаточно переменчива. А вот в качестве дополнительного источника, который позволит сэкономить средства, использовать ветер можно.

Чтобы самому рассчитать мощность ветрогенератора, следует определить силу воздушного потока.

Многие специалисты рекомендуют дополнительно произвести расчет мощности электрогенератора

Для этого можно воспользоваться многочисленными формулами, которые представлены в сети. Наиболее простым решением будет использование калькулятора, который рассчитывает силу ветра самостоятельно. Вам, при этом, нужно будет лишь вбить в программу нужные значения. Чаще всего это: площадь, на которую дует ветер, плотность и скорость ветра.

Узнать среднюю скорость воздушных масс в своем регионе, можно обратившись в метеослужбу.

Кроме того, для работы понадобится электрическая схема ветряка, подробные чертежи конструкции, которые можно нарисовать на обычном листе бумаги или визуализировать при помощи компьютерной программы для трехмерного моделирования.

Блок: 6/10 | Кол-во символов: 1340
Источник: http://thewalls.ru/neobyichnyie-resheniya/vetrogenerator-svoimi-rykami-vetriak-i-generator-elektrogenerator-na-220v-kak-sdelat-generaciu-dlia-doma.html

Какой выбрать генератор для ветряка

Бытовые ветряки должны быть малошумные. Поэтому, лучше использовать в качестве генератора для ветроустановок малооборотный (тихоходный) двигатель. Такой двигатель способен совершать от 350 до 700 оборотов в минуту. Кроме того, низкооборотный двигатель можно использовать даже на однолопастном ветряке. Также малооборотистый генератор можно делать из шагового двигателя.

Чтобы повысить обороты ветряка можно использовать мультипликатор: он позволит ускорить вращение лопастей в 5-10 раз.

Существует большое количество различных электрогенераторов, выбирать которые следует с учетом собственных предпочтений

Особой популярностью пользуются дисковые двигатели на неодимовых магнитах. Магниты, при этом, могут быть разных размеров и, соответственно, мощности. Изготавливается такой генератор достаточно просто, но себестоимость его достаточно высока.

Для того, чтобы запустить пропеллер можно использовать педальный велогенератор.

Многие делают маломощный генератор из бензогенератора, автомобильного или тракторного генератора, аккумулятора от шуруповерта. При этом следует учитывать, что на конструкцию с генератором из тракторного и автогенератора нужно будет установить редуктор, понижающий обороты.

Блок: 7/10 | Кол-во символов: 1232
Источник: http://thewalls.ru/neobyichnyie-resheniya/vetrogenerator-svoimi-rykami-vetriak-i-generator-elektrogenerator-na-220v-kak-sdelat-generaciu-dlia-doma.html

Ветряки своими руками 5 кВт (видео)

Ветроустановка – это безопасное, современное устройство, которое позволяет трансформировать энергию ветра в электричество, необходимое для работы бытовых приборов, систем отопления, водоснабжения, вентиляции. Проведя небольшие расчеты можно построить ветрогенератор без профессиональной помощи. Помочь в этом сможет представленная выше подробная инструкция, картинки и рекомендации по выбору комплектующих!

Блок: 9/10 | Кол-во символов: 441
Источник: http://thewalls.ru/neobyichnyie-resheniya/vetrogenerator-svoimi-rykami-vetriak-i-generator-elektrogenerator-na-220v-kak-sdelat-generaciu-dlia-doma.html

Примеры ветряков (фото)

Блок: 10/10 | Кол-во символов: 33
Источник: http://thewalls.ru/neobyichnyie-resheniya/vetrogenerator-svoimi-rykami-vetriak-i-generator-elektrogenerator-na-220v-kak-sdelat-generaciu-dlia-doma.html

Кол-во блоков: 20 | Общее кол-во символов: 22413
Количество использованных доноров: 5
Информация по каждому донору:

1. https://HomeMyHome.ru/kak-sdelat-vetrogenerator-na-220v-svoimi-rukami.html: использовано 3 блоков из 6, кол-во символов 4172 (19%)
2. http://thewalls.ru/neobyichnyie-resheniya/vetrogenerator-svoimi-rykami-vetriak-i-generator-elektrogenerator-na-220v-kak-sdelat-generaciu-dlia-doma. html: использовано 7 блоков из 10, кол-во символов 7041 (31%)
3. https://ProFazu.ru/elektrooborudovanie/samodelki-oborud/vetrogenerator-svoimi-rukami.html: использовано 3 блоков из 6, кол-во символов 4400 (20%)
4. https://zetsila.ru/%D0%B2%D0%B5%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B3%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80-%D1%81%D0%B2%D0%BE%D0%B8%D0%BC%D0%B8-%D1%80%D1%83%D0%BA%D0%B0%D0%BC%D0%B8/: использовано 2 блоков из 3, кол-во символов 3182 (14%)
5. https://220v.guru/vse-ob-elektroenergii/energiya-vetra/kak-sdelat-samodelnyy-vetrogenerator-na-220-v-4-kvt.html: использовано 4 блоков из 6, кол-во символов 3618 (16%)

Ветряк: электроэнергия из воздуха своими руками | ENARGYS.RU

Многие умельцы, особенно живущие в сельской местности, привлекают на свою службу возобновляемые источники энергии, а именно ветровые электроустановки.

Покупка промышленной ветрогенераторной установки выльется в довольно ощутимую копеечку, поэтому используя старую технику можно создать довольно приличный ветрогенератор.

Основная проблема заключается в получении номинальных электрических параметров, для этого устройство должно обладать высокой скоростью вращения.

Как сделать ветряк своими руками

В качестве генератора для ветряка своими руками используется отслуживший свой срок, генератор от сельскохозяйственной техники: с комбайна, трактора, автомобиля, скорость вращения в этих генераторах будет от 3 до 7 тыс. об/мин.

На практике оказывается, что ветроколесо роторного типа вертикального расположения может развить скорость примерно 60 об/мин, горизонтальное расположение вентиляторного трехлопастного колеса с горизонтальным расположением при скорости ветра достигает 300 об/мин.

Для того чтобы как сделать ветряк своими руками и достичь эффективной работы генератора рекомендуется применить мультипликатор (редуктор), существует несколько нюансов по применению редукторов.

1. Часть ветровой энергии уходит на потери в самом редукторе, поэтому его КПД не превышает 40%.
2. Для повышения скорости вращения генератора, повышается крутящий момент, чтобы это сделать надо повысить скорость выходного вала, добавив шестерни, что чревато понижением крутящего момента.

Формула этой зависимости выглядит так: М_в = К*(М_м +М_с), где:
К – передаточное число;
М_с – момент сопротивления;
М_м – момент мультипликатора.

Из этой формулы следует что идеальным будет отсутствие мультипликатора. К сожалению, при изготовлении ветрогенератора своими руками от него невозможно отказаться.

Для мощного ветряка, сделанного своими руками, в качестве генератора также можно применить асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором (Р_н = 5,5 кВт; n = 960 об/мин; U_н = 380/220 В).

Для мультипликатора можно взять редуктор от автомобиля, станка и т. д. главное, чтобы передаточное число (К) редуктора было = 5.

Лопасти ветрогенератора изготавливаются из стальной трубы, разрезанной по вдоль на четыре части, можно использовать самодельный профиль из пропитанной эпоксидной смолойстеклоткани, идеальны боковые вертолетные лопасти от МИ-24.

Рис № 1. Вертикальный ветряк своими руками, чертеж.

Для того чтобы асинхронный двигатель заработал в генераторном режиме, раскрутим двигатель до появления на его обмотках ЭДС. Затем необходимо поднять амплитуду фазного напряжения до 310 В при помощи резонансного явления, для этого к фазным обмоткам подключим конденсаторы, емкость конденсатора определяется по формуле С = 1/98696 х Lф, где Lф – индуктивность фазной обмотки, двигатель с вышеперечисленными характеристиками Lф – 120 мГн подставляем в формулу и получаем С = 1/98696 х 0,12 = 84мкФ, можно использовать конденсатор на 100 мКф.

Конденсатор можно использовать типа КБГ-МН или других типов, но с напряжением до 400 В, конденсаторную батарею лучше поместить в изолированный корпус.

Рис №2. Внешний вид простейшего ветрогенератора с применением асинхронного двигателя.

Преимущества генератора для ветряка своими руками, построенного на основе асинхронного двигателя:

1. Невысокий клифактор (коэффициент гармоник) он не более 2%, что обуславливает высокий КПД и выработку только полезной энергии.
2. Отсутствие вращающихся обмоток и чувствительных к воздействию извне электронных деталей.
3. Длительный срок службы.
4. Выходное значение напряжения 220/380 В благодаря этому, нагрузку можно подключить напрямую от устройства, исключив инвертор.
5. Асинхронный генератор лучше защищен от влаги и загрязнений, имеет лучшую защиту от токов короткого замыкания и перегрузкам.

Рис №3. Схема подключения.

Максимальная простота и надежность устройства ветряка для дома своими руками достигается за счет размещения вала ветрового двигателя напрямую с валом генератора, а скорость вращения не должна превышать 120 – 150 об/мин при этом желательно чтобы не было тормозящих и стабилизирующих скорость вращения устройств и обмоток возбуждения.

Кроме, использования асинхронного двигателя в прямом качестве его можно переделать и применить в качестве турбины на его базе, в этом случае ротор двигателя растачивается. Электродвигатель марки АИР71А4, Р – 0,55Квт на 1360 об/мин с 4 полюсами, 3-х фазный, имеющий ротор с Ø 66.7 мм после проточки становиться 56 мм, на каждый полюс наклеиваются магниты по 40 штук, ротор герметизируется и заливается эпоксидной смолой.

Рис №4. Внешней вид расточенного ротора асинхронного двигателя с наклеенными магнитами.

Накопление энергии производится при помощи аккумуляторных батарей и инверторами под контролем электронных коммутаторов.

При изготовлении вертикального ветряка своими руками желательно использовать подпружиненные упоры лопастей, которые смогут противодействовать ураганному ветру, то есть просто станут по ветру, без создания сопротивления. По окончании урагана надо будет только провернуть вал ветродвигателя до момента вращения лопастей под воздействием ветра.

Рис №5. Схема соединений и порядок сборки вертикального ветрогенератора.

Ветряк своими руками. Расчет мощности, схемы и конструкция на портале Сделай сам

В настоящее время на фоне высокого внимания к проблематике энергосбережения и ограниченности ресурсной базы инновационное ветрогенераторное оборудование получило широкую популярность и распространение.

Виды ветрогенераторов

Такое оборудование обладает широкими вариантами конструкции. В основном он подразделяется на разнообразные типы в зависимости:

• От числа лопастей (модели от одной до пятидесяти и более),
• Стройматериалов изготовления (жесткие лопасти и парусные варианты),
• Размещения вращательной оси (горизонтальные и вертикальные модели),
• Шага винта (с меняющимся и фиксированным шагом).

Расчет мощности ветряка

Мощность устройства имеет относительное значение. Она будет непостоянной, и находиться под воздействием скорости ветра. При ветреной погоде – производительность ветрогенератора будет выше, а при штиле маленькой. Для множества конструкций универсальной мощностью считается скорость от 8 м/с, что соответствует значительным порывам ветра. Это значит, что оборудование с нагрузкой 1 кВт будет производить такой же объем электроэнергии при скорости ветра в 8 м/с. Также мощность находится в прямой зависимости от размера ветряного колеса и высоты мачты.

Конструкция ветряка

Конструктивные особенности ветрогенератора включают несколько элементов, основные из которых само оборудование и мачта. Механизм включает в себя несколько составных компонентов:

• колесо с лопастями, вращаемые ветром и передающие крутящий момент на вал генерирующего устройства через специальный преобразователь,
• инвертирующий элемент – осуществляет функцию трансформации полученного постоянного тока в переменный,
• аккумулирующий механизм, который необходим для подачи в электросеть напряжения при отсутствии ветряной погоды,
• поворотный вал и токоприемник, установленный на раме.

Схемы

Схемы ветрогенератора необходимы для того, чтобы разработчики и простые люди могли понять главный принцип работы устройства и конструктивные особенности разнообразных моделей.

Делаем ветряк своими руками

1. Лопасти для ветряка

Ветряное колесо представляет собой самый значимый элемент конструкции устройства. Он осуществляет преобразование силы ветра в механическую энергию. Таким образом, от его строения зависит подбор всех остальных элементов.

Наиболее распространенных и эффективные типы лопастей  — парусное и крыльчатое. Для изготовления первого варианта необходимо зафиксировать на оси лист материала, разместив под углом к ветряному потоку. Однако при вращательных движениях такая лопасть будет обладать значительным аэродинамическим противодействием. К тому же оно будет увеличиваться с возрастанием атакующего угла, что снижает эффективность их функционирования.

С более высокой продуктивностью работает второй тип лопастей – крыльчатые. По своим очертаниям они походят на крыло самолета, а издержки силы трения сведены к минимальным значениям. Такой тип ветряного движка обладает высоким коэффициентом использования энергии ветра при низких затратах материалов.

Лопасти можно изготовить из пластмассы или пластиковой трубы, поскольку она будет более продуктивна по сравнению с древесиной. Наиболее эффективной является структура ветряного колеса с диаметром в два метра и шестью лопастями.

2. Генератор для ветряка

Наиболее приемлемым вариантом для ветрогенерирующего оборудования является преобразующий асинхронный генерирующий механизм с переменным током. Его основными преимуществами являются невысокая стоимость, легкость приобретения и широта распространения моделей, возможность переоборудования и замечательное функционирование на низких оборотах.

Он может быть трансформирован в генератор с постоянными магнитами. Исследования показали, что такое устройство может эксплуатироваться на маленьких скоростях, но при этом быстро теряет эффективность на ее высоких значениях.

3. Крепление для ветряка

Для фиксации лопастей к обшивке генератора необходимо применить головку ветродвигателя, представляющую собой стальной диск с толщиной до 10 мм. К нему привариваются шесть металлических полосок с отверстиями для закрепления к ним лопастей. Сам диск прикрепляется к генерирующему механизму с использованием болтиков с контргайками.

Так как генерирующее устройство способно выдерживать максимальные нагрузки, в том числе и от гироскопических сил, его нужно крепко закрепить. На устройстве генератор устанавливается с одной стороны, для этого вал нужно соединить с корпусом, который выглядит как стальной элемент с резьбовыми отверстиями для накручивания на ось генератора такого же диаметра.

Для производства опорной рамы ветрогенерирующего оборудования, на которой будут размещаться все остальные элементы, необходимо применить металлическую пластину с толщиной до 10 мм или кусок балки таких же размеров.

4. Поворотный узел ветрогенератора

Поворотный механизм обеспечивает вращательные движения ветряка вокруг вертикальной оси. Таким образом, он дает возможность поворачиваться устройству по направлению ветра. Для его изготовления лучше воспользоваться роликоподшипниками, которые более эффективно воспринимают осевые нагрузки.

5. Приемник тока

Токоприемник функционирует для обеспечения снижения вероятности перекручивания и обрыва проводов, идущих от генератора на ветряке. Он содержит в своей конструкции втулку, произведенную из изоляционной материи, контактов и щеточек. Для создания защищенности от погодных явлений контактные узлы приемника тока должны быть закрытыми.

Установка генератора

Производить монтаж оборудования необходимо на некотором удалении от построек и жилых домов, а также на свободном пространстве. Важно принять во внимание плотность земляного грунта, поскольку она крайне значима для подбора стройматериала и размера клинков для растяжек мачты. Если почва мягкая, то клин должен быть длиннее и крепче, с повышением твердости грунта – твердость материала его изготовления так же должна повышаться.

Крепления растяжек необходимо фиксировать бетонным раствором, поскольку плотность почвы может с течением времени или после дождя поменяться. В настоящее время для типовых устройств используется четырех точечная система крепления на растяжках. Мачту нужно зафиксировать на центральной основе из бетона, с использованием плиты стали и кронштейна.

Для защиты механизма от сильных погодных явлений используется крайне обычная, но результативная конструкция – боковая лопата. Она совместно с ветряным колесом берет на себя весь напор ветра, и компенсируется пружинной спиралью.

Уход за оборудованием

Для полноценного функционирования оборудования необходимо осуществлять правильное и эффективное обслуживание:

• Спустя полмесяца после монтажа опустить устройство при небольшом ветре и осуществить проверку креплений,
• Ежегодно проводить смазку подшипников поворотного узла и генераторного оборудования,
• При возникновении симптомов разбалансирования ветряного колеса его необходимо спустить и устранить все дефекты,
• Ежегодно осуществлять проверку щетки теплоприемника,
• Проводить окраску всех металлических элементов ветрогенератора каждые два года.

Срок окупаемости

Ветряные установки окупаются в среднесрочной перспективе. Наибольшую выгоду от них можно получить в сахалинском и камчатском регионе, где они окупится уже через 8 лет. В других же регионах Дальнего Востока этот срок будет равен 10-12 годам. Такой тип получения электроэнергии будет рентабелен при соблюдении следующих условий: наличия постоянных ветров, соответствие производительности требованиям собственника и рациональной эксплуатации.

Ветряная турбина своими руками — Как собрать собственный домашний ветрогенератор

Сегодня считается, что энергия ветра является одним из наиболее эффективных и экологически устойчивых способов производства энергии, которая требуется практически для всего, от промышленного производства до нашего собственного потребления человеком, которое мы все еще в значительной степени принимаем как должное в течение всего времени. нашей повседневной жизни. Это также один из самых дешевых способов получения электроэнергии. Но массовое развертывание ветряных турбин все еще находится в зачаточном состоянии, и правительства многих стран медленно реагируют на этот жизненно важный фактор экономии за счет масштаба, несмотря на активное стремление к этой чистой, зеленой форме производства энергии.Таким образом, велика вероятность, что ваш район или город еще не питаются от энергии ветра. И не твой дом.

Ветрогенераторы относительно легко и просто изготовить, и они могут сэкономить вам много денег на счетах за электроэнергию, если вы соберете их сами. Именно это и попытается сделать эта статья — помочь вам построить собственный ветрогенератор путем сбора и сборки относительно распространенных и дешевых компонентов.

Вы можете питать свой дом прямо на заднем дворе

На данный момент вы обременены растущей и высокой стоимостью электроэнергии и газа, как неустойчивых источников энергии, так и вредных выбросов углекислого газа в атмосферу Земли.Но знаете ли вы, что наличие собственного ветрогенератора сэкономит вам тысячи долларов, если не больше, в течение всей жизни? Чтобы подчеркнуть это, вот три преимущества собственного самодельного генератора.

• Затраты – Мы уже упоминали о возможности значительной экономии. Давайте расширим это немного дальше. Большинство городских районов по всему миру еще не подключены к этому устойчивому источнику производства электроэнергии через национальную сеть, и это может произойти еще через несколько лет.Однако ваш ветрогенератор на вашем собственном заднем дворе также не подключен к национальному или местному населению, поэтому вы не платите по счетам.
• Экологическая устойчивость – Ветряная мельница остается одним из самых экологичных энергетических устройств. Единственным источником его энергии остается ветер, больше ничего.
• Чистота и эстетика – Небольшой генератор, как и большие турбины, остается чистым источником производства энергии. А поскольку ваш генератор по существу небольшой, его можно незаметно расположить в саду, накрыть, когда он не используется, и он не будет издавать много шума во время работы.

Компоненты ветряных турбин

Зайдите на любой веб-сайт во вселенной, и вы обнаружите, что существует множество способов что-то делать или строить. Но универсальный принцип, если хотите, всегда остается одним и тем же. Здесь мы перечисляем основные компоненты, необходимые для сборки собственного маленького ветряка или генератора для вашего двора и вашего дома.

• Инструменты
• Построение тела
• Важные лезвия
• Двигатель А
• Центральная ступица
• Хвост
• Башня
• Диод и батарейки

Что влекут за собой процессы

Все зависит от вас, сколько электроэнергии вы хотите произвести.Но для практических целей обслуживания новичка эти процессы помогут вам начать генерировать минимум, но на удивление больше энергии, чем вы могли себе представить. Кроме того, вы сосредоточены на производстве зеленой энергии, поэтому не будет слишком много внимания или интенсивного использования традиционных розеток. Начнем с первого шага.

Семь шагов для выполнения

1. Инструменты – При сборке вашего ветрогенератора вы начнете с таких инструментов, как инструменты для зачистки проводов и паяльники.Для самого генератора вы также будете использовать перерабатываемые предметы, такие как двухлитровые пластиковые бутылки из-под газировки, их крышки, легкие, но тонкие полоски металла, эпоксидную смолу и клей. Вам также понадобятся традиционные инструменты, такие как пила, гаечные ключи и электродрель. Самый важный инструмент — это план строительства.

2. Строительство ветрозащитной зоны – Теперь давайте начнем говорить о процессах строительства, которым мы будем следовать. Ветроулавливающая зона — это, по сути, компонент, который будет собирать ветер.Для этого компонента у пластиковых бутылок нужно отпилить верхушки (ниже горлышка). Как только вы это сделаете, вы можете перейти к следующему шагу.

3. Создание куплетов . В качестве дополнения к созданию области захвата ветра вы можете начать с использования эпоксидной смолы для соединения крышек бутылок вместе, закрепляя их встык, пока не получите четыре соединительных компонента.

4. Сборка «вентилятора» . Он не будет использоваться как вентилятор, но механически он будет работать аналогично. Вы будете вырезать X из металлических полос.Он должен быть не менее фута в длину и не менее одного дюйма в ширину. После того, как вы вырезали свой веер, вы можете прикрепить свои куплеты эпоксидной смолой к новому вееру. Прежде чем перейти к следующему шагу, дайте эпоксидной смоле затвердеть.

5. Подсоединение ветрозащитного экрана к вентилятору – Это очень просто; при условии, что вы спроектировали и построили свои куплеты точно в соответствии со спецификациями (по вашему собственному плану или где-то еще), все, что вам нужно сделать здесь, это вкрутить крышки от бутылок в куплеты.

6. Хитрость генератора — После того, как вы собрали свой вентилятор, вам еще нужно добавить генератор. Здесь диоды и батарея служат своей цели. Опять же, используйте эпоксидную смолу, чтобы закрепить оба компонента (генератор и вентилятор). Края, если они есть, можно закрепить клеем.

7. Ветрогенератору еще нужно где-то стоять — Для этого можно соорудить подставку. Это также зависит от того, какой тип двигателя (генератора) вы спроектировали и построили. В конечном итоге подставка будет небольшой и прямоугольный кусок дерева можно будет обрезать и выстрогать для создания основы.Когда вы соберете подставку, надежно прикрепите генератор и вентилятор к подставке. Здесь упор делается на обеспечение устойчивости аппарата, чтобы он оставался устойчивым в случае сильного ветра, который обычно может опрокинуть этот легкий аппарат. Вы можете использовать утяжеляющие механизмы, чтобы поддерживать скорость генератора.

Знаете ли вы, что здесь можно даже использовать солнечную энергию?

Вместо батарей и диодов для питания генератора вы можете использовать двигатели на солнечной энергии, что добавит еще один приятный штрих к вашей миссии по созданию максимально экологичного дома. Это также будет зависеть от того, сколько энергии вы собираетесь генерировать для своего дома. В ближайшем будущем все еще возможно сделать ваш дом полностью независимым от вашей национальной сети, будь то энергия ветра или солнца, или и то, и другое (в идеале, у вас будет и то, и другое). А пока вы можете рассматривать это упражнение как ценную практику.

Преимущества собственного ветрогенератора

В начале этой статьи мы уже упоминали о трех ключевых преимуществах. Однако то, какую пользу эта маленькая ветряная турбина принесет вам в долгосрочной перспективе, полностью зависит от вас и ваших непосредственных потребностей и целей.Для дома и в завершение этого вводного руководства по созданию небольшого ветряного генератора, вот несколько идей, над которыми вам следует подумать.

• Портативное использование — На данном этапе ваша маленькая турбина может не иметь мощности для питания всего дома без необходимости полагаться на другие традиционные и неустойчивые источники энергии. На данный момент, как легкое портативное устройство, вы можете варьировать потребление энергии и располагать генератор рядом с тем местом, где он необходим.

• Газовая колонка с горячей водой – Бытовая газовая колонка остается основным и самым дорогим потребителем электроэнергии в вашем доме.Расставив приоритеты по затратам, можно было подключить генератор к газовой колонке.

• Подача воды – Ветряные мельницы прошлого использовались для перекачивания воды. Нет причин, почему вы не можете сделать это также. Ветряную турбину можно использовать для питания всего вашего сада, особенно органического огорода.

• Основные области — Воспользуйтесь портативностью устройства, а также используйте его в качестве измерительного устройства, чтобы увидеть, какая часть вашего дома (кроме газовой колонки) потребляет больше всего энергии.

Мы надеемся, что это руководство вдохновило вас на поиск новых инновационных способов энергоснабжения вашего дома без помощи неустойчивой электросети. Это также показало вам, что вы можете многое сделать с переработанными предметами вместо того, чтобы выбрасывать их в мусорное ведро.

Каталожные номера:

Сделай сам

Изображение предоставлено: Мартин Абегглен, Ларри Смит

Ветряная турбина своими руками | 14 самых крутых генераторов для автономной жизни

Ищете ветряную турбину своими руками? Вам понравятся эти электрические генераторы!

Научись делать ветряк своими руками! Независимо от того, живете ли вы вне сети или просто хотите вырабатывать дополнительную энергию для дома, эти самодельные идеи ветряных турбин помогут вам быстро вырабатывать собственное электричество.Продолжайте читать, чтобы узнать, как строить ветряные турбины всех форм и размеров. Все, от классического ветряка до вертикальной матричной турбины и даже турбины Тесла.

Специальное предложение: Вот как вы можете перестать ежегодно тратить сотни долларов на батарейки

Научитесь генерировать собственную энергию дома с помощью одних из самых крутых самодельных ветряных турбин! Здесь у нас есть 14 удивительных ветряных турбин, которые вы можете сделать дома с ограниченным бюджетом.

14 самых крутых генераторов, которые можно сделать самостоятельно, чтобы жить вне сети

1.Турбина Тесла своими руками

Турбина Тесла – это столетний метод получения энергии. Эта конкретная турбина Тесла своими руками — самая экологичная турбина! Следуйте пошаговым инструкциям, чтобы создать свой собственный здесь, в Instructables.

2. Ветряная турбина своими руками | Генерация 1000 Вт на заднем дворе

Эта самодельная ветряная турбина будет генерировать 1000 Вт, и ее достаточно просто построить дома. Инструкция здесь

3. Ветряная турбина своими руками | Турбина с открытым исходным кодом будет построена всего за 30 долларов 

Ознакомьтесь с этим руководством, чтобы узнать, как сделать очень крутую, очень практичную и очень недорогую ветряную турбину.Инструкция здесь

4. Ветряная турбина своими руками | Создайте собственную турбину с вертикальной осью

Ветряная турбина с вертикальной осью отлично подходит для экономии места и денег! Инструкции здесь.

5. Ветряная турбина своими руками | Миниатюрная ветряная турбина

Эта миниатюра такая забавная, яркая и компактная, что может быть почти игрушкой! … Идеи подарков на День отца, кто-нибудь? Научитесь делать это здесь.

6. Ветряная турбина своими руками | Соберите свой генератор из генератора грузовика

Отличное применение старому грузовику GM, ржавеющему на стене дома… Инструкции здесь.

7. Ветряная турбина своими руками | Изготовлен из деталей старого велосипеда

Сокращайте повторное использование и перерабатывайте стильно, а также вырабатывайте энергию для создания водяного насоса, работающего от ветра. Инструкции здесь.

8. Ветряная турбина своими руками | Сборка ветряной турбины с потолочным вентилятором

Это отличное применение подержанной техники. Всегда полезно повторно использовать то, что можно, чтобы максимально использовать ресурсы Земли. Инструкции здесь.

9. Ветряная турбина своими руками | Сборка соплового диффузора ветряной турбины

Диффузор помогает направлять энергию на эту ветряную турбину для максимальной эффективности.Инструкция здесь

10. Ветряная турбина своими руками | Соберите удивительную турбину Tesla CD

Получите вашу старую коллекцию компакт-дисков и немного суперклея, этот урок заставит вас крутить все виды новой энергии в такт. Инструкцию нашел здесь.

11. Ветряная турбина своими руками | Соберите турбину «Оса»

Привезли двоих вам двое студентов – будущих гениев. Инструкции здесь.

12. Ветряная турбина своими руками | Соберите картонную турбину Теслы

Эта турбина Теслы сделана полностью из картона, что делает ее дешевле и экономичнее.Бонусные баллы за красоту. Инструкции здесь.

13. Соберите больше самодельных ветряных турбин

Ищете другие отличные способы построить ветряную турбину? Мы нашли для вас этот сайт, который оказался отличным источником. Нажмите сюда, чтобы проверить это.

Этот последний ветряк, наверное, слишком сложен, чтобы сделать его дома, но разве он не прекрасен!?

Источник: Pioneersettler

 

Air30 48V Турбина Ветрогенератор своими руками

Air 30 48V ветряная турбина DIY генератор домашняя кабина морской RV ветряные генераторы дешевые цены качественные турбины

Автономная ветряная турбина Air 30 48 В

позволяет вам получать энергию матери-природы и преобразовывать ее в чистую, надежную энергию, которую вы можете использовать. в районах, куда не доходит электрическая сеть.Независимо от того, производите ли вы энергию для удаленной каюты, парусника, жилого дома или морской платформы, Blue Pacific Solar предлагает ветряную турбину, соответствующую вашим потребностям в энергии и ветровым условиям. Вы также можете обнаружить, что сочетание энергии ветра с Solar может создать идеальную дополнительную систему для поддержания заряда аккумуляторов.

Звук от небольших ветрогенераторов, таких как ветряная турбина Air 30 48V, обычно смешивается с обычными внешними звуками, такими как звуки от автомобили, самолеты, лай собак и ветер, дующий сквозь деревья.По данным Министерства энергетики США уровень звукового давления генерируемый небольшим ветряным генератором, находится в диапазоне 40-65 децибел, что тише, чем фоновый шум в доме или офисе. Звук турбины Air30 48V неузнаваем на фоне деревьев, качающихся на ветру.

Ветряные турбины Air 30 48 В, как и аналогичные малые ветряки генераторы, устанавливаются на мачты, аналогичные общепринятым в населенных пунктах по всей стране, и внешне мало чем отличаются чем обычный фонарный столб или радиомачта.Ветрогенераторы Air 30 48V, как и другие малые ветрогенераторы, устанавливаются на мачты размером от 35–110 футов в высоту и диаметр лопастей от 3 до 6 футов, они не сильно отличаются от обычного фонарного столба или радиовышка. Генераторы Southwest Windpower спроектированы так, чтобы минимизировать зону видимости и сохранить горизонт.

Как и любой конструкция, ветряная турбина Air 30 48V и башня должны соответствовать местным требованиям к строительству и безопасности. Башни устанавливаются согласно производителя и местные спецификации зонирования, которые обеспечивают структурную безопасность.Небольшие башни ветряных генераторов не представляют большей опасности для скалолазания чем другие подобные столбы и башни или даже деревья. Многие башни ветрогенераторов имеют гладкую поверхность, как у фонарного столба, то есть почти невозможно подняться. Те башни, на которые можно взобраться, могут быть оснащены устройствами, предотвращающими падение, как и другие башни, на которые можно взобраться.

Ветродвигатель Air 30 48V не влияет на телевизионные сигналы и сигналы связи, так как лопасти ветродвигателя Air 30 48V изготовлены из материалов, через которые могут проходить сигналы.Ветряная турбина Air 30 48V также не будет электромагнитно мешать телекоммуникациям или радиоволны. Фактически, одним из основных рынков сбыта ветряной турбины Air 30 48V является питание удаленных телекоммуникационных объектов, часто в качестве часть солнечной гибридной энергетической системы.

Ежегодно и на сегодняшний день устанавливается до 20 000 малых ветряных генераторов, не было никаких документальных свидетельств того, что небольшие ветряные генераторы, такие как ветряная турбина Air 30 48V, или даже коммерческие ветряные электростанции когда-либо снижена стоимость недвижимости в районе.На самом деле, исследование 2003 года, в котором изучалась стоимость недвижимости около десяти ветряных электростанций, показало, что стоимость недвижимости в этих районах росла быстрее, чем в других домах в регионе. По данным Американской ассоциации ветроэнергетики (AWEA), опрос 300 калифорнийских домовладельцев, проведенный для Калифорнийской энергетической комиссии, показал, что 50 процентов опрошенных домовладельцев «были бы готовы платить больше за дом, оснащенный солнечной и ветровой энергией». То же исследование показало, что 60 процентов домовладельцев опрошенные «были бы более заинтересованы в доме, в котором уже установлена ​​система возобновляемой энергии, чем в доме, в котором ее нет. » Также, Неофициальные исследования стоимости недвижимости вокруг трех небольших ветряных мельниц в Нью-Йорке показали, что запрашиваемая цена на большую часть недвижимости вблизи бытовых ветрогенераторов была выше оценочной стоимости.

ПРИМЕЧАНИЕ. ВАЖНАЯ ИНФОРМАЦИЯ О БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ УСТАНОВКЕ И СОБЛЮДЕНИИ НОРМ: (Хорошо, вот страшная правовая оговорка.) покупатель должен убедиться, что все ветряные турбины Air 30 48V установлены и эксплуатируются в соответствии с местными и национальными строительными нормами и правилами. определяется NEC (Национальным электротехническим кодексом), UBC (Единым строительным кодексом) или IBC (Международным строительным кодексом) и местной коммунальной службой. политика компании.Эти коды могут варьироваться от города к городу и от округа к округу. Все домашние установки ветряных турбин Air 30 48V должны быть разрешается и, при необходимости, проверяется местным инспекционным органом таким же образом, как и другие эквивалентные электрические системы.

Сила ветра! Проектирование ветряной турбины — задание

(3 рейтинга)

Быстрый просмотр

Уровень: 4 (3-5)

Необходимое время: 1 час 45 минут

(можно разделить на два сеанса по 50 минут)

Расходные материалы Стоимость/группа: 4 доллара США.00

Размер группы: 2

Зависимость от активности: Нет

Связанное дождевание: Энергия ветра (для неформального обучения)

предметных областей: Измерение, физика, наука и техника

Ожидаемые характеристики NGSS:

---

Поделиться:

Резюме

Учащиеся узнают, как инженеры преобразуют энергию ветра в электрическую, строя свои собственные миниатюрные ветряные турбины и измеряя производимый ими электрический ток.Они исследуют, как дизайн и расположение влияют на производство электроэнергии. Эта учебная программа по инженерному делу соответствует научным стандартам следующего поколения (NGSS).

Инженерное подключение

Инженеры разрабатывают ветряные турбины, чтобы извлечь выгоду из ветра как чистого, возобновляемого и надежного источника выработки электроэнергии. Энергия ветра предлагает жизнеспособную, экономичную альтернативу традиционным электростанциям во многих районах страны. Концепция ветра может также производить энергию в других приложениях, таких как, например, турбокомпрессор, который представляет собой компрессор, используемый в автомобильных или реактивных двигателях внутреннего сгорания для увеличения выходной мощности. Компрессор увеличивает количество воздуха и топлива, поступающих в двигатель, потому что чем больше воздуха может всасывать и сжигать автомобиль, тем больше мощности он может выдать. Этот увеличенный воздушный поток (ветер) можно отнести к генераторам ветряных турбин. Фактически, турбонагнетатель включает в себя турбину, которая приводит в действие компрессор, используя отработанную энергию выхлопных газов.

Цели обучения

После этого задания учащиеся должны уметь:

• Описать преобразования энергии, происходящие в ветровой турбине.
• Опишите, как инженеры конструируют ветряную турбину.
• Объясните, как конструкция и расположение ветряной турбины влияет на вырабатываемую ею электроэнергию.

Образовательные стандарты

Каждый урок или занятие TeachEngineering связано с одной или несколькими науками K-12, технологические, инженерные или математические (STEM) образовательные стандарты.

Все более 100 000 стандартов K-12 STEM, включенных в TeachEngineering , собираются, поддерживаются и упаковываются сетью стандартов достижений (ASN) , проект D2L (www.achievementstandards.org).

В ASN стандарты структурированы иерархически: сначала по источнику; напр. по штатам; внутри источника по типу; напр. , естествознание или математика; внутри типа по подтипу, затем по сортам, и т.д. .

NGSS: научные стандарты следующего поколения — наука

Ожидаемая производительность NGSS
4-ПС3-4. Применяйте научные идеи для разработки, тестирования и усовершенствования устройства, преобразующего энергию из одной формы в другую.(4 класс) Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!
Нажмите, чтобы просмотреть другую учебную программу, соответствующую этому ожидаемому результату
Это занятие сосредоточено на следующих аспектах трехмерного обучения NGSS:
Научная и инженерная практика	Основные дисциплинарные идеи	Концепции поперечной резки
Применяйте научные идеи для решения дизайнерских задач. Соглашение о согласовании: Спасибо за отзыв!	Энергия также может передаваться с места на место с помощью электрических токов, которые затем можно локально использовать для создания движения, звука, тепла или света. Токи могли быть созданы для начала путем преобразования энергии движения в электрическую энергию. Соглашение о согласовании: Спасибо за отзыв! Выражение «производить энергию» обычно относится к преобразованию накопленной энергии в желаемую форму для практического использования. Соглашение о согласовании: Спасибо за отзыв! Возможные решения проблемы ограничены доступными материалами и ресурсами (ограничения). Успех спроектированного решения определяется учетом желаемых характеристик решения (критериев). Различные предложения решений можно сравнивать на основе того, насколько хорошо каждое из них соответствует заданным критериям успеха или насколько хорошо каждое из них учитывает ограничения. Соглашение о согласовании: Спасибо за отзыв!	Энергия может передаваться различными способами и между объектами. Соглашение о согласовании: Спасибо за отзыв! Инженеры улучшают существующие технологии или разрабатывают новые. Соглашение о согласовании: Спасибо за отзыв! Большинство ученых и инженеров работают в командах. Соглашение о согласовании: Спасибо за отзыв! Наука влияет на повседневную жизнь. Соглашение о согласовании: Спасибо за отзыв!

Общие базовые государственные стандарты — математика

Международная ассоциация преподавателей технологий и инженерии – технология

• Студенты будут развивать понимание атрибутов дизайна. (Оценки К — 12) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Студенты будут развивать понимание инженерного проектирования.(Оценки К — 12) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Студенты будут развивать понимание отношений между технологиями и связей между технологиями и другими областями обучения. (Оценки К — 12) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Энергия приходит в разных формах.(Оценки 3 — 5) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Инструменты, машины, продукты и системы используют энергию для выполнения работы. (Оценки 3 — 5) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

ГОСТ Предложите выравнивание, не указанное выше

Какое альтернативное выравнивание вы предлагаете для этого контента?

Список материалов

Каждой группе нужно:

• маленький игрушечный двигатель постоянного тока; доступен онлайн
• 2 отрезка тонкого электрического провода с зажимами типа «крокодил», каждый длиной около 50 см или 20 дюймов
• резинка
• жесткая линейка
• пробка цилиндрической формы диаметром не менее 2 см или ¾ дюйма; альтернатива пробке: шарик из пенопласта
• 4 скрепки
• скотч
• ножницы
• 4 куска картона, каждый 3 x 5 см
• (дополнительно) защитные очки или очки
• Рабочий лист ветряной турбины, по одному на команду

Для всего класса:

Рабочие листы и вложения

Посетите [www. Teachengineering.org/activities/view/cub_energy2_lesson07_activity2] для печати или загрузки.

Больше учебных программ, подобных этому

Введение/Мотивация

Вы когда-нибудь чувствовали сильный ветер? Каково это? Вы когда-нибудь чувствовали, как его обдувает ветер? Ветер может выполнять работу за нас, перемещая предметы. Иногда мы не хотим, чтобы ветер двигал вещи, например, когда он разносит наши бумаги, и нам приходится их поднимать.Но иногда мы хотим, чтобы ветер двигал вещи вместо нас. Например, когда ветер приводит в движение лопасти ветряной турбины (машины, которая преобразует движущуюся энергию ветра в механическую энергию и в электрическую энергию ), турбина производит некоторую полезную энергию (в виде электричество).

Давайте поговорим о том, что происходит, чтобы получить электричество из ветра. Прежде всего, чтобы преобразовать энергию ветра в электричество, лопасти ротора вращают ступицу (в центре) турбины . Внутри турбины находится электрический генератор , представляющий собой вращающуюся машину, которая обеспечивает электрическую мощность напряжением и током. Вращающееся действие ступицы вращает магнит внутри катушки с проволокой в ​​генераторе, производя электричество.

Турбина — это, по сути, двигатель, соединенный в обратном направлении. Вместо того, чтобы подключать батарею к двигателю, чтобы заставить что-то двигаться, к двигателю подключается ветряная турбина, и ее движение генерирует электричество. Вы можете измерить, сколько электроэнергии (напряжения) производится с помощью вольтметра .

Инженеры разрабатывают ветряные турбины, которые превращают кинетическую энергию ветра (движения ветра) в механическую или электрическую энергию.

Итак, когда лучше всего работает ветряк? Мощность, производимая ветряным двигателем, зависит от высоты над уровнем моря, скорости ветра и температуры воздуха. Ветряным турбинам требуется скорость ветра не менее 15 километров (9 миль) в час для небольших ветряных турбин и 21 километр (14 миль) в час для турбин коммунального масштаба. Ветряные турбины лучше всего размещать в районах со скоростью ветра 26-32 км/ч (16-20 миль/ч) с ветряком на высоте 50 метров (55 ярдов).Это довольно высоко. Чем больше скорость ветра, тем больше энергии вырабатывается. Подумайте об этом: когда ветер дует сильнее, эти бумаги движутся еще быстрее. Если скорость ветра удваивается, мощность, доступная для ветряной турбины, увеличивается в восемь раз. Это означает, что мощность удваивается, удваивается и снова удваивается!

Сегодня мы собираемся действовать так, как будто мы инженеры, и создавать небольшие ветряные турбины, которые преобразуют энергию ветра, подключенную к двигателю, в электрическую энергию (напряжение). Затем мы измерим, как скорость ветра влияет на наши маленькие ветряные турбины.Это поможет нам понять, что нужно знать инженерам при проектировании и размещении ветряных турбин в лучших местах.

Процедура

Перед занятием

• Полезно заранее построить и испытать ветряную турбину, чтобы использовать ее в качестве примера.
• Соберите материалы и сделайте копии рабочего листа ветряной турбины.
• Подсоедините провода к двигателям постоянного тока.
• Установите испытательную станцию ​​с вольтметром и источником ветра (вентилятор или фен), где команды могут по очереди измерять мощность своих ветряных генераторов.
• Проверка правильности работы двигателей и вольтметров.

Со студентами

1. Разделите класс на команды по два человека в каждой. Обеспечьте каждую команду материалами и рабочим местом.
2. Подчеркните меры предосторожности. Учащиеся никогда не должны касаться оголенного или оголенного металла в цепи, вырабатывающей электричество.
3. Предложите учащимся с помощью резиновой ленты прикрепить электродвигатель к линейке так, чтобы вал двигателя располагался на конце линейки (см. рис. 1).Линейка служит площадкой для ветряка.

Рис. 1. Схема занятия: прототип ветряной турбины, подключенный к вольтметру. Copyright

Copyright © 2005 Малинда Шефер Зарске, Программа ITL, Инженерный колледж Университета Колорадо в Боулдере

4. Выпрямите нижнюю часть каждой из четырех скрепок.
5. Вырежьте четыре куска картона размером 3 x 5 см. С помощью скотча плотно прикрепите кусок картона к каждой скрепке.
6. Вставьте выпрямленную часть каждой скрепки в изогнутые стороны пробки, чтобы получились четыре лопасти турбины.Убедитесь, что лезвия равномерно распределены вокруг пробки.
7. Вставьте пробку в вал двигателя. Убедитесь, что стержень входит точно в центр пробки.
8. Поверните лезвие в пробке так, чтобы оно находилось под углом 45º к плоской плоскости края линейки. Вы завершили работу над ветряной турбиной!
9. В группах попросите учащихся принести свои ветряные турбины на испытательную станцию.
10. Для одной команды используйте зажимы типа «крокодил», чтобы прикрепить свободные концы проводов к вольтметру постоянного тока. Пока вы ждете, попросите другие команды поработать над рабочим листом.
11. Начните с размещения ветряной турбины примерно в 30 см (12 дюймов) от источника ветра (вентилятора или фена). Отрегулируйте расстояние в зависимости от силы источника ветра.
12. Включите источник ветра и измерьте производимое напряжение. Запишите в рабочий лист.
13. Повторить с ветряком на разном расстоянии от источника ветра.
14. Попросите членов команды вместе заполнить рабочий лист.
15. После того, как все команды выполнили свою очередь на тестовой станции и заполнили свои рабочие листы, завершите обсуждение в классе. Опишите движение энергии в вашем генераторе, начиная с ветра и заканчивая вольтметром. Просмотрите результаты и наблюдения каждой команды. Выдавала ли конструкция турбины какой-либо команды большее напряжение на одном и том же расстоянии по сравнению с остальными? Кто-нибудь регулировал угол наклона лезвий? Что это сделало? Что происходило, когда вы перемещали ветряную турбину ближе или дальше от источника ветра? Как вы могли бы изменить конструкцию или расположение турбины, чтобы лучше улавливать ветер и производить больше напряжения? Какие факторы могут учитывать инженеры, решая, где разместить ветряной генератор или ветряную электростанцию?

Словарь/Определения

электрическая энергия: электрическая энергия существует, когда заряженные частицы притягиваются или отталкиваются друг от друга. Телевизоры, компьютеры и холодильники используют электрическую энергию.

Энергия: способность выполнять работу.

генератор: устройство, преобразующее механическую энергию в электрическую.

ступица: центральная часть колеса, вентилятора или пропеллера.

кинетическая энергия: энергия движения. Например, волчок, падающий объект и катящийся мяч обладают кинетической энергией. Движение, если ему противодействует сила, действительно работает.Ветер и вода обладают кинетической энергией.

механическая энергия: механическая энергия — это энергия, которую можно использовать для совершения работы. Это сумма кинетической и потенциальной энергии объекта.

потенциальная энергия: Потенциальная энергия — это энергия, накопленная объектом в результате его положения. Американские горки на вершине холма обладают потенциальной энергией.

возобновляемая энергия: Энергия, полученная из источников, которые можно регенерировать. Источники включают солнечную энергию, ветер, геотермальную энергию, биомассу, океан и воду.

ротор: вращающаяся часть электрического или механического устройства.

турбина: Машина, в которой кинетическая энергия движущейся жидкости преобразуется в механическую энергию за счет вращения ряда лопаток, лопастей или лопастей на роторе.

вольтметр: прибор, измеряющий силу электродвигателя в единицах, называемых вольтами.

ветряная турбина: машина, преобразующая движущуюся энергию ветра в механическую и/или электрическую энергию.

Оценка

Предварительная оценка

Мозговой штурм: Предложите учащимся открыто обсудить, как можно использовать ветер в качестве источника энергии. Напомните им, что никакая идея или предложение не является «глупой». Все идеи должны быть выслушаны с уважением. Запишите их идеи на классной доске.

Встроенная оценка деятельности

Рабочий лист: Попросите группы учащихся записать свои измерения и наблюдения в рабочий лист ветряной турбины. Просмотрите их ответы, чтобы оценить их мастерство в предмете.

Оценка после активности

Вопрос/ответ: Спросите учащихся и обсудите в классе:

• Когда можно использовать энергию ветра? (Ответ: Ветер должен иметь достаточно большую скорость.)
• Почему инженеры могут быть заинтересованы в развитии ветроэнергетики? (Ответ: ветер — это возобновляемый источник энергии. Энергия ветра не производит парниковых газов и не загрязняет окружающую среду. Использование энергии ветра снижает потребление невозобновляемых ископаемых видов топлива.)
• Почему большие ветряки часто располагаются на холмах? (Ответ: скорость ветра больше высоко над землей.)
• Если мы снимем двигатель с ротора ветряной турбины, мы не сможем производить электричество, но мы все равно сможем выполнять работу с помощью нашего ветряка. Какую работу мы могли бы сделать? (Ответ: Мы могли бы выполнять механическую работу, заставляя лопасти ветряной мельницы двигаться. )

Задача инженера Вопрос: Попросите учащихся подумать над следующей задачей инженерного проектирования.Предложите им обсудить свои ответы в группах и поделиться своими мыслями с классом.

• Домовладелец хочет использовать ветряную турбину для электроснабжения своего дома, но рядом с домом нет холмов. Где инженер мог разместить ветряную турбину? (Ответ: Как можно выше, например, на столбе над крышей или на отдельной конструкции, которая поднимает его очень высоко в воздух.)

Вопросы безопасности

• Подчеркните меры предосторожности.Учащиеся никогда не должны касаться оголенного или оголенного металла в цепи, вырабатывающей электричество.
• Напомните учащимся, чтобы они ничего не подносили, в том числе руки, к ветряной турбине или вентилятору, когда он вращается.

Советы по устранению неполадок

Перед занятием проверьте двигатели и вольтметры, чтобы убедиться, что они работают правильно.

Если задание не работает, попробуйте следующий вариант: прикрепите двигатель постоянного тока к колесу.Клейкая лента 2 Эскимо прилипает к колесу, образуя прямую линию. Приклейте клейкой лентой прямоугольный кусок картона к каждой палочке от мороженого под таким углом, чтобы он вращался, когда мимо него дует ветер. Прикрепите двигатель к линейке, которая будет служить ручкой.

Если время ограничено, ускорьте работу, подключив два вентилятора, чтобы обеспечить две испытательные станции.

Расширения деятельности

Предложите учащимся создать свои собственные наборы лезвий, варьируя размер, форму, материал и количество.Попросите учащихся прикрепить эти новые лопасти к двигателю и отрегулировать их под разными углами, чтобы получить максимальное напряжение. Попросите их записать свои переменные и результаты в диаграмму данных, которую они создадут во время занятия. Предложите учащимся поделиться своими проектами и сравнить их, представив классу краткие инженерные отчеты.

Узнайте, как скорость ветра влияет на количество электроэнергии, производимой за счет изменения скорости вращения вентилятора.

Исследуйте Живую Лабораторию Возобновляемой Энергии для измерения реального ветра, систем сбора энергии и реальных данных.См.: http://www.teachengineering.org/livinglabs/

.

Масштабирование активности

• Для младших классов подготовьте установку двигателя. Просто попросите учеников сделать лезвия на скрепках и вдавить их в пробку. Помогите учащимся измерить напряжение, генерируемое их ветряными турбинами.
• Для старшеклассников попросите учащихся построить график зависимости напряжения, создаваемого вентилятором, от расстояния до вентилятора. Предложите учащимся решить проблемы с электроэнергией в Wind Power! Рабочий лист по математике.

использованная литература

Поддержите ветер и боритесь с глобальным потеплением! Чистый воздух-холодная планета . По состоянию на 20 октября 2005 г. (Хорошие фотографии первой крупной ветряной турбины промышленного масштаба, установленной в индейской резервации Роузбад-Сиу) http://www.cleanair-coolplanet.org/action/windbuilders.php 

Планы занятий по возобновляемым источникам энергии . Infinite Power, Управление энергосбережения штата Техас.По состоянию на 19 октября 2005 г. http://www.infinitepower.org/lessonplans.htm

Как работают ветряные турбины . Обновлено 3 октября 2005 г. Программа ветряных и гидроэнергетических технологий, энергоэффективность и возобновляемые источники энергии, Министерство энергетики США. По состоянию на 19 октября 2001 г. (Великолепная анимация ветряной турбины, вырабатывающей электричество) http://www1.eere.energy.gov/wind/wind_animation.html

Авторские права

© 2005 Регенты Колорадского университета

Авторы

Сочитл Замора-Томпсон; Сэйбер Дюрен; Натали Мах; Малинда Шефер Зарске; Дениз В. Карлсон

Программа поддержки

Комплексная программа преподавания и обучения, Инженерный колледж Колорадского университета в Боулдере

Благодарности

Содержание этой учебной программы цифровой библиотеки было разработано в рамках грантов Фонда улучшения послесреднего образования (FIPSE), Министерства образования США и Национального научного фонда (грант ГК-12 №.0338326). Однако это содержание не обязательно отражает политику Министерства образования или Национального научного фонда, и вы не должны исходить из того, что оно одобрено федеральным правительством.

Последнее изменение: 19 февраля 2022 г.

(PDF) Низкоскоростная ветряная турбина в версии «сделай сам»

Низкоскоростная ветряная турбина в версии «сделай сам»

Alex van den Bossche

Лаборатория электроэнергетики EELAB

Гентский университет

Гент, Бельгия

Alex. [email protected]

Резюме — Энергия ветра все еще имеет место, поскольку она может производить

энергии зимой, когда меньше солнца и когда скорость ветра выше. В данной статье предлагается решение для недорогих лопастей

из полиэтиленовой трубы (PE) и недорогого электровелосипедного генератора

, которое возможно реализовать с помощью человека, который сделает это своими руками (DIY)

. Он предназначен для использования в качестве ветряной турбины с малой скоростью ветра (LWWT).

Конструкция скорее оптимизирована в сторону низкой стоимости/рабочей площади,

, а не стоимости/номинальной мощности. Он использует вариант принципа закручивания хвоста

на HAWT, чтобы избежать пружин или активного контроля

рыскания.

Ключевые слова — возобновляемая энергия; слабый ветер; ветряк; прямой привод

; постоянный магнит, удвоитель напряжения

I. ВВЕДЕНИЕ

Небольшие ветряные турбины обычно проектируются для прибрежных районов

, где средняя скорость ветра e. грамм. Доступны 6 м/с, с

точками максимальной мощности даже 12 м/с, это генерирует высокое

число оборотов в минуту и, следовательно, большую мощность для того же номинального

крутящего момента генератора. Предлагаемая конструкция

предназначена для использования в домашних условиях и для

внутренних участков, чтобы

собирать мощность при слабом ветре

скоростях от 2 м/с до 6-

8 м/с. Сокращение скорости составляет около

2,5 м/с, и он продолжает вращаться

со скоростью 2 м/с.В самодельной турбине из

Рис. 1 использовались материалы и

методы,

которые доступны для не очень

очень опытного любителя. Для экземпляра

сварка

не требуется.

Рис. 1. Ветродвигатель рядом с небольшим

ателье

II. КОНСТРУКЦИЯ ЛОПАСТЕЙ

Небольшие лопасти и низкие скорости ветра требуют

выпуклых или даже изогнутых поперечных сечений лопастей. Однако в обычном

обработка непростая.Например, более крупные ветряные турбины используют

лопасти, армированные волокном, с намоткой из нити, где трудно реализовать вогнутые

поперечные сечения или требуются дорогостоящие методы трансферного формования смолы

[1]. Кроме того, в деревянных лопастях сложнее реализовать вогнутые поперечные сечения[2].

В небольших коммерческих ветряных турбинах снова возможны вогнутые формы лопастей

, поскольку в них используется технология литья под давлением.

Тем не менее, начиная с полимерных труб, можно легко создать

выпуклые или вогнутые лопасти.При малых скоростях ветра и малой ширине лопасти

число Рейнольдса меньше, чем у больших ветряных турбин

. так что вогнутые лезвия могут работать лучше или разрешено не менее

.





Dv

Re  

Для v=60м/с, D=50мм, =1,2 кг/м3, D=50мм, =1,2 кг/м3, µ=18.

Re=200000. Так что это число скорее максимальное, так как

меньших скоростей ветра тоже бывают. При использовании пластиковых труб

наиболее доступным материалом является ПВХ.Ранее была предпринята первая попытка

для лопасти длиной 0,8 м

метра, изготовленной из водосточной трубы из ПВХ диаметром 80 мм. Полоска из нового пластика

перед выдержкой в ​​морозильной камере при -18° была протестирована и

ударилась об угол деревяшки, отлично сопротивлялась

, также ее можно согнуть в радиусе 2см без взлома

. Однако через 6 месяцев лопасти сломались на небольшой тестовой турбине

, близко к основанию, но не на крепежных винтах.

Такие же испытания при низких температурах были проведены после испытания, и

ПВХ вел себя как новый. После поиска в литературе

можно обнаружить, что ПВХ чувствителен к механической усталости ПВХ

при 40% деформации текучести [3]. Таким образом, не следует использовать этот материал в конструкциях ветряных

турбин. Тот же самый маленький

тест ветряной турбины был проведен с

лопастями, изготовленными из старого 80 мм

полиэтилена PE, трубы в возрасте 40

лет, которая уже 4 года

«второй жизни» в разгруженном состоянии

ветряная турбина (есть только защита хвоста

).

Рис. 2. Испытание малого типа PE без генератора

, диаметром 1,6 м, из трубы

диаметром 80 мм.

Лопасти из полиэтилена отлично противостоят усталости и солнцу,

кажется, что они не выходят из строя даже при касании пилона, когда

шатун ломается. Есть еще один странный эффект сильно изогнутых

лопастей: они почти не вращаются, когда ветер 180°

не в ту сторону. Это упрощает конструкцию защиты.Недостатком

является то, что полиэтилен имеет более низкий Е-модуль, чем

ПВХ или пластик, армированный волокном. Таким образом, должен использоваться несколько более толстый материал

, а внешняя часть лезвия должна быть

, предназначенной для выпрямления под действием центробежных сил.

ПЭ также подвергается предварительному напряжению во время изготовления, даже если изделие отжигается в конце производственного процесса. Таким образом, при резке трубы

2013 Восьмая международная конференция и выставка экологических транспортных средств и возобновляемых источников энергии (EVER)

978-1-4673-5271-0/13/$31. 00 ©2013 IEEE

Ветряные мельницы на заднем дворе?: Детали | СТАНФОРД журнал

В: Почему мы не можем установить ветряные мельницы на заднем дворе и использовать энергию в личных целях? Это ограничение, как хранить его и подавать в мои электрические цепи, или что? Это стоимость или шумовое загрязнение для моих соседей, или просто еще не разработана бытовая система?

Вопрос от Марии Шмидт, 79 лет, Форт-Уэрт, Техас

---

The U.Министерство энергетики США (DOE) предлагает контрольный список, чтобы убедиться, что малые ветроэнергетические проекты являются правильным выбором для отдельных домовладельцев: достаточно ли ветра? У вас достаточно места? Разрешены ли вышки в вашем районе? И, наконец, сколько энергии вы можете производить?

При просмотре контрольного списка быстро становится очевидным, почему у нас не у всех есть ветряные мельницы на заднем дворе, хотя технология доступна в продаже. (Вы можете купить ветряные мельницы высотой от девяти футов с лопастями шириной шесть футов, хотя большинство из них имеют размеры более 60 футов в высоту с диаметром лопастей 23 фута. ) Одной из новых турбин, вызывающих ажиотаж в сообществе ветроэнергетики, является Skystream 3.7, которую хвалят за ее размер (10-футовые лопасти), эффективность при низких скоростях ветра (они могут хорошо работать при среднегодовой скорости ветра выше 12 миль в час) и относительно низкая цена (15 000 долларов).

Ветровые ресурсы

Для успешной эксплуатации домашнего ветра средняя скорость ветра в вашем регионе должна быть не менее девяти миль в час. Министерство энергетики составляет карту ветровых ресурсов в Соединенных Штатах.Как показано на карте, места с наибольшими ветровыми ресурсами обычно находятся на Великих равнинах, вдоль горных вершин и на побережье. Инфографика: Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии Министерства энергетики США

высота 50 метров в воздухе — это более 160 футов или 16 этажей! И обобщения часто неверны — средняя скорость ветра будет сильно зависеть от конкретных условий на вашем участке. Вы можете использовать устройство, называемое анемометром, для измерения скорости ветра на заднем дворе с течением времени — вы даже можете сделать его самостоятельно из старого пластикового пасхального яйца, как только вы съели вкусности внутри.

Место для роста

Что насчет космоса? По данным компании Southwest Windpower, занимающейся производством ветряных электростанций, идеальное место для ветряной турбины — 20 футов над любым окружающим объектом в радиусе 250 футов. Министерство энергетики также рекомендует, чтобы башня располагалась как минимум на одном акре земли, что исключает большинство горожан.

Кроме того, многие местные законы запрещают строительство башен или высоких сооружений. После многолетних раздумий в городском совете жители города Айлип на Лонг-Айленде, Н.Y., недавно получил рекомендации по установке личных ветряных мельниц: они не должны превышать 45 футов в высоту, располагаться близко к границе участка или быть громче обычного автомобильного движения.

Покажите мне мощность

Решающим фактором, однако, должно быть то, сколько электроэнергии вы действительно можете произвести. Небольшой ветрогенератор, который вы можете поставить на заднем дворе, может иметь мощность около одного киловатта. Среднегодовая скорость ветра девять миль в час будет производить более 200 киловатт-часов электроэнергии в год, а средняя скорость ветра 14 миль в час может производить более 600 киловатт-часов в год.Звучит неплохо, пока вы не поймете, что в среднем домохозяйство в Соединенных Штатах потребляет около 10 000 киловатт-часов в год. Даже в очень порывистом месте вам понадобится около 17 небольших ветряных турбин только для питания одного дома!

Размер имеет значение

Чем больше лопасти и чем больше скорость ветра, тем больше электроэнергии может генерировать ветряная турбина. Один большой ветряк мощностью 5 мегаватт может производить 15 000 000 киловатт-часов в год, что достаточно для питания 150 домов.Мы часто не понимаем, насколько велики эти ветряные электростанции, вероятно, потому, что мы часто видим их издалека — эта пятимегаваттная ветряная мельница будет иметь высоту почти 400 футов, или почти на 100 футов выше, чем Статуя Свободы, плюс ее пьедестал плюс его основание! Когда дело доходит до ветряных мельниц, безусловно, существует эффект масштаба, когда непропорционально больше энергии генерируется за счет увеличения размера и скорости ветра. Иными словами, удвоение скорости ветра приводит к восьмикратному увеличению мощности, доступной для ветрогенератора.

Эта экономия за счет масштаба также влияет на финансовые и энергетические затраты на производство небольших ветряных мельниц. Энергоотдача от небольших турбин невелика, что делает как стоимость энергии, так и стоимость производства турбины высокими. В 2008 году Carbon Trust в Соединенном Королевстве опубликовал исследование, показывающее, что из-за такой низкой выработки энергии небольшие турбины фактически являются чистыми выбросами углерода.

Таким образом, для большинства людей установка небольшого ветряка на заднем дворе будет так же полезна для выработки энергии, как и установка солнечной панели в сарае.Тем не менее, для некоторых отдельных домовладельцев это все же может иметь смысл, особенно в сельской местности. К счастью, есть несколько компаний, специализирующихся на коммерческих ветряных мельницах. Вот несколько примеров компаний и спецификаций, которые различаются для небольших (10 киловатт или меньше) турбин.

Компания	Киловатт Рейтинг	Ротор Диаметр (футы)	Запуск Скорость (миль/ч)	Турбина Стоимость	Минимум Высота башни (футов)
Изобилие Возобновляемая энергия	2.5	12	6	12 000 долларов США	43
АэроСтар	10	22	8		40
Аэроэкология	1	6	5		9
Бержи	10	22	7	23 000 долларов США	60
Обновленный	5	21	4	15 000 долларов США	39
Юго-Запад Ветроэнергетика	2.4	10	8	15 000 долларов США	33,5
Вентера	10	26	6	12 000 долларов США	35
Ветряная турбина Industries Corp.	10	23	8	32 000 долларов США	80

Хотя малый ветер, возможно, никогда не станет основным, у ветра есть большой потенциал как у возобновляемого источника чистой энергии местного и общественного масштаба.Фактически, Министерство энергетики призвало к 2030 году увеличить долю энергии ветра в электроснабжении страны до 20 процентов. В то время как энергия ветра значительно увеличивается с каждым годом, в 2007 году ветер производил только 0,8 процента электроэнергии страны. Препятствия на пути к достижению цели Министерства энергетики прямо сейчас связаны не с технологиями, а с инфраструктурой: проблемой передачи чистой энергии от ветряных электростанций с постоянным потоком ветра в дома людей, которые могут быть за сотни миль. (Люди, в конце концов, не часто предпочитают жить в самых ветреных частях самых ветреных регионов страны.)

Для получения дополнительной информации существует множество ресурсов в Интернете. «Слабый ветер» — это поисковый термин для использования. Во-первых, Американская ассоциация ветроэнергетики является самопровозглашенным центром ветроэнергетики.

---

Рэйчел Адамс кандидат биологических наук.

Будет ли ветряная турбина никогда не генерировать столько энергии, сколько стоит ее построить?

Джон Гринберг, PolitiFact.com | Austin American-Statesman

Энергия ветра Техаса опережает всю страну и часть мира

Путь Техаса к тому, чтобы стать ветровой электростанцией, может стать картой для многих жителей США.С. государства, располагающие значительными ветровыми ресурсами.

USA TODAY

Вирусное изображение: Говорится, что ветряная турбина «никогда не сможет генерировать столько энергии, сколько было вложено в ее строительство».

Рейтинг PolitiFact: False

Вот почему: Ветряные электростанции являются основой американской стратегии борьбы с изменением климата. В настоящее время они производят более 8 % электроэнергии в стране, и ожидается, что их объем производства почти удвоится в течение следующего десятилетия.

Пост в Facebook расценивает ветер как проигрышное предложение.

«Ветряная мельница может вращаться до тех пор, пока не развалится, и никогда не будет генерировать столько энергии, сколько было затрачено на ее строительство», — говорится в версии сообщения от 16 сентября. Это квалифицируется как заявление о зомби. В 2019 году мы нашли более раннюю версию False, но она снова ходит.

Проверка фактов: Байден сказал, что повышение лимита долга обычно является двухпартийным. Это правильно?

Изображение завершается поразительной фотографией горящего ветряного двигателя (это связано с пожаром в марте 2020 года в Техасе) и содержит некоторые подробности.

«Двухмегаваттная ветряная мельница состоит из 260 тонн стали, для которой требуется 300 тонн железной руды и 170 тонн коксующегося угля, которые добываются, транспортируются и производятся за счет углеводородов», — говорится в сообщении. (Мы исправили несколько опечаток в тексте.)

Пост неверный. От строительства до сноса окупаемость энергии ветряной мельницы может быть меньше года. Самая высокая оценка, которую мы нашли, была чуть меньше шести лет.

Яркая цитата

Цифры в посте взяты из сборника эссе 2009 года об изменении климата и Канаде.Дж. Дэвид Хьюз, геолог из Геологической службы Канады, писал об общем пакете энергии для ветряных турбин, перспектива, которая включала, сколько энергии требуется для создания турбины, а не только энергии, которую она производила, когда она работала.

«Вопрос в том, как долго ветряная мельница должна генерировать энергию, прежде чем она выработает больше энергии, чем потребовалось для ее постройки?» Хьюз написал.

В центре внимания Хьюза была необходимость размещения турбин в местах, где дует ветер.

«На хорошем ветряном объекте день окупаемости энергии может наступить через три года или меньше», — написал Хьюз.«В плохом месте окупаемость энергии может быть никогда».

Проверка фактов: Содержит ли инфраструктурный план Байдена налог на имущество в размере 3%?

Сообщение в Facebook пропустило это предложение и перешло к предупреждению Хьюза о том, что в неправильном месте ветряная мельница «может вращаться до тех пор, пока не развалится, и никогда не будет генерировать столько энергии, сколько было затрачено на ее строительство». (Здесь есть логическая разбивка: если турбина крутится, значит, дует ветер, и турбина вырабатывает энергию.)

Кроме того, технология ветряных турбин сильно изменилась за последние 10 лет, поскольку инженеры разработали более эффективные модели и приобрели опыт в размещении ветряных мельниц. Материал 2009 года датирован.

Энергетическая история жизненного цикла ветряной мельницы

На протяжении десятилетий исследователи оценивали все этапы превращения ветра в электричество. Исследование за исследованием показывают, что, когда все сказано и сделано, правильно расположенная турбина дает положительный результат.

В 2016 году датские инженеры изучили береговые и морские турбины и написали: «Время окупаемости энергии для всех технологий оказалось менее 1 года.»

Группа инженеров в Техасе провела аналогичную работу и сообщила, что «сроки окупаемости выбросов CO2 и потребления энергии составляют от 6 до 14 и от 6 до 17 месяцев», при этом окупаемость наземных сооружений короче.

Есть много шагов в создании ветряной турбины. Сырье должно быть добыто, эти материалы должны быть превращены в роторы и башни, а эти части должны быть доставлены. Для установки турбины требуется энергия, и немного энергии эксплуатировать, а в самом конце — через 20–30 лет — разобрать и утилизировать.

Проверка фактов: Ответственны ли демократы за рост государственного долга?

Исследования показывают, что до 86 % всей энергии выделяется на этапе производства, хотя некоторые исследования выявили более низкий процент. Есть несколько ключевых переменных, в том числе срок службы ветряной турбины — производственные затраты учитываются, и чем дольше работает турбина, тем на большее количество лет распределяются эти затраты. Еще одна ключевая переменная — ветер. Турбины могут иметь прогнозируемую мощность, но ветер определяет то, что происходит на самом деле.

В одном исследовании 2019 года инженеры Техасского университета в Арлингтоне учитывали скорость ветра на работающей ветровой электростанции в Техасе с 200 турбинами. В нем подробно изучалась энергия, необходимая для перемещения компонентов турбины из Испании, где они были произведены, на ветряную электростанцию ​​Lone Star недалеко от Абилина. Он также измерял энергию, необходимую для доставки сырья на фабрики в Испании, где производилось производство. Ветер на ветряной электростанции Lone Star меняется, и исследователи использовали эти данные, чтобы определить фактическую среднюю скорость ветра в течение года.

Они подсчитали, что турбина, которая проработает 20 лет, полностью окупится менее чем за шесть лет.

Наше решение

В вирусном изображении говорилось, что ветряная турбина «никогда не сможет генерировать столько энергии, сколько было вложено в ее строительство».

Претензия выбрала цитату из книги и исказила ее смысл.

Каждое исследование жизненного цикла ветряных турбин показывает, что они производят больше энергии, чем требуется для их производства. Согласно большинству анализов, период окупаемости энергии составляет около года.Самая консервативная оценка из реальной жизни, которую мы нашли, подсчитала, что ветряные турбины в Техасе производят больше электроэнергии, чем требуется для их строительства примерно за шесть лет.

Мы оцениваем это утверждение как неверное.

Источники

Facebook, сообщение, 19 сентября 2021 г.

Facebook, сообщение, 16 сентября 2021 г.

Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии, Гармонизация жизненного цикла ветра, июнь 2013 г. теория к применению, окт.15, 2016

Устойчивое развитие, воздействие на окружающую среду наземных и морских ветряных электростанций в течение жизненного цикла в Техасе, 21 мая 2018 г. след ветряной турбины?, 30 июня 2021 г.