В этой статье мы подробно разберем, как сделать ветрогенератор своими руками. Ведь быт современного человека без электроэнергии – трудно представим. И даже небольшие перебои в подаче электричества становятся порой «парализующим моментом» для нормальной жизни в собственном доме. А такие неполадки, приходится признать, для некоторых загородных поселков или населенных пунктов в сельской местности – увы, не редкость. Значит, необходимо каким-то образом обезопасить себя от неприятностей, обзавестись резервным источником энергии. А если принять в расчет еще и постоянно растущие тарифы, то наличие собственного источника, да еще и работающего практически «забесплатно», становится заветной мечтой многих владельцев домов.
Одним из направлений развития «бесплатной энергетики» в наше время является использование энергии ветра. Многие, наверное, видели впечатляющие картины огромных ветряков, успешно применяемых в некоторых странах Европы – кое-где доля выработанной ветром энергии уже достигает нескольких десятков процентов от общего объема. Вот и возникает соблазн – а не попробовать ли и мне сделать ветрогенератор своими руками, чтобы раз и навсегда получить независимость от электросетей?
Вопрос резонный, но следует сразу несколько охладить пыл «мечтателя». Чтобы создать действительно качественную, производительную установку по выработке электроэнергии, требуются немалые знания в механике и электротехнике. Нужно быть весьма опытным мастером на все руки – предстоит целый ряд операций высокой сложности, требующих точного проектирования и квалифицированного подхода в исполнении. По совокупности этих причин, как можно судить по обсуждениям на форумах, довольно много «соискателей» либо не получили ожидаемого результата, либо и вовсе отказались от задуманного проекта.
Поэтому в данной статье будет дана обзорная картина, показывающая общие проблемы и направления их решения в процессе создания ветрогенераторов. Можно будет примерно оценить масштабность работ и трезво взвесить свои возможности – стоит ли браться самому.
Что это такое – ветрогенератор? Общее устройство системы
Существует несколько способов получения электрической энергии – за счет воздействия потоком фотонов (световой, например, солнечные батареи), за счет определенных химических реакций (широко применяется в элементах питания), за счет разницы температур. Но шире всего в настоящее время используется преобразование кинетической энергии в электрическую. Это преобразование происходит в специальных устройствах, которые как раз и называются генераторами.
Принцип работы генератора преобразователя кинетической энергии в электрическую, раскрыт и описан еще в XIX веке Фарадеем.
Принцип устройства простейшего электрического генератора
Он заключается в том, что если проводящую рамку разместить в изменяющемся магнитном поле, то в ней будет индуцироваться электродвижущая сила, которая при замыкании цепи приведет к появлению электрического тока. А изменение магнитного потока можно добиться вращением этой рамки в магнитном поле, или создаваемом постоянными магнитами, или появляющегося в обмотках возбуждения. При изменении положения рамки меняется величина пересекающего ее магнитного потока. И чем выше скорость изменения, тем больше показатели и наводимой ЭДС. Таким образом, чем больше оборотов передается ротору (вращающейся части генератора), те большего напряжения можно добиться на выходе.
Схема, безусловно, показана с большими упрощениями, просто для уяснения принципа.
Передача вращения на ротор генератора может осуществляться по-разному. И один из путей найти бесплатный источник энергии, который приведет в движение кинематическую часть устройства – это «поймать» силу ветра. То есть примерно так же, как это удалось сделать когда-то создателям ветряных мельниц.
Таким образом, устройство ветрового генератора подразумевает наличие генерирующего устройства и механизма передачи его статору вращательного движения, то есть ветряка. Кроме того, обязательным условием становится конструкция, обеспечивающая надежную установку системы, так как ее часто приходится размещать на немалой высоте, чтобы полноценной «ловле ветра» не мешали естественные или искусственные препятствия. В ряде случаев используется еще и кинематическая передача, предназначенная для повышения количества оборотов ротора.
Один из примеров повышающей передачи вращения от ветряка на генератор
Но и это – еще не все. Наличие и скорость ветра – величины чаще всего крайне непостоянные. И ставить потребление выработанной энергии в зависимость от «капризов погоды» - дело неразумное. Поэтому ветрогенератор обычно работает в связке с системой аккумуляции энергии.
Выработанный ток выпрямляется, стабилизируется и через специальное устройство-контроллер или поступает непосредственно на дальнейшее потребление, или перенаправляется на зарядку включённых в схему мощных аккумуляторов. С аккумуляторов через инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный нужного напряжения и частоты, питание поступает к точкам потребления. Аккумуляторы становятся своеобразным буферным звеном: если текущая нагрузка меньше текущей (очень зависимой от силы ветра) мощности генератора, или если на протяжении какого-то времени и вовсе не подключены приборы потребления, то идет зарядка батарей. Если нагрузка становится выше вырабатываемой мощности – батареи разряжаются.
Интересный момент – именно эта особенность ветровой энергетической установки позволяет планировать мощность самого генератора, не исходя из пиковых показателей нагрузки (за это будет отвечать в большей мере инвертор), а отталкиваясь из прогнозируемого потребления энергии в течение определенного периода (например, месяца).
Безусловно, в быту могут использоваться и более простые схемы. Например, ветровая установка просто обслуживает какое-то низковольтное осветительное оборудование и т.п.
Плюсы и минусы ветровых электростанций
Для примера посмотрим вначале на простейшую конструкцию ветрогенератора, которую сможет собрать даже школьник средних классов. Практическое применение такой «электростанции» – не особо широкое, но просто чтобы расширить свое понимание и обрести некоторые навыки – почему бы и нет?
В современной жизни прекрасно функционируют высококачественные модели роторных . В их исполнении присутствуют оригинальные быстровозводимые мачты.
Роторные конструкции различаются по расположению оси вращения по отношению к поверхности земли.
Общая характеристика
Данные механизмы наделены рядом существенных особенностей перед ветряками с горизонтальной осью. У них нет как таковых узлов под ориентирование на ветровой поток. Это заметно уменьшает все гидроскопические нагрузки. Из-за своего строения, при абсолютно любом направлении ветра, конструкция располагается в абсолютно произвольном положении.
Ввиду чего, она более проста в своём исполнении. В подобных механизмах возникновение вращения создаёт подъемная сила лопастей, а также силы сопротивления.
Виды механизмов с вертикальной осью вращения:
- Ортогональная конструкция.
- Механизм Дарье.
- Механизм Савониуса.
- Конструкция на многолопастном роторе с направляющим аппаратом.
- Генератор с геликоидной конструкцией.
Ортогональные ветрогенераторы
Подобный генератор имеет в своём составе не одну лопасть. Лопасти расположены параллельно оси и находятся от нее на определенном расстоянии.
Рассматриваемый механизм считается наиболее эффективным и функциональным. Если же говорить о некоторых недостатках такого генератора, то при его работе создается определённый шумовой эффект. Кроме того, на поддержку его функционирования затрачивается немало усилий. При этом у конструкции, как правило, небольшой срок действия опорных узлов ввиду больших динамических нагрузок.
Генераторы с ротором Дарье
Следует отдать должное данному механизму – ему присуща большая мощность и быстроходность. Кроме того, у ротора довольно низкая себестоимость. К недостаткам можно отнести невысокую эффективность. При этом данная конструкция не в состоянии запускаться самостоятельно при равномерном набегающем потоке.
Генераторы с ротором Савониуса
Этот вид генератора имеет довольно широкое использование для качественного функционирования бытовых электростанций. По своей конструкции подобный ротор является ветроколесом с несколькими полуцилиндрами, которые непрерывно вращаются вокруг своей оси.
Основное преимущество ротора состоит в следующем: ветроколесо постоянно вращается в одну и ту же сторону и абсолютно не зависит от направления ветрового потока. Недостаток же подобного в низком коэффициенте использования энергии ветрового потока.
Этот вид генератора считается самым функциональным из вертикальных роторов. Подобная производительность достигается путём использования дополнительного ряда лопастей. Один из рядов забирает на себя ветровой поток и затем подает его на второй ряд лопастей. При этом сжимается сам поток.
Данное преобразование приводит к показательному увеличению скорости потока, а также мощности ротора в целом. За счет этого повышается производительность системы. Происходит это ввиду использования значительно большего количества лопастей конструкции.
Конструкция с подобной системой наделена гораздо более спокойным роторным вращением. Подобное характерное преимущество уменьшает нагрузку на опорные узлы. В результате значительно увеличивается срок действия механизма. При этом стоимость ротора довольно немалая ввиду непростой технологии его производства.
Преимущества и недостатки механизмов с вертикальной осью
К преимуществам относится:
- Отсутствие, как таковой, дополнительной необходимости в затратах на специальное оборудование, действие которого было бы направлено на определение направления дуновения ветра и направляло генератор навстречу потоку воздуха;
- Малое количество подвижных деталей, вследствие чего затраты на производство и последующий ремонт довольно незначительны;
- Конструкция подобного ротора ниже и при обслуживании его не возникает необходимость в наличие специальных подъемников для размещения обслуживающего персонала на высоте;
- На высокую эффективность ротора не оказывает абсолютно никакого влияния ни угол, ни скорость направления потока ветра.
Тем не менее, необходимо уточнить тот факт, что постоянно проводятся дальнейшие всевозможные исследования, направленные на увеличение функциональности подобного вида ветряков. Происходит это ввиду того, что роторы с вертикальной осью имеют и свои определённые недостатки.
К ним относится:
- Довольно большой объем лопастей системы;
- КПД подобного ветряка приблизительно в три раза меньше, чем КПД механизма с горизонтальной осью.
Что следует учесть при выборе?
До того момента,как возникает решение приобрести данного вида механизм, следует всё же учесть ряд определённых условий. Например, если сильные ветровые потоки не наблюдаются на территории вашего домашнего региона, то использования подобной роторной конструкции не будет себя, в общем, окупать.
Для данной местности лучше подойдёт генератор с относительно небольшой мощностью.Как верно и обратное – в природе нередко встречаются участки местности, где воздушные массы меняют своё направление несколько раз в 24 часа. В этом конкретном варианте, наоборот, допустимым и возможным является привлечение ротора с вертикальной осью.
Изготовление своими руками
Для начала следует изготовить, так называемую, турбину.
Для этого нам понадобится:
- Изготовление верхней и нижней опор. Разметку лучше производить с помощью лобзика. Необходимо вырезать из пластика две окружности одного диаметра. В центре первой окружности следует сделать отверстие 30 см. Это станет верхней опорой.
- Возьмём самую обыкновенную автомобильную ступицу. Сделаем четыре отверстия одного размера на нижней опоре. Это позволит нам укрепить хаб.
- Изготовим подробный эскиз для наглядности месторасположения лопастей системы и пометим на нашей опоре, расположенной внизу, те участки, где будут потом крепиться заготовленные уголки. Они предназначены для соединения лопасти и опоры.
- Теперь складываем лопасти в стопочку , связываем их и обрезаем до необходимого размера. От длины лопастей напрямую зависит, сколько ветровой энергии они способны получать. Тем не менее имеет место быть и нестабильность при сильном ветровом потоке.
- Пометим лопасти для крепления уголков. Далее сверлим в этих лопастях специальные отверстия.
- Скрепляем опору и лопасти с помощью заготовленных уголков.
Мастерим ротор своими руками:
- Кладём два роторных основания один на другой , при этом как бы совмещаем два отверстия и чертим боковую пометку. Впоследствии данный шаг позволит нам их верно расположить.
- Теперь изготовим два небольших картонных шаблона и аккуратно приклеим их на основания наших магнитов.
- Промаркируем магнит. Для определения верной полярности, как правило, используется магнитик с изолентой.
- Далее нам понадобится эпоксидная смола с отвердителем. Наносим ее с нижней стороны магнита.
- Довольно аккуратно подносим магнит к краю основания ротора.
- Теперь можно приклеивать наши магниты собственно к ротору.
- Для изготовления второго ротора , магниты следует расположить в иной полярности напротив первого ротора.
Изготавливаем статор:
Статор – агрегат, состоящий из 9 катушек. Они разделены на 3 группы. В каждой группе по три катушки. Сами катушки с проводом 24 AWG на 320 витков. Непосредственно параметры катушек разрешается менять.
Это зависит от напряжения, требуемого на выходе:
- Если наматывать катушки ручным методом, то это довольно трудно. Для облегчения самого процесса изготовим несложное приспособление – станок для намотки. Витки катушек наматываются в одном и том же направлении. Начало и конец катушек следует замотать изолентой и смазать эпоксидкой.
- Когда катушки уже будут намотаны, необходимо проверить идентичность. Для этого можно использовать обычные весы. Затем измеряем сопротивления наших катушек.
- Изготовленные катушки размещаются на вощеную бумагу с размеченной на ней схемой. Стеклоткань располагается вокруг самих катушек. Далее просверливаем отверстия в статоре для кронштейна.
- Труба для крепления оси хаба заведомо обрезается. В созданные отверстия будут вкручиваться болты для удержания непосредственно оси.
Сборка статора
Заключительная сборка:
- В плите верхнего ротора просверливаем 4 отверстия.
- Упрём четыре шпильки в пластинки и установим ротор на них. Роторы испытывают притяжение, потому и необходимо изготовить данное устройство.
- Выравниваем роторы по отношению их друг к другу.
- Аккуратно и равномерно опускаем генератор. После этого следует выкрутить шпильки и убрать все пластины. Устанавливаем хаб и прикручиваем. Колпачковые шайбы и гайки, как правило, необходимы для крепления к генератору опоры лопастей.
- Теперь генератор можно считать собранным. Раскручиваем ветряк и измеряем параметры.
Сборка генератора
Подобный ротор может быть реализован не только для обеспечения электричеством жилых и служебных помещений. Например, статор способен вырабатывать большое электрическое напряжение, которое вполне можно использовать для качественного нагрева бытовых приборов. При этом следует уточнить, что переменный ток преобразуется в постоянный ток. Это вполне можно использовать для зарядки аккумулятора, нагрева емкостей с холодной проточной водой, электропитания фонарей и осветительных приборов.
Рассматриваемая конструкция устанавливается на 4-х метровой высоте на краю горной кручи. Фланец, который по своему обыкновению располагается внизу, обеспечивает быструю установку ротора – необходимо прикрутить всего лишь четыре болта. Но для надежности их целесообразнее будет все же приварить.
Вертикальные ветряки могут поворачиваться за счёт флюгера. Для них не важно, по сути, направление ветрового потока.
Фактором, который обязательно следует учитывать при выборе места установки ротора, является непосредственно сила ветра. Данные по силе ветра для исследуемой и интересующей местности можно без затруднения найти в Интернете. Также поможет анемометр – специальный прибор для измерения силы ветрового потока.
Системы мировых и российских производителей
В наши дни около 75 государств мирового сообщества довольно широко используют . Ветроэнергетика по сей день остаётся очень популярной и неотъемлемой частью нашей современной жизни. Производители Южной Америки и Азии быстрыми темпами продвигают развитие данной популярной отрасли.
Китай является одним из крупнейших поставщиком ветроэнергетической отрасли на мировом рынке. В Индии насчитывается довольно большое количество производств ветряков общей мощностью, превышающей 3000 МВт.
В нашей стране ветроэнергетическая промышленность развита во многих городах и регионах.Производство ветряных роторов есть в таких городах, как: Москва, Ташкент, Астрахань, Узбекистан, Саратов, Омск, Самара, Екатеринбург, Ульяновск, Анапа и Краснодар.
К мировым производителям относятся столь известные компании, как: Vestas, GEEnergy, Goldwind, Enercon, DongfangElectric, SiemensWind, UnitedPower.
Обзор цен
Стоимость роторных систем преимущественно зависит от мощности ветроэлектростанции. Иными словами, конструкцию на 2 КВт возможно купить за 6200$. Для 10 КВт ценовая политика, на подобный ветряк, составляет 40000$. С целью подзарядить автомобильный аккумулятор или мобильный телефон можно стать владельцем относительно небольшой станции на 0,6 КВт.
Стоить такая станция будет не более 3000$. Роторы естественно имеют свои различия в цене, и зависит это, как правило, от их разновидностей и фирмы производителя. Стоимость роторов российских моделей, как правило, на 1/3 дешевле своих западных собратьев.
При этом, качественные показатели станций, в целом, не имеют, как правило, существенных и ощутимых различий. Приобрести ветрогенератор целесообразно только лишь в том случае, если есть средства для вложения большой суммы денег в долговременную инвестицию при наличии подобающих погодных условий в регионе проживания.
Нами была разработана конструкция ветрогенератора с вертикальной осью вращения. Ниже, представлено подробное руководство по его изготовлению, внимательно прочтя которое, вы сможете сделать вертикальный ветрогенератор сами.
Ветрогенератор получился вполне надежный, с низкой стоимостью обслуживания, недорогой и простой в изготовлении. Представленный ниже список деталей соблюдать не обязательно, вы можете внести какие-то свои коррективы, что-то улучшить, что-то использовать свое, т.к. не везде можно найти именно то, что в списке. Мы постарались использовать недорогие и качественные детали.
Используемые материалы и оборудование:
| Наименование | Кол-во | Примечание |
| Список используемых деталей и материалов для ротора: | ||
| Предварительно вырезанный лист металла | 1 | Вырезан из стали толщиной 1/4" при помощи гидроабразивной, лазерной и др. резке |
| Ступица от авто (Хаб) | 1 | Должна содержать 4 отверстия, диаметр около 4 дюймов |
| 2" x 1" x 1/2" неодимовый магнит | 26 | Очень хрупкие, лучше заказать дополнительно |
| 1/2"-13tpi x 3" шпилька | 1 | TPI - кол-во витков резьбы на дюйм |
| 1/2" гайка | 16 | |
| 1/2" шайба | 16 | |
| 1/2" гровер | 16 | |
| 1/2".-13tpi колпачковая гайка | 16 | |
| 1" шайба | 4 | Для того, чтобы выдержать зазор между роторами |
| Список используемых деталей и материалов для турбины: | ||
| 3" x 60" Оцинкованная труба | 6 | |
| ABS пластик 3/8" (1.2x1.2м) | 1 | |
| Магниты для балансировки | Если нужны | Если лопасти не сбалансированы, то магниты прикрепляются для балансировки |
| 1/4" винт | 48 | |
| 1/4" шайба | 48 | |
| 1/4" гровер | 48 | |
| 1/4" гайка | 48 | |
| 2" x 5/8" уголки | 24 | |
| 1" уголки | 12 (опционально) | В случае, если лопасти не держат форму, то можно добавить доп. уголки |
| винты, гайки, шайбы и гроверы для 1" уголка | 12 (опционально) | |
| Список используемых деталей и материалов для статора: | ||
| Эпоксидка с затвердителем | 2 л | |
| 1/4" винт нерж. | 3 | |
| 1/4" шайба нерж. | 3 | |
| 1/4" гайка нерж. | 3 | |
| 1/4" кольцевой наконечник | 3 | Для эл. соединения |
| 1/2"-13tpi x 3" шпилька нерж. | 1 | Нерж. сталь не является ферромагнетиком, поэтому не будет "тормозить" ротор |
| 1/2" гайка | 6 | |
| Стеклоткань | Если нужна | |
| 0.51мм эмал. провод | 24AWG | |
| Список используемых деталей и материалов для монтажа: | ||
| 1/4" x 3/4" болт | 6 | |
| 1-1/4" фланец трубы | 1 | |
| 1-1/4" оцинк. труба L-18" | 1 | |
| Инструменты и оборудование: | ||
| 1/2"-13tpi x 36" шпилька | 2 | Используется для поддомкрачивания |
| 1/2" болт | 8 | |
| Анемометр | Если нужен | |
| 1" лист алюминия | 1 | Для изготовления проставок, если понадобятся |
| Зеленая краска | 1 | Для покраски держателей пластика. Цвет не принципиален |
| Голубая краска бал. | 1 | Для покраски ротора и др. частей. Цвет не принципиален |
| Мультиметр | 1 | |
| Паяльник и припой | 1 | |
| Дрель | 1 | |
| Ножовка | 1 | |
| Керн | 1 | |
| Маска | 1 | |
| Защитные очки | 1 | |
| Перчатки | 1 | |
Ветрогенераторы с вертикальной осью вращения не настолько эффективны, как их горизонтальные собратья, однако вертикальные ветрогенераторы менее требовательны к месту их установки.
Изготовление турбины
1. Соединяющий элемент - предназначен для соединения ротора к лопастям ветрогенератора.
2. Схема расположения лопастей - два встречных равносторонних треугольника. По данному чертежу потом легче будет расположить уголки крепления лопастей.
Если не уверены в чем то, шаблоны из картона помогут избежать ошибок и дальнейших переделываний.
Последовательность действий изготовления турбины:
- Изготовление нижней и верхней опор (оснований) лопастей. Разметьте и при помощи лобзика вырежьте из ABS пластика окружность. Затем обведите ее и вырежьте вторую опору. Должны получиться две абсолютно одинаковые окружности.
- В центре одной опоры вырежьте отверстие диаметром 30 см. Это будет верхняя опора лопастей.
- Возьмите хаб (ступица от авто) и разметьте и просверлите четыре отверстия на нижней опоре для крепления хаба.
- Сделайте шаблон расположения лопастей (рис. выше) и разметьте на нижней опоре места крепления уголков, которые будут соединять опору и лопасти.
- Сложите лопасти в стопку, прочно свяжите их и обрежьте до требуемой длины. В данной конструкции лопасти длиной 116 см. Чем длинее лопасти, тем больше энергии ветра они получают, но обратной стороной является нестабильность в сильный ветер.
- Разметьте лопасти для крепления уголков. Накерните, а затем просверлите отверстия в них.
- Используя шаблон расположения лопастей, который представлен на рисунке выше, прикрепите лопасти к опоре при помощи уголков.
Изготовление ротора
Последовательность действий по изготовлению ротора:
- Положите два основания ротора друг на друга, совместите отверстия и напильником или маркером сделайте небольшую метку по бокам. В дальнейшем, это поможет правильно сориентировать их относительно друг-друга.
- Сделайте два бумажных шаблона расположения магнитов и приклейте их на основания.
- Промаркируйте полярность всех магнитов при помощи маркера. В качестве "тестера полярности" можно использовать небольшой магнит, обмотанный тряпкой или изолентой. Проводя его над большим магнитом, будет хорошо видно, отталкивается он или притягивается.
- Приготовьте эпоксидную смолу (добавив в нее отвердитель). И равномерно нанесите ее снизу магнита.
- Очень аккуратно поднесите магнит к краю основания ротора и переместите его к своей позиции. Если магнит устанавливать сверху ротора, то большая мощность магнита может его резко примагнитить и он может поломаться. И никогда не суйте свои пальцы и другие части тела между двумя магнитами или магнитом и железом. Неодимовые магниты очень мощные!
- Продолжайте приклеивать магниты к ротору (не забудьте смазывать эпоксидкой), чередую их полюса. Если магниты сьезжают под действием магнитной силы, то воспользуйтесь куском дерева, располагая его между ними для страховки.
- После того, как один ротор закончили, переходите к второму. Используя ранее поставленную метку, расположите магниты точно напротив первого ротора, но в другой полярности.
- Положите роторы подальше друг от друга (чтобы они не примагнитились, иначе потом не отдерете).
Изготовление статора очень трудоемкий процесс. Можно конечно купить готовый статор (попробуй еще найти их у нас) или генератор, но не факт, что они подойдут для конкретного ветряка со своими индивидуальными характеристиками
Статор ветрогенератора - электрический компонент, состоящий из 9-ти катушек. Катушка статора изображена на фото выше. Катушки разделены на 3 группы, по 3 катушки в каждой группе. Каждая катушка намотана проводом 24AWG (0.51мм) и содержит в себе 320 витков. Большее количество витков, но более тонким проводом даст более высокое напряжение, но меньший ток. Поэтому, параметры катушек могут быть изменены, в зависимости от того, какое напряжение вам требуется на выходе ветрогенератора. Нижеследующая таблица поможет вам определиться:
320 витков, 0.51 мм (24AWG) = 100В @ 120 об/мин.
160 витков, 0.0508 мм (16AWG) = 48В @ 140 об/мин.
60 витков, 0.0571 мм (15AWG) = 24В @ 120 об/мин.
Вручную наматывать катушки - это скучное и трудное занятие. Поэтому, чтобы облегчить процесс намотки я бы вам посоветовал сделать простое приспособление - намоточный станок. Тем более, что конструкция его достаточно проста и сделать его можно из подручных материалов.
Витки всех катушек должны быть намотаны одинаково, в одном и том же направлении и обращайте внимание или отмечайте, где начало, а где конец катушки. Для предотвращения разматывания катушек, они обмотаны изолентой и промазаны эпоксидкой.
Приспособа сделана из двух кусков фанеры, изогнутой шпильки, куска ПВХ-трубы и гвоздей. Перед тем, как изогнуть шпильку, нагрейте ее горелкой.
Небольшой кусок трубы между дощечками обеспечивает заданную толщину, а четыря гвоздя обеспечивают необходимые размеры катушек.
Вы можете придумать свою конструкцию намоточного станка, а может у вас уже имеется готовый.
После того, как все катушки намотаны их необходимо проверить на идентичность друг к другу. Это можно сделать при помощи весов, а также нужно померить сопротивления катушек мультиметром.
Не подключайте домашних потребителей напрямую от ветрогенератора! Также соблюдайте меры безопасности при обращении с электричеством!
Процесс соединения катушек:
- Зачистите шкуркой концы выводов каждой катушки.
- Соедините катушки, как показано на рисунке выше. Должно получиться 3 группы, по 3 катушки в каждой группе. При такой схеме соединений получится трехфазный переменный ток. Концы катушек припаяйте, либо воспользуйтесь зажимами.
- Выберите одну из следующих конфигураций:
А. Конфигурация "звезда ". Для того, чтобы получить большое напряжение на выходе, соедините выводы X,Y и Z между собой.
B. Конфигурация "треугольник". Для того, чтобы получить большой ток, соедините X с B, Y с C, Z с A.
C. Для того, чтобы в будущем сделать возможность изменять конфигурацию, нарастите все шесть проводников и выведите их наружу. - На большом листе бумаге нарисуйте схему расположения и подключения катушек. Все катушки должны быть равномерно распределены и соответствовать расположению магнитов ротора.
- Прикрепите катушки при помощи скотча к бумаге. Приготовьте эпоксидную смолу с отвердителем для заливки статора.
- Для нанесения эпоксидки на стеклоткань используйте малярную кисть. Если необходимо, то добавьте небольшие кусочки стеклоткани. Центр катушек не заполняйте, чтобы обеспечить их достаточное охлаждение при работе. Постарайтесь избегать образования пузырьков. Целью данной операции является закрепление катушек на своих местах и придание плоской формы статору, который будет располагаться между двумя роторами. Статор не будет нагруженным узлом и не будет вращаться.
Для того, чтобы стало более понятно, рассмотрим весь процесс в картинках:
Готовые катушки помещаются на вощеную бумагу с начерченной схемой расположения. Три небольших круга по углам на фото выше - места отверстий для крепления кронштейна статора. Кольцо в центре предотвращает попадание эпоксидки в центральную окружность.
Катушки закреплены на своих местах. Стеклоткань, небольшими кусочками помещается вокруг катушек. Выводы катушек можно вывести внутрь или наружу статора. Не забудьте оставить достаточный запас длины выводов. Обязательно еще раз проверьте все соединения и прозвоните мультиметром.
Статор практически готов. Отверстия для крепления кронштейна, сверлятся в статоре. При сверлении отверстий смотрите не попадите в выводы катушек. После завершения операции, обрежьте лишнюю стеклоткань и если необходимо, шкуркой зачистите поверхность статора.
Кронштейн статора
Труба для крепления оси хаба была обрезана под нужный размер. В ней были просверлены отверстия и нарезана резьба. В дальнейшем в них будут вкручены болты, которые будут удерживать ось.
На рисунке выше показан кронштейн, к которому будет крепиться статор, находящийся между двумя роторами.
На фото выше показана шпилька с гайками и втулкой. Четыре таких шпильки обеспечивают необходимый зазор между роторами. Вместо втулки можно использовать гайки большего размера, либо самому вырезать шайбы из алюминия.
Генератор. Окончательная сборка
Небольшое уточнение: малый воздушный зазор между связкой ротор-статор-ротор (который задается шпилькой с втулкой), обеспечивает более высокую отдаваемую мощность, но возрастает риск повреждения статора или ротора при перекосе оси, который может возникнуть при сильном ветре.
На левом рисунке ниже, показан ротор с 4-мя шпильками для обеспечения зазора и двумя алюминиевыми пластинами (которые в дальнейшем будут убраны).
На правом рисунке показан собранный и покрашенный в зеленый цвет статор, установленный на место.
Процесс сборки:
1. В плите верхнего ротора просверлите 4 отверстия и нарежьте в них резьбу для шпильки. Это необходимо для плавного опускания ротора на свое место. Уприте 4 шпильки в алюминиевые пластины приклеенные ранее и установите на шпильки верхний ротор.
Роторы будут притягиваться друг к другу с очень большой силой, поэтому и нужно такое приспособление. Сразу выровняйте роторы относительно друг-друга по поставленным ранее метках на торцах.
2-4. Поочередно вращая ключом шпильки, равномерно опускайте ротор.
5. После того, как ротор уперся в втулку (обеспечивающая зазор), выкрутите шпильки и уберите алюминиевые пластины.
6. Установите хаб (ступицу) и прикрутите его.
Генератор готов!
После установки шпилек (1) и фланца (2) ваш генератор должен выглядеть приблизительно так (см. рис. выше)
Болты из нержавейки служат для обеспечения электрического контакта. На провода удобно использовать кольцевые наконечники.
Колпачковые гайки и шайбы служат для крепления соедин. платы и опоры лопастей к генератору. Итак, ветрогенератор полностью собран и готов к тестам.
Для начала, лучше всего рукой раскручивать ветряк и измерять параметры. Если все три выходные клеммы закоротить между собой, то ветряк должен вращаться очень туго. Это может быть использовано для остановки ветрогенератора для сервисного обслуживания или в целях безопасности.
Ветрогенератор можно использовать не только для обеспечения дома электричеством. К примеру данный экземпляр, сделан так, чтобы статор вырабатывал большое напряжение, которое затем используется для нагрева.
Рассматриваемый выше генератор выдает 3-х фазное напряжение с различной частотой (зависит от силы ветра), а к примеру в России используется однофазная сеть 220-230В, с фиксированной частотой сети 50 Гц. Это отнюдь не означает, что данный генератор не подойдет для питания бытовых приборов. Переменный ток с данного генератора может быть преобразован в постоянный ток, с фиксированным напряжением. А постоянный ток уже может использоваться для питания светильников, нагрева воды, заряда аккумуляторов, а может быть поставлен преобразователь для преобразования постоянного тока в переменный. Но это уже выходит за рамки данной статьи.
На рисунке выше простая схема мостового выпрямителя, состоящего из 6-ти диодов. Он преобразовывает переменный ток в постоянный.
Место установки ветрогенератора
Ветрогенератор, описываемый здесь, установлен на 4-х метровой опоре на краю горы. Трубный фланец, который установлен снизу генератора обеспечивает легкую и быструю установку ветрогенератора - достаточно прикрутить 4 болта. Хотя для надежности, лучше приварить.
Обычно, горизонтальные ветрогенераторы "любят" когда ветер дует с одного направления, в отличии от вертикальных ветряков, где за счет флюгера, они могут поворачиваться и им не важно направление ветра. Т.к. данный ветряк установлен на берегу скалы, то ветер там создает турбулентные потоки с разных направлений, что не очень эффективно для данной конструкции.
Другим фактором, который необходимо учитывать при подборе места размещения, является сила ветра. Архив данных по силе ветра для вашей местности можно найти в интернете, правда это будет очень приблизительно, т.к. все зависит от конкретного места.
Также, в выборе месторасположения установки ветрогенератора поможет анемометр (прибор для измерения силы ветра).
Немного о механике ветрогенератора
Как известно, ветер возникает из-за разности температур поверхности земли. Когда ветер вращает турбины ветрогенератора, он создает три силы: подьемную, торможения и импульсную. Подьемная сила обычно возникает над выпуклой поверхностью и является следствием разности давлений. Сила торможения ветра возникает за лопастями ветрогенератора, она является нежелательной и тормозит ветряк. Импульсная сила возникает из-за изогнутой формы лопастей. Когда молекулы воздуха толкают лопасти сзади, то им некуда потом деваться и они собираются позади них. В результате, они толкают лопасти в направлении ветра. Чем больше подьемная и импульсная силы и меньше сила торможения, тем быстрее лопасти будет вращаться. Соответственно вращается ротор, который создает магнитное поле на статоре. В результате чего вырабатывается электрическая энергия.
Скачать схему расположения магнитов.
Наше компания специализируется на внедрении альтернативных источников энергии на основе как отдельны ветрогенераторов мощностью от 0,5 до 60 кВт, так и ветропарков со суммарной генерируемой мощностью до 150 МВт.
Ветровые электростанции оснащаются в зависимости от необходимостей покупателя и климатических критериев. Производим комплектацию автономных, сетевых, комбинированных станций с использованием ветрогенераторов, солнечных модулей и трекеров, газовых и дизельных электрогенераторов.
Отсутствие некачественных комплектующих.
Предлагаем долговечные и надежные российские ветрогенераторы
Индивидуальный подход и оптимальные решения.
Заполните опросный лист, и мы подготовим для Вас персональное предложение
Современные экологически чистые технологии.
отсутствие вредоносного воздействия на людей и окружающую среду
Минимальные сроки поставки продукции.
Производственных мощностей достаточно для оперативных поставок
Ветрогенераторы с вертикальной осью вращения
Запуск при ветре 2,5 м/с, номинальная скорость ветра: 11 м/с.
Ветрогенераторы с вертикальной осью вращения российского производства «Falcon Euro» производятся в соответствии с Европейскими стандартами по стартовой и номинальной скоростям ветра, отличаются улучшенной отделкой лопастей, мачты, и кожуха генератора.
Ветрогенераторы «Falcon Euro» поставляются нашей компанией на экспорт, в страны, где применяются определенные стандарты к характеристикам ветрогенераторов. Станции отличает эффективная работа как при низких так и при высоких температурах, бесшумность, устойчивость к внешним воздействиям.
Вертикальные ветрогенераторы «Falcon Euro» предназначены для регионов со стабильными ветрами, где среднегодовая скорость ветра составляет не менее 5-6 метров в секунду.
Ветроэлектростанции «Falcon Euro» серийно изготавливаются мощностью от 1 до 20 кВт, так же возможно производство под заказ вертикально-осевых ветрогенераторов мощностью до 40 кВт. Конструкция ветрогенераторов защищена законодательством о авторском праве.
Преимущества вертикально-осевых ветрогенераторов “Falcon Euro”
- Коррозиестойкие материалы отделки.
- Бесшумная работа ветрогенератора.
- Короткие сроки окупаемости.
- Температура эксплуатации от -30 до +40.
- Высокий КПД.
- Двойная система торможения.
- Легкий, интуитивно понятный монтаж в соответствии с инструкцией.
- Инсталляция системы в любом регионе при любом климате, включая труднодоступные места.
- Отсутствие операторского контроля.
- Гарантия – 3 года.
Генератор (собственная разработка)
- Генерация электроэнергии начинается от 10 об/мин.
- Отсутствие полюсного залипания (легкий старт).
- Минимальный нагрев генератора.
- Высококачественные сверхсильные неодимовые магниты.
- Отсутствие щеток и скользящих контактов.
Лопасти (собственная разработка)
- Самораскручивающийся профиль лопасти, за счет феномена подъемной силы крыла.
- Уникальный профиль лопасти имеет рекордно малый коэффициент лобового сопротивления.
- Аэродинамический тормоз способствующую ограничению оборотов ветроколеса.
Система управления и преобразования
- Контролер изготавливается под заказ, в зависимости от того, на каком напряжении постоянного тока построена Ваша система.
- Индивидуальные решения при комплектации дополнительным оборудованием.
- Применение только современного и безопасного дополнительного оборудования.
Ветрогенераторы для частного дома
Горизонтально-осевые. Модельный ряд: от 0,5 до 5 кВт.
Стартовая скорость ветра: 2 м/с. Номинальная скорость: 12-13 м/с.
Домашний ветрогенератор «Condor Home» – серийный и готовый к работе продукт, не требующий при эксплуатации специальных технических знаний от клиента. Ветряки «Condor Home» изготавливаются мощностью от 0,5 до 5 кВт. Данные ВЭС приспособлены для долговременной бесперебойной работы в условиях холодного климата.
Основные характеристики ветрогенераторов «Condor Home»:
- Трубчатая составная мачта на растяжках от 8 до 12 м;
- Корпус генератора из литого алюминия либо пластика (в зависимости от модели);
- Ротор диаметром от 2,5 до 5,2 м., стеклопластиковые лопасти;
- Тихоходный генератор на постоянных магнитах (неодим-железо-бор);
- Двойная система торможения – аэродинамическая и электромагнитная (активная система безопасности ветряка);
- Контроллеры заряда на 12, 24, 48 В.
Ветрогенераторы российского производства для частного дома, с горизонтальной и вертикальной осью вращения - цены, каталог, опросный лист
Предлагаем купить российский ветрогенератор с вертикальной осью вращения по цене производителя, все мощности в наличии.
Ветрогенераторы с вертикальной осью вращения российского производства
Крупные ветроустановки могут быть произведены на заказ с соответствующими характеристиками, позволяющими различный тип использования (сетевые, автономные, комбинированные и т.д.)
2 ВАРИАНТ – Автономная ВЭУ + аккумуляторные батареи
3 ВАРИАНТ – Автономная ВЭУ + батареи + инвертор
4 ВАРИАНТ – Автономная ВЭУ + батареи + инвертор + дизель (бензо) генератор
5 ВАРИАНТ – Автономная ВЭУ + батареи + инвертор + дизель (бензо) генератор + сеть
Ветроустановка мощностью 0.1 кВт, ВЭУ-0.1
Микро ВЭУ – сверхмалая ветроэнергетическая установка мощностью всего 100 Вт, которая генерируется на скорости ветра всего 6 м/с. На скорости ветра 11 м/с при применении модифицированного генератора может развивать мощность до 500 Вт. Благодаря малым размерам может легко устанавливаться и транспортироваться. Используется для персональных нужд, освещения. Выход 24 В постоянного напряжения. Легко дополняется солнечными батареями.
Мощность генератора номинальная 0.1 кВт
Выходное напряжение ВЭУ 24 В пост.тока
Скорость ветра номинальная 6 м/с
Коэффициент использования энергии ветра 38%
Стартовая скорость ветра 1 м/сек
Диапазон рабочих скоростей ветра 4.. .20 м/сек
Максимальная допустимая скорость ветра 250 м/с
Номинальная частота вращения 120 об/мин
Количество лопастей 4
Диаметр ротора (колеса) 1.5 м
Высота ротора 1.5 м
Ометаемая площадь 2.25 кв.м
Высота мачты 1-2 м
50. . . +40 0C
Срок эксплуатации ВЭУ > 20 лет
Период между тех.обслуживанием > 5 лет
Масса ВЭУ ориентировочно 50 кг
Может использоваться для питания светильников общественного и персонального освещения.
Ветроустановка мощностью 1.5 кВт, ВЭУ-1.5
Портативная ветроэнергетическая установка. Благодаря малым размерам может легко транспортироваться на вьючных животных (верблюдах, оленях) и легковых автомобилях среднего класса. Может использоваться для приготовления пищи, обогрева жилища и т.д. Устанавливается без помощи грузоподъемных машин, двумя рабочими без специальных навыков с помощью лебедки. Подключив ветроустановку к аккумуляторам, можно заряжать их в ветреную погоду и использовать их емкость во время безветрия. Выпускается с выходом 48В постоянного тока и 220В/50Гц переменного тока (с инвертором).
Мощность генератора номинальная 1.5 кВт
Диапазон частоты вращения 60-220 об/мин
Номинальная частота вращения 190 об/мин
Количество лопастей 4
Хорда лопасти (длина по горизонтальному разрезу) 300 мм
Диаметр ротора (колеса) 2.3 м
Высота ротора 2.8 м
Ометаемая площадь 6.44 кв.м
Высота мачты 8-20 м
0.000058 м/с2
45 дБА
не зафиксирован
не измерялось
– электрическое поле, кВ/м не измерялось
Диапазон рабочих температур воздуха -50. . . +40 0C
Срок эксплуатации ВЭУ > 20 лет
Период между тех.обслуживанием > 5 лет
Ветроустановка мощностью 3 кВт 6-лопастная, ВЭУ-3(6)
Малая ветроустановка для обеспечения энергопитания небольшого дома, удаленного объекта. Сборка может быть осуществлена бригадой из 3-х обученных рабочих с краном или по соответствующей инструкции без грузоподъемных машин, с использованием приспособления и лебедки. При подключении к аккумуляторным батареям пиковая мощность может быть увеличена до 6 кВт с применением соответствующего инвертора. А при подключении дизель или бензогенератора – до 9 кВт. Имеется модификация 1.5 кВт для установки на крыши малоэтажных домов в районах с ограниченностью высотностью мачт и других устройств.
Выходное напряжение ВЭУ 24 (48) В пост.тока
Скорость ветра номинальная 10.4 м/с
Выходное напряжение инвертора (квазисинусоида) 220/110 В перем.тока
Номинальная частота инвертора 50/60 Гц
Стартовая скорость ветра 2.4 м/сек
Диапазон рабочих скоростей ветра 4.. .60 м/сек
Диапазон частоты вращения 60-220 об/мин
Номинальная частота вращения 180 об/мин
Количество лопастей 6
Хорда лопасти (длина по горизонтальному разрезу) 400 мм
Диаметр ротора (колеса) 3.4 м
Высота ротора 3.8 м
Ометаемая площадь 12.92 кв.м
Высота мачты 8-20 м
Вибрация (амплитуда виброускорения, м/с2) в резонансе 0.000043 м/с2
Шум, дБА (макс. уровень звука на макс.скорости) 41 дБА
Инфразвук, дБ (уровень звукового давления в октавных полосах) не зафиксирован
– магнитная индукция 50Гц, мкТл не измерялось
– электрическое поле, кВ/м не измерялось
Диапазон рабочих температур воздуха -50. . . +40 0C
Срок эксплуатации ВЭУ > 20 лет
Период между тех.обслуживанием > 5 лет
Ветроустановка мощностью 3 кВт 4-лопастная, ВЭУ-3(4)
Модификация 6-лопастной ВЭУ-3. Малая ветроустановка для обеспечения энергопитания небольшого дома, удаленного объекта. Сборка может быть осуществлена бригадой из 3-х обученных рабочих с краном или по соответствующей инструкции без грузоподъемных машин, с использованием приспособления и лебедки. При подключении к аккумуляторным батареям пиковая мощность может быть увеличена до 6 кВт с применением соответствующего инвертора. А при подключении дизель или бензогенератора – до 9 кВт. Достоинство – дешевле ВЭУ-3(6). Недостаток – неплавная работа ротора, есть рывки.
Мощность генератора номинальная 3 кВт
Выходное напряжение ВЭУ 24 (48) В пост.тока
Скорость ветра номинальная 10.4 м/с
Выходное напряжение инвертора (квазисинусоида) 220/110 В перем.тока
Номинальная частота инвертора 50/60 Гц
Стартовая скорость ветра 3 м/сек
Диапазон рабочих скоростей ветра 4.. .60 м/сек
Диапазон частоты вращения 60-220 об/мин
Количество лопастей 4
Хорда лопасти (длина по горизонтальному разрезу) 4600 мм
Диаметр ротора (колеса) 3.4 м
Высота ротора 4.2 м
Ометаемая площадь 14.28 кв.м
Высота мачты 8-20 м
Вибрация (амплитуда виброускорения, м/с2) в резонансе 0.000098 м/с2
Шум, дБА (макс. уровень звука на макс.скорости) 47 дБА
Инфразвук, дБ (уровень звукового давления в октавных полосах) не зафиксирован
– магнитная индукция 50Гц, мкТл не измерялось
– электрическое поле, кВ/м не измерялось
Диапазон рабочих температур воздуха -50. . . +40 0C
Срок эксплуатации ВЭУ > 20 лет
Период между тех.обслуживанием > 5 лет
Ветроустановка мощностью 5 кВт 6-лопастная, ВЭУ-5(6)
Малая ветроустановка для обеспечения энергопитания небольшого дома, удаленного объекта. Сборка может быть осуществлена бригадой из 3-х обученных рабочих с краном или по соответствующей инструкции без грузоподъемных машин, с использованием приспособления и лебедки. При подключении к аккумуляторным батареям пиковая мощность может быть увеличена до 10 кВт с применением соответствующего инвертора. А при подключении дизель или бензогенератора – до 15 кВт.
Мощность генератора номинальная 5 кВт
Выходное напряжение ВЭУ 48(96) В пост.тока
Скорость ветра номинальная 10.4 м/с
Выходное напряжение инвертора (квазисинусоида) 220/110 В перем.тока
Номинальная частота инвертора 50/60 Гц
Стартовая скорость ветра 3.5 м/сек
Диапазон рабочих скоростей ветра 4.. .60 м/сек
Диапазон частоты вращения 60-160 об/мин
Номинальная частота вращения 160 об/мин
Количество лопастей 6
Хорда лопасти (длина по горизонтальному разрезу) 460 мм
Диаметр ротора (колеса) 5.1 м
Высота ротора 4.0 м
Ометаемая площадь 20.4 кв.м
Высота мачты 8-20 м
Вибрация (амплитуда виброускорения, м/с2) в резонансе 0.000043 м/с2
Шум, дБА (макс. уровень звука на макс.скорости) 43 дБА
Инфразвук, дБ (уровень звукового давления в октавных полосах) не зафиксирован
– магнитная индукция 50Гц, мкТл не измерялось
– электрическое поле, кВ/м не измерялось
Диапазон рабочих температур воздуха -50. . . +40 0C
Срок эксплуатации ВЭУ > 20 лет
Период между тех.обслуживанием > 5 лет
Ветроустановка мощностью 30 кВт, ВЭУ-30
Ветроэнергетическая установка находится в стадии полевых испытаний опытных образцов. Ветроустановка может служить удобным автономным источником энергопитания для большого коттеджа, группы домов, офиса или небольшого цеха, выдавая на пике до 90 кВт (30 кВт выдает ВЭУ, 30 кВт выдает блок аккумуляторов в течение 30-40 минут, 30 кВт выдает дизель-генераторная установка). ВЭУ-30 выпускаются под заказ.
Мощность генератора номинальная 30 кВт
Выходное напряжение ВЭУ 96 (400) В пост.тока
Скорость ветра номинальная 10.4 м/с
Выходное напряжение инвертора (квазисинусоида) 220/110 В или 380В перем.тока
Номинальная частота инвертора 50/60 Гц
Стартовая скорость ветра 3.4 м/сек
Диапазон рабочих скоростей ветра 4.. .60 м/сек
Диапазон частоты вращения 25-65 об/мин
Номинальная частота вращения 50 об/мин
Количество лопастей 6
Хорда лопасти (длина по горизонтальному разрезу) 950 мм
Диаметр ротора (колеса) 9,2 м
Высота ротора 12 м
Ометаемая площадь 110,4 кв.м
Высота мачты 15,9 м
Вибрация (амплитуда виброускорения, м/с2) в резонансе 0.000091 м/с2
Шум, дБА (макс. уровень звука на макс.скорости) 68 дБА
Инфразвук, дБ (уровень звукового давления в октавных полосах) не зафиксирован
– магнитная индукция 50Гц, мкТл до 8 мкТл
Диапазон рабочих температур воздуха -50. . . +40 0C
Срок эксплуатации ВЭУ > 20 лет
Период между тех.обслуживанием > 5 лет
Например, в системе комбинированного (в т.ч. и автономного) энерго-водо-водородо-кислородо-обеспечения ветроэнергетическая установка (ВЭУ) вместе с другими источниками электрического тока в ветренную погоду не только снабжает потребителя электроэнергией, но и питает электролизер – модуль расщепления воды на кислород и водород, которые запасаются в соответствующих емкостях для хранения (баллонах, цистернах). Данные газы используются для хозяйственных нужд, кроме того, водород можно использоваться для заправки личного автомобиля и т.д.
ООО - Юнитор-М
Ветрогенераторы с вертикальной осью вращения российского производства Крупные ветроустановки могут быть произведены на заказ с соответствующими характеристиками, позволяющими различный тип
Вертикальный ветрогенератор или ветроустановки с вертикальной осью вращения
Принцип работы вертикального ветрогенератора
Почему в
етрогенератор называют “вертикальным”? На этот вопрос приходится давать пояснения в первую очередь. Разумеется, вертикальным ветряк именуют не из-а того, что стоит он на вертикальной мачте. А в связи с тем, что воображаемая ось вращения генератора также вертикальна как и мачта на которой он и находится. При этом, если бы на этом генераторе был закреплён винт как у горизонтального ветряка, то он находился и вращался бы в горизонтальной плоскости. То есть ветер пролетал бы мимо винта, что само по себе абсурдно. Рабочая поверхность которую толкает ветер должна быть перпендикулярна, ну, или почти перпендикулярна направлению его движения.
Наиболее показательно это воплощено в вертикальных ветрогенераторах роторного типа. Такой ветрогенератор представлен на фотографии. Не будем вдаваться сейчас в излишние подробности, отметим просто, что именно ортогональный тип ротора в вертикальных ветрогенераторах получил наибольшее распространение.
Особенности вертикального ветрогенератора
Роторные ветрогенераторы наименее шумны. Это связано с тем, что на них ставятся низкооборотные генераторы. Ведь нельзя допустить быстрого вращения. Представьте какую центробежную силу могут развить при этом лопасти! Поэтому вертикальные ветряки считают бесшумными, ведь его лопасти обычно не разгоняются более чем 200-300 об./мин. В силу такие ветряки могут монтироваться в практически вплотную к постройкам или даже на них, а так посреди городской застройки.
Другая особенность, дающая свои преимущества вертикалкам – отсутствие необходимости его ориентации на ветер. В то время как при резкой смене направления ветра традиционный горизонтальный ветряк оказывается в другой к ветру плоскости и обороты его падают, вертикальные ветрогенератор улавливает ветер с любой стороны.
Роторный ветрогенеряк реализует энергию воздушных масс не от одних лишь только горизонтальных их перемещений, но и от иных. Восходящие, нисходящие, вихревые потоки тоже участвуют. Это позволяет использовать данные ветроустановки в местах, где широкие открытые местности отсутствуют.
Вертикальным ветрогенераторам нет необходимости поворачиваться к ветру в зависимости от смены его направления, такое свойство позволяет ветряку устойчиво работать при ветрах резко изменяющих своё направление. Поэтому они более устойчивы к штормовым ветрам.
Есть и другие положительные моменты вертикальных ветрогенераторов:
- Первое – это «буреустойчивость». Лопасти не “встроены” в одну плоскость, как винт традиционного ветряка. Они постоянно уходят от ветра, поэтому установкам не так страшен буревой ветер и могут использоваться в широком скоростном диапазоне ветров (от 2 до 50 м/сек). С увеличением силы ветра и ростом оборотов возникает эффект волчка и устойчивость ветряка только возрастает.
- Второе – устойчивость установок вертикального типа к погодным условиям. Они менее чувствительны к снегопадам и обледенениям, хорошо работают и в снежную пору, даже при налипании снега на лопасти.
- “Вертикалку” возможно смонтировать на различных сооружениях: крыше здания, платформе, вышке и т.п.;
- Относительно небольшая скорость вращения ротора повышает ресурс работы подшипников и общий, следовательно, общий ресурс.
Какие вертикальные ветрогенераторы выпускаются
Осуществляется серийный выпуск ветроэлектрических установок с воздушным движителем роторного типа с вертикальной осью вращения “ВЕРТИКАЛЬ” номинальной мощностью от 500 до 3000 Вт.
Ветрогенераторы вертикальные ортогональные (роторные) выпускаются с роторами в одноярусном и многоярусном исполнении в зависимости от конструкции ротора и мощности устанавливаемого генератора.
Улучшить эксплуатационные характеристики ветроустановок и удобство пользования позволяет использование контроллеров заряда АКБ “Русский ветер”. Они обладают повышенной надёжностью и функциональностью.
Технические характеристики вертикального ветрогенератора:
- рабочий диапазон скорости ветра от 2 до 50 м/сек.;
- напряжение на АКБ – 12/48 Вольт;
- защита от буревых ветров осуществляется автоматическим контролем за скоростью вращения ротора и заблаговременным его торможением;
- “интеллектуальное” притормаживание ротора для поддержания режима заряда АКБ без потери оборотов его вращения
- электрическая блокировка вращения генератора;
- мачты стальные различных типов: секционные, трубчатые, типа “журавль”
- высота крыла-лопасти – до 2,0 метров
- материал лопасти – стеклопластик с металлическим каркасом, аллюминий
- номинальная скорость вращения ротора до 300 об/мин.
- высота мачты от 1,8 до 20 м.
- диаметр ротора – до 3 метров.
Подытожим так: на теоретическом уровне можно рассматривать массу аргументов “за” и “против”. Но, в конечном счёте, всё “уравновешивает” практика. Именно она даст возможность судить какие типы ветрогенераторов и в каких случаях окажутся более приемлемы для использования. Сегодня с определённостью можно отметить, что традиционный пропеллерный ветряк заметно дешевле. Для кого-то это более существенно. А для кого-то более важными окажутся иные моменты.
Так или иначе, первый опыт показал, что надежды связанные с вертикальноосевой “парадигмой” не безосновательны. Вертикальные ветрогенераторы успешно работают и их конструкции продолжают совершенствоваться.
Ветрогенератор с вертикальной осью вращения 4-го поколения, 3 кВт
Что такое VAWT?
VAWT – Vertical Axis Wind Turbine – ветровой генератор 4-го поколения с вертикальной осью вращения, изменяемым углом атаки лопаток турбины и автоматической гидравлической системой торможения.
Ветровые генераторы 4-го поколения с вертикальной осью вращения аэродинамического колеса отличаются от традиционных горизонтально ориентированных турбин по конструкции и области применения. Так, например, ветрогенератор нового 4-го поколения с вертикальной осью должен иметь систему изменения угла атаки лопаток турбины для управления скоростью вращения турбины генератора, использовать один и тот же вал для ветряного колеса и генератора, автоматическую систему механического торможения и т.д.
Мы предлагаем широкий выбор ветрогенераторов с вертикальной осью от 500 Вт, 1 кВт, 3 кВт, 5 кВт, 10 кВт и до 60 кВт. Все они имеют систему управления углом атаки лопастей колеса турбины и автоматическую систему гидравлического торможения.
Комбинированная электростанция – ветро-солнечная гибридная система – наилучшее техническое решение для мегаполиса.
Технически продуманный VAWT ветрогенератор должен обладать тремя основными характеристиками:
- Высокая эффективность. Его эффективность должна быть не менее традиционного горизонтального генератора.
- Наличие системы управления углом атаки лопаток по скорости, а не сброса полезной нагрузки.
- Автоматическая система механического торможения гораздо предпочтительнее, чем генератор короткого замыкания.
Основные преимущества VAWT ветрогенераторов
- Безопасная конструкция ветрогенератора с мощными лопастями.
- Снижение рабочих шумов, шума практически не слышно.
- Ветрогенераторы безопасны для птиц, никаких угроз для диких животных.
- Наивысшая выработка электроэнергии при низкой скорости ветра.
- Простое обслуживание и низкая стоимость технического обслуживания.
- Долгий срок службы ветрогенератора благодаря стабильной структуре ротора.
- Мачта ветрогенератора требует меньший фундамент.
- Легко интегрируется в архитектуру городского и загородного ландшафтов.
- Направление ветра 360 градусов для производства электроэнергии.
Дополнительные преимущества VAWT ветрогенераторов
- Начинают работать при скорости ветра 2 м/с.
- Эффективность системы SAWT эквивалентна большим горизонтальным турбинам.
- Система управления углом атаки лопастей турбины.
- Автоматическая система гидравлического торможения.
- Хорошо спроектированная мачта и фундамент.
- Простая установка.
Инновационные технологии
- Влагозащищенный корпус;
- Высокоэффективная аэродинамическая конструкция;
- Коррозионостойкие алюминиевые сплавы;
- Специальные материалы конструкции;
- Отсутствие шума.
Особенности конструкции
- Два года ограниченной гарантии;
- Наивысший стандарт качества (ISO9001);
- Широкий диапазон рабочих температур (-20℃ +65℃);
- Надежная защита от влаги, тумана и осадков;
- Защита от штормового ветра;
- Высококачественные компоненты и комплектующие.
Высокая эффективность
- Низкая стартовая скорость;
- Большой диапазон рабочих скоростей ветра от 2 до 55 м/с;
- Автоматическая система управления.
Выгодная логистика, упаковка и монтаж
- Легкий и компактный;
- Простой в установке и монтаже;
- Инсталляция в труднодоступных местах.
На большей части территории Восточной Европы, скорость ветра летом сравнительно небольшая, но достаточно много солнца и продолжительный световой день. В то время как зимой, наоборот, много сильных ветров и меньше солнечного света. Поскольку пик работ по производству электроэнергии у ветровой и солнечной систем приходится на различное время суток и года, то гибридная система, соответственно, производит энергии больше, и тогда, когда это действительно необходимо.
Ветровая турбина, мачта, аккумуляторные батареи, фотоэлектрические модули, инвертор и гибридный ветро-солнечный контроллер представляют собой ветроэнергетическую электрогенераторную установку – единое автоматическое устройство, которое одновременно вырабатывает электрический ток, управляет и преобразует энергию ветра и солнца в электрический ток чистого синуса.
Ветроэнергетическая электрогенераторная установка может передавать, управлять и хранить на специальных гелевых батареях электроэнергию, вырабатываемую ветровой турбиной и солнечными фотоэлектрическими модулями. Система может преобразовывать постоянный ток аккумуляторных батарей в переменный чистый синусоидальный ток напряжением 220 / 380 Вольт.
Инвертор системы не только обладает совершенным внешним видом, снабжен жидкокристаллическим монитором, и удобен в эксплуатации, но также, имеет защиту от избыточного заряда аккумуляторных батарей, перенапряжения, перегрева, понижения напряжения, ошибки подключения к полюсам аккумуляторной батареи. Кроме того, он имеет устройство автоматической утилизации избыточной энергии. В инверторе использован высокоэффективный и надежный американский микроконтроллер, являющийся важным компонентом системы управления. Электронное оборудование производится в ЕС, Японии, Китае, США и других странах.
Ветрогенератор с вертикальной осью вращения 4-го поколения, 3 кВт: продажа, цена в регионе
Ветрогенератор с вертикальной осью вращения 4-го поколения, 3 кВт. Подробная информация о товаре/услуге и поставщике. Цена и условия поставки
В этом разделе собраны различные конструкции ветрогенераторов с вертикальной осью вращения, сделанные любителями данного вида ветрогенераторов. Вертикальных ветрогенераторов бывает множество видов и вариаций. Простейшие Савониусы или по простому бочки, и более продвинутые роторы Дарье, которые более оборотистые, но тут каждый вид имеет свои достоинства и недостатки.
>
Ротор Онипко
Описание ротора Онипко. Что это? Очередной проект для поиска инвесторов или это реально эффективный ветрогенератор 
>
Вертикальный ветрогенератор
Самодельный ветрогенератор, фото и видео. Немного фото самого ветряка, вышки и генераторов. Для этого ветряка изготавливалось несколько вариантов генераторов 
>
Вертикальный ветрогенератор необычной конструкции
Интересная конструкция ветрогенератора, генератор которого сделан из асинхронного двигателя, но генератор сделан с тремя статорами и тройным ротором. так-же необычно вращается двухлопастной ротор с лопастями из поликарбоната. 
>
Ветряк из бочек с откидными лопастями
Ветрогенератор сделанный из жестяных бочек. Генератор сделан из асинхронного двигателя мощностью 2,2кВт, ротор которого переделан на неодимовые магниты. Привод на генератор ременной. Лопасти ветряка откидные с центробежными грузами, выхотя на ветер они раскрываются и закрываются переходя под ветер. 
>
Ветрогенератор из мотор-колеса
Немного фотографий небольшого вертикального ветрогенератора. В качестве генератора здесь использовалось мотор-колесо от скутера, передача крутящегго момента на генератор цепная, соотношение примерно 1:2,5. Размеры ротора 1*1,6метра, высота мачты 9 метров. На среднем ветру этот ветряк выдает до 3А и 17v на зарядку щелочного аккумулятора. 
>
Ветрогенератор для забора воды
Ставшая уже легендарной на просторах рунета конструция этого ветрогенератора, который приводит в движение самодельный насос, а он качает воду из озера. Изначально ветряк должен был заряжать аккумулятор, но слишком малые обороты свели на нет все попытки получения электричества. 
>
Вертикальный ветрогенератор, ротор Угринского
Самодельный ветрогенератор с вертикальной осью вращения и размером ротора 0,75*1,6м. Конструкция лопастей по чертежам ротора Угринского, это улучшенный Савониус по сути, КИЭВ такой конструкции выше. Конструкция сделана из двух блоков с углом 90 градусов, материал фанера и алюминий. Генератор для этого ветряка аксиального типа на постоянных магнитах.Мощность ветроустановки около 50 ватт на ветре 7-8м/с.
