Принцип будови саморобного вітрогенератора дуже простий: до пропелера, розташованого у вертикальній або горизонтальній площині, підключається редуктор, який передає обретовий момент генератору. Для перетворення постійного струму, що виробляється генератором, в змінний служить інвертор, який з’єднаний з акумуляторною батареєю. Вона накопичує вироблене установкою електрику, внаслідок чого може використовуватися для тих чи інших потреб.
Сучасні вітроустановки оснащуються генераторами, в конструкції яких використовуються магніти зі сплавів рідко-земельних металів, що дозволяє позбутися від щіток. Такі генератори не тільки прості в експлуатації (основна проблема стандартних генераторів – щітки: саме вони потребують регулярного огляду та обслуговування) і мають тривалий термін роботи, але і відразу дають на виході трифазний струм.
Як зібрати вітрогенератор своїми руками
Щоб заощадити, можна зібрати саморобний вітрогенератор своїми руками. Існує багато готових технологічних рішень, починаючи від досить простих, що не вимагають особливих умінь, і закінчуючи досить складними, з якими не впоратися без навичок електротехнічних робіт.
Наприклад, популярна наступна модель вітроустановки на постійних магнітах.
Статор генератора складається з дев’яти котушок, кожна з яких має 40 витків. Для виготовлення котушок застосовується дріт діаметром 1,3 мм. Котушки з’єднуються між собою послідовно. Ротор складається з 12 магнітів на кожній половині.
Збирають і звичайні саморобні горизонтальні вітроустановки, що виготовляються за принципом вітряних млинів. Лопаті пропелера роблять з металевого відра або бочки – вирізають за допомогою болгарки. Лопаті трохи відгинають – це захистить установку від різких поривів вітру. Необхідний розмір лопатей залежить від швидкості вітру і від аеродинамічних характеристик пристрою.
Схема вітрогенератора з горизонтальною віссю обертання
1 – ротор; 2 – низькоскоростной вал; З – редуктор; 4 генератор; 5 – контролер; 6 – вітрометр; 7- флюгер; 8 – високошвидкісний вал; 9 – корпус; 10 щогла; 11- гальмо; 12- обертання двигуна: 13- диски обертання; 14- лопаті.
Схема вітрогенератора з горизонтальною віссю обертання
Схема монтажу електрообладнання для саморобного вітрогенератора: 1 – гвинт на корпус; 2 стійка; З – штепсель; 4 – освітлювальні лампи енергозберігаючого типу; 5 розподільний щиток.
З чого почати?
Слід зауважити, що при самостійній збірці вітроустановки не так-то просто досягти високих аеродинамічних характеристик. Але недолік аеродинаміки можна компенсувати збільшенням числа лопатей.
Для вітроустановки не рекомендується використовувати автомобільні акумулятори: вони не пристосовані до подібних умов роботи і вимагають постійного обслуговування. Крім того, вони досить вибухонебезпечні.
При виготовленні вітрогенератора своїми руками слід купувати спеціальні акумулятори з герметичними корпусами. Термін їх служби – близько 10 років, а єдиний недолік – висока ціна (в два-три рази дорожче автомобільних акумуляторів). Зате не виникає проблем з експлуатацією та обслуговуванням.
Основна складність при виготовленні горизонтального вітрогенератора своїми руками – необхідність ретельного балансування. Крім того, в разі негоди така установка може перекинутися, зламатися: в домашніх умовах нелегко домогтися того, щоб вона виявилася повністю пристосована до всіх несподіванок, особливо до шквального вітру.
Набагато простіше зібрати вітроустановку з вертикальною віссю обертання. Вона не вимагає такого балансування, здатна працювати при будь-якому напрямку вітру, для неї не потрібна висока щогла – пристрій можна розташувати на невисоких опорах. А лопаті легко виготовити з металевої бочки.
Вітрогенератор з вертикальною віссю обертання з лопатями, виготовленими з металевої бочки
Встановивши такий саморобний пристрій біля жвавої траси, можна збільшити потужність: вітрогенератор буде отримувати додатковий вітер за рахунок повітряної хвилі від проїжджаючих автомобілів.
Потужність саморобного вітрогенератора зростає зі збільшенням розміру лопаті, так що, якщо вам потрібно потужний вітрогенератор, просто візьміть бочку побільше. Для того щоб виготовити циліндричний ветрогенератор, необхідно зробити прорізи на бічній поверхні бочки, а потім акуратно відігнути передні і задні кромки під потрібним кутом. Кількість лопатей може бути будь-якою, починаючи з двох.
Виготовлення лопатей з бочки.
Виготовлення лопатей з бочки для вітрогенератора
Виготовлення вітрове колесо з бочки: а – вітроколесо з однієї бочки: б – вітроколесо з двох бочок.
Виготовлення вітрогенератора з бочки
Якщо ви ніколи не стикалися з подібними роботами, перш ніж різати бочку, потренуйтеся на консервній банці: форма така ж і ви зможете експериментальним шляхом підібрати потрібну кількість лопатей і кут їх вигину, оптимальні для швидкості вітру в вашому регіоні.
Для передачі енергії в подібній вітроустановці можна використовувати велосипедний ланцюг або прогумований ролик.
Умільці придумали безліч варіантів, що дозволяють отримати електрику з вітроустановки. Так, збудник генератора на постійних магнітах монтується на днище бочки або на осі вітроколеса, організовується кривошипний механізм з поршневим або мембранним насосом, застосовуються навіть п’єзоелементи.
