Строим простейший ветрогенератор своими руками

01.10.2010 00:00

Автор: Administrator

0 Комментарии

Каждый, кто хотя бы немного  ходил под парусом, изведал  силу ветра.  Хороший порыв ветра рвет шкот из рук с силой лошади, а легкий швербот буквально  выпрыгивает из воды.  Если же при попутном ветре развернуть  паруса бабочкой, то и не всякий катер за вами поспеет. И никакого керосина, только вода  журчит и ворчит  за бортом.

За рубежом уделяется  большое внимание  ветрогенераторам. Сегодня в Европе трудно найти место, из которого не были бы видны их  большие,  медленно вращающиеся пропеллеры. Ветрогенераторы для выработки электроэнергии используются на фермах, в лесхозах, в поселках  и даже в частных домах. Мало кто знает, но  в нашей стране  в 1913  г существовали  сотни тысяч деревянных ветряных мельниц, а по некоторым данным около  миллиона, от которых,  после  коллективизации, не осталось даже  следов.

К сожалению, в русском языке  слово “самодеятельность”  приобрело несколько ироничный,  негативный  оттенок. Но самодельщиками,  были,  например,    К.Циолковский,  Г.Форд, С.Королев и, даже,  Б.Гейтс. Самодеятельность - основа основ  бизнеса в  странах, которые принято теперь называть цивилизованными. Впрочем самодеятельность важна  не только в  бизнесе, но и в общественной жизни, творчестве, благотворительности и т.д.

Сегодня интерес к ветроагрегатам  появляется и в России. Однако, промышленные ветрогенераторы, а тем более импортные  очень дороги. Государственной поддержки ветроэнергетичеким разработкам не существует. Поэтому,  в нашей стране  ветрогенератор  остается заморской диковиной, а увидеть живьем  можно скорее  самодельные ветрогенераторы.
Тем не менее, постройка даже небольшого ветрогенератора  традиционной конструкции ( с горизонтальной осью вращения пропеллера) - не самая легкая  задача.

Гораздо проще  конструкции ветрогенераторов  с вертикальной осью вращения ветрового колеса и они менее дорогие.

Схема ветрогенератора с вертикальной осью  похожа  на схему классического  анемометра - прибора для измерения скорости ветра, см на фотографии.

Этюд на тему бочки

На мой взгляд, легче всего  построить небольшой дешевый ветрогенератор, изготовив  ветроколесо  из легкой  металлической  бочки  - стальной или алюминиевой, например, из под  мебельного лака.

Бочки  изготавливаются из хорошего металла, имеют  высокую точность и жесткость. Бочки недорогие, а в некоторых местах - например на севере - они вообще ничего не стоят. Для ветрогенератора можно использовать и дешевую пластиковую бочку. В зависимости от потребной мощности ветрогенератора, бочку можно взять емкостью на 50- 100 литров или более. Мощность генератора  увеличивается пропорционально  диаметру и высоте бочки. Можно поставить две бочки друг на друга.

Для того, что бы вырезать  ветряное колесо из бочки, нужна только болгарка, и эта  работа займет   всего несколько минут. На боковой поверхности бочки делают прорези, как показано на рисунке, а затем - аккуратно отгибают  передние  и задние  кромки  лопастей  на нужный угол. Уточнить форму лопастей ветрогенератора можно при помощи киянки и досочки.  Количество лопастей ветроколеса может быть различным, от двух  и более. В качестве оси ветроколеса можно использовать, например,  отрезок    трубки или арматуры.

Рисование  чертежа у меня заняло гораздо больше времени, чем изготовление действующего макета ветроколеса. Макет был сделан при помощи острого ножа   из  консервной банки, (которая очень похожа  на  бочку,   и показал неплохие крутильные качества.  Каждый может легко повторить этот опыт и попробовать цилиндрическое ветроколесо в действии.

Снять энергию с вертикального ветроколеса не представляет  сложности, даже без применения сварки  для соединения деталей.   Для передачи энергии можно использовать, например,  велоцепь,  ремень или обрезиненный ролик. В качестве электрогенератора можно использовать, например,  подходящий по мощности микроэлектродвигатель  на постоянных магнитах или велосипедный или мотоциклетный генератор. Можно также смонтировать простейший возбудитель генератора  на постоянных магнитах  прямо на днище бочки  или  на оси ветроколеса. Вертикальная схема ветрогенератора позволяет  без труда  организовать  кривошипный  механизм и обеспечить возвратно-поступательное даижение исполнительного механизма. Например, к  кривошипу можно “привязать”  поршневой или мембранный насос. Не исключается и кулачковая пара , например кулачок-бензонасос, или кулачок и  линейный электрогенератор, т.е. катушка - магнит и т.д. и т.п. Один изобретатель для извлечения электричества недавно  приладил к миниатюрному ветрогенератору  пъезоэлемент.

Можно придумать большое количество вариантов использования старых бочек для изготовления ветрогенераторов,  например, см следующие две схемы:  а  - из одной бочки, б  - из двух бочек.

Самое сложное - сделать первый шаг. Отметим только, что любой фрагмент бочки - это уже готовая лопасть ветрогенератора, которую даже не нужно изгибать. Соединять их   можно на  винтах - саморезах, болтиках или заклепках. Нагрузки на детали в небольшом ветрогенераторе не  велики. Вариантов вырезывания лопастей из бочек  и соединения их в пространственные конструкции может быть великое множество - только вопрос фантазии. Бочку можно резать вдоль, поперек и наискосок - кому как нравится. Наличие сварочного аппарата  делает возможности формотворчества неограниченными. Из фрагментов бочки можно построить все известные и новые виды ветро-роторов.

Я бы назвал эти конструкции  бочкогенераторами. Возможно, они не самые совершенные с точки зрения  аэродинамики, но зато - очень простые  в изготовлении. Своего рода игра.

Малогабаритный ветрогенератор может петь  и мигать лампочками, его можно использовать для зарядки аккумуляторов, питания электронных приборов ,  освещения,  подачи и подогрева воды, вентиляции помещений, сушки древесины, аэрации водоемов и т.д., в местах, удаленных от постоянных источников энергии. Например, на пастбище, бахче, огороде, полевом стане, на пограничной заставе и т.д. и т.п. Небольшой ветрогенератор с вертикальным ветроколесом  может быть просто привязан к дереву. Изготовить ветрогенератор  из подручных материалов способен  даже школьник.

Между прочим,  когда  С.И.Мосин  изобретал свою знаменитую трехлинейную винтовку,  с электричеством в нашей стране были большие проблемы. Поэтому  токарный станок, на котором он вытачивал детали винтовки, пририводился  в движение  ветрогенератором, установленным на крыше  дома. И этот  ветрогенератор знаменитый оружейник построил сам.

Следует помнить, что ветрогенератор, даже при небольшом ветре,  может нанести своими лопастями   удар большой силы. Всякий движущийся механизм опасен !  Все острые кромки деталей должны быть тщательно притуплены.

источник: www.energy-source.ru