1 Додати топік в обране
Прочитав статтю про збірку вітряка з мотором від бігової доріжки і ПХВ-труб.
Попередньо прикинувши по видатках - виходило близько 150-200 $ на вітряк, який міг би виробляти приблизно 50-250 Ватт електроенергії (це виходить значно дешевше, ніж використовувати сонячні батареї при тій же вихідній потужності).
• Конфігурація з довгими і тонкими лопатями (найкраще рішення);
• шестилопатеві конфігурація (маленька
швидкість при старті і великий крутний момент);
• Конфігурація з широкими лопастями (хороший старт, але дуже повільно крутиться).
* ЯК ПРАЦЮЄ ВІТРЯК?
Будь-вітряк, незалежно від його розмірів і призначення, працює згідно з такими принципами:
1. Дует постійний вітер.
2. Флюгер (хвіст вітряка) повертається за вітром.
3. Лопаті, з'єднані з генератором (безпосередньо або через редуктор) під силою вітру змушують його обертатися.
4. Через обертання, генератор виробляє електрику.
Звучить не так вже й складно, чи не так?
Для виготовлення вітряка не потрібен будь-якої спеціалізований інструмент. Я використовував такі інструменти:
- ножівка
- дриль і свердла для неї
- рулетку
- розвідний ключ
- газовий ключ
- транспортир
- наждачку (різної зернистості)
Моїм завданням було зробити вітряк з мінімально можливими витратами. Отже, я взяв готове рішення виготовлення простого вітряка з інтернету і ще більше спростив його. Всі необхідні запчастини можна купити на будь-якому будівельному ринку або в магазині.
Багато, можуть виявитися в вашому гаражі або сараї.
Отже, ось що я використовував:
- лист металу 25х35см
- 1/4 "х 25 см трубку
- 1/4 "фланець
- 20-25мм квадратну трубу L = 1м
- диск від пилки (для хаба)
- штифт (для з'єднання диска з віссю мотора)
- два автомобільних хомута
- 8 "x 4" ПХВ труба
- 30 "x 8" ПХВ труба
- DC-мотор (генератор)
- болти, шайби, гайки
- саморізи по металу
- діоди на струм 10-40А (можна і більше)
Дістати ці запчастини немає ніяких проблем, крім моторчика. З інтернету, найбільш популярним є варіант використання мотора фірми «Ametek» від старих магнітофонів. При підборі генератора (мотора) вибирайте ті, у яких найбільшу кількість вольт на оборот. Наприклад, моторчик «Ametek», який я використовую видає 30В при 325 об / хв, таким чином він прекрасно підходить для використання його в якості генератора в вітряку.
Також майте на увазі, що потрібен моторчик не менше 12В, для інвертора або зарядки акумулятора. У моїй конструкції, при хорошому вітрі, обороти легко досягають значень в 300-400 об / хв.
Найважливішою частиною вітряка ймовірно є лопаті. Більшість, роблять їх з дерева або композитних матеріалів (склотканина і епоксидка). Але я думаю, що реально їх зробити зі звичайної водопровідної ПХВ-труби (по ефективності вони будуть нічим не гірше).
Перед тим як продовжити, ТРОХИ ТЕОРІЇ про лопатах вітряка:
- чим довше лопаті, тим легше вони крутяться в слабкий вітер, але у них буде низька швидкість обертання.
- на кінцях лопатей обертання буде більше ніж у підстави, тому необхідно розраховувати відношення швидкості обертання лопатей до швидкості вітру (TSR) при їх виготовленні (наприклад старі вітряки круглий рік обертаються з постійною швидкістю 40 об / хв.)
- потужність, яку можна отримати з енергії вітру, дорівнює швидкості вітру в третього ступеня. Тобто P = k * v ^ 3, де k-постійна вітряка, v-швидкість вітру.
- відповідно до закону Беца, тільки
59.3% енергії можна отримати від вітру. Тобто в реальності наша формула набуде вигляду:
P = 0.593 * k * v ^ 3, де k - втрати в вітрогенераторі на механічні тертя І т.п.
- чим вище вітряк встановлений над рівнем землі, тим більше потужності можна витягти з енергії вітру (рекомендують 6-15 метрів, але я встановив на висоті 4 метри)
Самі лопаті виготовити з труби дуже легко. Потрібно розрізати ПХВ-трубу на 3 секції: дві по 150 град. і одна секція 60 град. Червоні лінії - це лінії різу. Щоб удобнее.било бачити лінію різу по всій довжині, рекомендую наклеїти ізоляційну стрічку, скотч або просто папір. З відрізка труби 150 град. вийдуть широкі лопаті, які будуть легко крутитися в слабкий вітер, але повільно. Дослідним шляхом ви самі можете підібрати оптимальний кут, виходячи з практики, він знаходиться десь між 75-150 град.
Для початку виріжте широкі лопаті, а потім якщо потрібно буде, то подрежьте їх зробивши більш вузькими. І запам'ятайте: «Сім разів відміряй - один раз відріж».
Після того, як всі вирізане, я скруглил краю. Якщо слідувати аеродинаміці, то потрібно округляти головну кромку і вирівняти задню, але на практиці, при використанні ПХВ-труби я не побачив ніякої різниці. Загалом, ви можете зробити лопаті як ці [рис.2].
* ВИГОТОВЛЕННЯ УЗЛА КРЕПЛЕНИЯ лопаті (Хаба).
Наступним завданням є виготовлення вузла кріплення лопатей (маточина гвинта, хаб). Існує багато різних способів виготовлення. Я рекомендую зробити його з диска для пилки, його легко можна знайти і він легко піддається свердління. За допомогою дрилі просвердлите 3 групи отворів (по 2 в кадой) зі зміщенням в 120 градусів (тут вам може знадобитися транспортир). Відстань в групі між двома отворами - 1 дюйм [рис.5].
Якщо в якості хаба ви теж плануєте використовувати диск від пилки, то не забудьте сточити всі зуби на ньому, інакше якщо він з якоїсь причини відірветься, то може завдати шкоди вам і оточуючим.
Після того, як всі просвердлений і ми впевнені в надійності і безпеки хаба, то можете прикрутити лопаті до нього за допомогою болтів і гайок. Обов'язково поставте гроверную шайбу або використовуйте гайку з ущільнювачем. [Рис.6]
* ВИГОТОВЛЕННЯ ФЛЮГЕРИ І шарнір для повороту.
Тепер ми повинні виготовити поворотну платформу, на якій буде встановлено наш генератор. Для цього використовуємо квадратну трубу, шматок ПХВ-труби, фланець і невеликий лист металу. На [рис.7] можна подивитися приблизний нарис, як це буде виглядати [рис.8].
В першу чергу зі шматка заліза необхідно вирізати хвіст вітряка (флюгер). Форма не сильно важлива і служить в основному для додання естетичного вигляду. [Рис.9]
Далі, уздовж квадратної труби ми робимо пропив (легше це зробити болгаркою). Довжина не сильно важлива, я рекомендую 20-25 см. Потім вставляємо в проріз наш флюгер і свердлимо наскрізні отвори в трубі і аркуші. Закріплюємо болтами. [Рис.10]
Також необхідно передбачити який-небудь чохол для генератора, від негоди. Для цього ми також використовуємо пластикову трубу. На малюнку нижче я думаю зрозуміло як це буде виглядати (бічний отвір служить для електричних висновків). [Рис.11]
Потім все фарбуємо і збираємо до купи. Прикріплюємо мотор і чохол для нього, до труби хомутами. Знизу труби, ближче до мотору, встановлюємо фланець і кріпимо його саморезами. [Рис.12] [рис.13]
Будь-якому вітряка необхідна щогла (вежа). Я виготовив її з ПХВ-труб і різної фурнітури для пластикових труб. Для моєї щогли знадобилися: 1 "ПХВ-труба, муфта для неї, 3 Т-образних відведення.
Щогла проста у виготовленні і вийшло щось схоже на це [рис.14]:
Далі, садимо всю нашу конструкцію на отриману щоглу [рис.15].
Залишилося тільки посадити наш хаб з лопатями на вал мотора і наш саморобний вітряк готовий. [Рис.16]
На малюнку нижче ви можете побачити експериментальну конструкцію з шістьма лопатями. Вона обертається практично в затишність, але обороти не перевищують 100 об / хв. [Рис.17]
У батарейному відсіку, використовується живлення паралельно з сонячними батареями. Я використовую 2 акумулятора. Можна використовувати звичайні автомобільні акумулятори. Не забувайте припаяти діоди між акумуляторами і генератором вітряка, інакше струм від акумуляторів піде в генератор. [Рис.18]