Відділ механізації

Сучасні вітрогенератори стоять дорожче за дизельні або бензинові агрегати аналогічної потужності, але у них є один великий плюс - за використовуване для їх живлення «паливо» не потрібно платити, оскільки вітер поки що ніхто не додумався продавати, на відміну від продуктів нафтопереробки. 

У цій статті ми спробуємо описати як самому можна побудувати невеликий саморобний вітрогенератор з вертикальною віссю обертання (це простіше зробити, чим спорудити своїми руками ветрогенератор з горизонтальною віссю обертання). 

Схема такого саморобного вітрогенератора схожа на схему класичного анемометра (приладу для вимірювання швидкості вітру). Один з основних елементів вітрогенератора - це його лопаті, які можна зробити, наприклад, з алюмінієвої бочки, що має хорошу жорсткість, або з дешевшого матеріалу - пластикової бочки. 

Місткість такої бочки повинна бути приблизно 100 літрів (+50 літрів), залежно від того, яка потужність ветрогенератора вам необхідна, оскільки потужність безпосередньо залежить від діаметру і висоти бочки.  Вибравши металеву або пластикову бочку тепер нам потрібно буде вирізувати з неї вітряне колесо, що ми легко зробимо за декілька хвилин за допомогою звичайної болгарки.

Спочатку ми зробимо прорізи на бічній поверхні бочки (див. малюнок), а після цього обережно відігнемо передні і задні кромки лопатей на потрібний нам кут. Кількість лопатей вітряного колеса може бути різною (2 і більше). Як вісь вітряного колеса можна використовувати, наприклад, відрізок труби або арматури.

Будь-який фрагмент бочки - це вже готова лопать вітрогенератора, яку навіть не потрібно згинати. Сполучати їх можна на гвинтах - саморізах, болтиках або заклепках. Навантаження на деталі в невеликому вітрогенераторі незначні. 

Варіантів вирізання лопатей з бочок і з'єднання їх в просторові конструкції може бути велика кількість - боку можна різати уподовж, упоперек і навскоси . Наявність зварювального апарату робить можливості в різці фори лопатей вітрогенератора необмеженими. З фрагментів бочки можна побудувати весь відомий і новий вигляд вітряних роторів.

Малогабаритний вітрогенератор можна застосовувати для зарядки акумуляторів, живлення електронних приладів, аерації водоймищ, роботи освітлювальних приладів, подачі і підігріву води, вентиляції приміщень, сушки деревини, аерації водоймищ і т.д., в місцях, віддалених від постійних джерел енергії (на пасовищі, городі, прикордонній заставі і т.п.). Невеликий вітрогенератор з вертикальним ветроколесом може бути просто прив'язаний до дерева.

Слід пам'ятати, що всякий рухомий механізм представляє небезпеку і навіть невеликий саморобний вітрогенератор при пориві вітру може нанести своїми лопатями удар великої сили, тому всі гострі кромки деталей вітрогенератора повинні бути ретельно притуплені.

Джерело: ElectroStroyka

Як самому зробити анемометр
 

З початком дачного сезону я вирішив перейти від теорії до практики в частині споруди вітряка для своїх дачних потреб. Але оскільки не знаючи броду я у воду сунутися не люблю, я вирішив спершу подсобрать статистики в плані вітру. А для цього – побудувати анемометр. Анемометр я вирішив робити на основі крокового двигуна. По-перше, він видає практично синусоїду, частота якої залежить від частоти обертання валу (читай, швидкості вітру, який обертатиме крильчатку, – пропелер). По-друге, кроковий моторчик – це практично генератор потужністю в декілька Ватів і надалі його можна буде використовувати для якихось потреб. Наприклад, хай акумулятор заряджає, від якого освітлюватиме садовий туалет, що стоїть на відшибі. Тим паче, що цей електрогенератор мені обходився куди дешевше за дріт, якби його довелося тягнути до цього туалету. Або нехай воду гріє...

Вибравши з свого барахла кроковий моторчик з найменшим залипанням валу (є у них такий неприємний ефект) і з максимально великим числом кроків на один оберт, я стурбувався виготовленням пропелера. Вирішення проблеми виявило себе у вигляді крильчатки від старого підлогового вентилятора, який вже Бог звістка коли був вивезений на дачу заради електродвигуна, що знаходився в ньому. Її і вирішено було використовувати як пропелер. До того ж, вал крокового двигуна і отвір в пропелері чудовим чином підійшли один до одного. Навіть не потрібно було робити якийсь перехідник. Діаметр пропелера був майже 40 см, що обіцяло, взагалом, непогану потужність, що знімається, при сильному вітрі ( 50 Ватів при 8-9 м/сек!) . Зрозуміло, було б потрібно інший двигун – генератор.

Чому саме вітряк пропелерного типу? Адже зазвичай анемометр - це 3-4 чашки, що закріплена на осі і обертаються при будь-якому напрямі вітру, не відстежуючи його напрям. Проте їх ометаєма площа достатньо мала, і я побоювався, що швидкість вітру при якій почне обертатися анемометр буде достатньо висока. Я просто упущу інформацію про слабкі вітри. Не скажу, що б мене це сильно хвилювало, оскільки вітри менше 3 м/с мало цікаві в плані енергетики. Але все таки. Та і насадити готовий гвинт на готовий мотор – це куди як простіше, ніж городити вертушку з чашок, балансувати її, робити датчик, що відстежує швидкість обертання. А врешті-решт - мені треба просто зібрати статистику вітрів. А не суть, яким способом.

Насадивши на вісь двигуна пропелер, я випробував його «в справі». До моєї радості, пропелер розкручувався навіть від дуже слабкого вітру. Це і зрозуміло - «лопухи» пропелера працювали як вітряк парусного типу і займали практично всю ометаєму площу пропелера. Це обіцяло дуже високу чутливість, хоч і невисоку швидкохідність. Втім, це компенсувалося великим числом полюсів крокового моторчика.

Всю зовнішню арматуру саморобного анемометра я зробив з абсолютно підручних матеріалів, що знайшлися в моєму сараї. Несущу траверсу вирішив зробити з двотаврової дюралевої балочки, утримувач двигуна у вигляді хомута - з обрізка 2-х міліметрового алюмінію, а кіль - з обрізка дюралевого відливу, що залишився при установці пластикових вікон. Тобто практично весь прилад у мене виходив з «крилатого» металу, що було декілька символічно. Та і з корозією питання відпадало. Адже анемометру належало працювати практично цілий рік, накопичуючи статистику. У жару і мороз, під сонцем і в дощ і в снігопад.

Розміри взагалом, задавалися довільно, але з оглядкою на досить великий пропелер. У траверсі були зроблені відповідний виріз і паз для кріплення кіля. Кроковий двигун кріпився широким алюмінієвим хомутом складної форми. Як кріплення застосовувалися гвинти М3, з шайбами і гровером. Після випробувань планувалося всі різьбові з'єднання залити фарбою, що б вони не розкручувалися від неминучої мікровібрації.

Були просвердлені всі необхідні отвори і зібраний власне сам флюгер – вітряк – анемометр. Спочатку послідували «ручні» випробування, які мене повністю задовольнили. Вітряк охоче страгивався навіть при слабкому вітрі, а зусилля повороту при зміні напряму вітру були вельми ощутіми рукою.

Залишалося знайти точку рівноваги на траверсі і влаштувати кріплення вітряка, що б він вільно обертався при зміні напряму вітру. 

Після того, як точка рівноваги була знайдена, була випиляна частина тавра в нижній частині балки. Як вісь обертання використаний невеликий відрізок дюралевої трубки діаметром 10 мм. Уздовж трубки зроблений пропил, в який вставлялася вертикальна частина балки і просвердлено два отвори. Гвинтами з гайками вісь кріпилася до несучої траверсі достатньо надійно. (на фото достатньо крупно зображений цей вузел).

На час «ходових» випробувань я просто прикрутив муфту до довгого металевого профілю за допомогою широкої спеціальної ізоляційної стрічки. Зрозуміло, після калібрування і при установці анемометра на штатне робоче місце, я застосую або хомути, або якийсь інший надійний спосіб кріплення муфти до щогли.

Слід сказати, що не всім потрібний анемометр. Комусь згодиться і похідний вітроелектрогенератор. В даному випадку - це практично готова конструкція. Тільки бажано, звичайно використовувати могутніший кроковий моторчик (Ват на 10-15) і зробити конструкцію легко розбірною. Ну і на вихід генератора поставити діодні мости, що б можна було заряджати акумулятори.

Джерело: Dom.DelaySam.ru