Для чого потрібен малопотужний вітрогенератор? Відповідь – для забезпечення себе деякою кількістю енергії: для освітлення в автономних умовах (в поході, на пікніку, в експедиції, на дачі), для живлення і зарядки портативної електроніки (телефон, планшет, навігатор, ліхтарі, радіо і т.д.) , навіть в армії США застосовують похідний мобільний вітрогенератор. Такий саморобний переносний вітряк також стане в нагоді в якості резервного джерела живлення в населеному пункті, наприклад, якщо його встановити на балконі, даху або стовпі і навіть дереві, він зможе живити датчики та інші низьковольтні прилади, а також служити в якості рекламної конструкції (кінематична скульптура). Також можлива перевірка вітрової можливості установки потужного вітрогенератора (якщо маленький вітряк не працюватиме, то про великий і говорити нічого).
Можна виготовити карусельний вітряк з кількох звичайних пляшок PET 1-1,5-2 літра. Було перебрано безліч доступних і простих варіантів, і вітрогенератор з пластикових пляшок виявився найбільш доступним, простим і надійним варіантом: пляшки легкі і міцні, мають круглу форму, їх багато і вони практично безкоштовні. Розробка базується на патенті автора UA №59312 “Вітрогенератор (вітряк), гідрогенератор Мосейчука”.
Вітер є практично завжди і всюди (особливо на висоті або в проміжках між будівлями або підвищеннями), а повний штиль буває лише близько 20 днів на рік, на відміну від сонячних днів, наприклад. До того ж ми зробимо універсальний вітрогенератор, який зможе працювати навіть в ручному режимі за відсутності вітру (для цього у нашого вітряка є ручний режим динамо-генератора)
Привабливо? Читаємо далі.
Матеріали, які нам знадобляться:
Сталева тонкостінна (товщина стінки 0,8-1,1 мм) труба зовнішнім діаметром 25 мм: 2 відрізки в 0,5 метра (для осі вітряка і основи), 2 відрізки по 0,4-0,5 м (для з’єднання осі і основи зверху і знизу), один відрізок 0,15 см для кріплення генератора до нижньої частини основи і, в загальному потрібно близько 3 метри труби (вони якраз і продаються по 3 метри). Для прототипу використовувалась тонкостінна хромована труба з товщиною стінки 1,0-1,1 мм, її міцності для побутового вітряка цілком вистачає, і виглядає красиво- 16 пластикових пляшок ПЕТ 1,25-1,5 літра, бажано циліндричної форми, без вгнутостей для рук (цікаво, що переробка однієї пластикової пляшки економить енергію 60-ватної електричної лампочки, що працює протягом трьох годин і в світі щодня викидають до 2 мільйонів пластикових пляшок).
- 16 кришок від пластикових пляшок ПЕТ;
- 2 підшипники №205 (ГОСТ 180205, 6205-2RS);
- 2 хомути 6 \ 4 “для труб з гумою для кріплення підшипників осі зі шпильками на 8 мм;
- 2 хомути 3 \ 4 “для труб з гумою для кріплення вітрогенератора до стовпа, дереву, стіні, щоглі, для гарантії кріплення можна просто примотати консоль вітряка по всій довжині до опори мотузкою або дротом;
- 1 хомут 3 1 \ 2 “для кріплення динамо-ліхтаря або крокової двигуна;
- 9 гвинтів М4 * 35, бажано з головкою-пресшайбой;
- 9 гайок М4;
- 16 шайб збільшених М5 (саме М5, а не М4 для збільшення площі) для кріплення кришок пробок до осі;
- Гумова трубка довжиною 10 см і внутрішнім діаметром 25 мм для кріплення ручки динамо-генератора і осі, або втулку в трубу 25 мм з отвором 8-10 мм для кріплення крокової двигуна.
- Інструменти, які нам знадобляться
- Електричний дриль(дрелька);
- Труборіз або ножівка по металу;
- Свердла по металу 4,0; 8,0 мм
- Викрутки;
- Бажано ключ гайковий на 7 для закручування гайок М4.
Основою всієї конструкції вітрогенератора є прямокутна консоль зі сталевих труб. Консоль складається з вертикальної осі, яка обертається на підшипниках, двох перекладин зверху і знизу, і основи. Вісь закріплена в перемичках підшипниками. Знизу на осі розміщений генератор.
Складність виготовлення осі полягає в тому, що потрібно просвердлити отвори для кріплення пляшок уздовж двох паралельних спіралей як в молекулі ДНК. Оскільки отвори на трубі малого діаметра, то місце свердління спочатку відзначаємо маркером, а потім надкерніваем.
Почнемо з однієє з найскладніших процедур. Відступаємо 10 см від верху осі і починаємо свердлити наскрізні отвори 4 мм по спіралі зі зміщенням вліво по горизонталі на 2,5 мм по вертикалі на 82 мм. Потім свердлимо отвори другий спіралі на 90 градусів від першої.
Для кріплення запобіжного болта підшипників відходимо від низу осі 10 см і свердлимо наскрізний отвір 4 мм. Для кріплення пляшок спочатку потрібно прикріпити пробки. Попередньо в пробках просвердлюємо (пропалюємо) отвори в 4 мм. Для попарного кріплення пробок до осі беремо гвинт 4 мм, одягаємо на нього широку шайбу і просовуємо все через трубу. З іншого боку труби насаджуємо пробку верхом до труби, надягаємо шайбу і закручуємо гайкою всередині пробки. І так повторюємо 8 разів.
Укручуємо щільно в кожну пробку на осі по пляшці-лопаті.
Лопать вітряка з пластикових пляшок і являє собою ПЕТ-пляшку з еліптичних вирізом збоку наполовину. Отримуємо таку собі лопать вітротурбіни. Дно не чіпаємо – воно потрібно для міцності. Для початку розрізання бажано пропалити розпеченим цвяхом або пилою початковий отвір на шві пляшки, а потім від нього ножицями вирізати півколо.
В якості генератор вітряка потрібно використовувати щось малооборотне. Це може бути кроковий двигун на 1, 2, 5-10 ват, динамо-втулка велосипеда або динамо-ліхтар. Тут вибрали останній варіант – дуже вдало підходить динамо-ліхтар SB-6020: він має циліндричну форму діаметром 6 см, зручну для затиску хомутом і розкладається, вологозахищений, має вбудований контроллер і акумулятор на 380 міліампер * годин, може світити в двох режимах 1, 5 або 5,5 годин, при стабільному вітрі або в ручному режимі може заряджати зовнішні пристрої через вихід типу Nokia (широкий, 2,5 мм) або шнур Nokia з USB, на який можна одягнути перехідник.
Вставляємо ручку динамо-ліхтаря в низ гумової трубки внизу осі. Центруємо і закріплюємо генератор в хомуті, який в свою чергу прикріплений консольно до нижньої трубі великий консолі. І вітрогенератор готовий!
