Саморобні генератори для вітряка

З давніх часів і до сьогоднішнього дня людство намагається знайти альтернативні джерела енергії. Але, незважаючи на прогрес у всіх без винятку галузях промисловості і регулярне впровадження у виробництво інноваційних способів одержання потужності, самими надійними і поширеними залишаються природні ресурси – вода, вітер і пр. І якщо з монтажем гідроелектростанції у пересічного споживача можуть виникнути проблеми, то обладнати такий механізм, як вітряк для приватного будинку, в стані практично кожен господар. Саме про це пристрої, його технічні характеристики, види і особливості монтажу далі піде мова.

Що собою являє вітряний генератор?

Такий механізм являє собою виріб, основне призначення якого полягає в перетворенні енергії вітру в електричну напругу. Подібними приладами, які серед споживачів іменуються вітряками, користувалися ще на зорі нашої ери, тільки форма їх, безумовно, була іншою. Сьогодні такий пристрій значно удосконалилася. Основний ресурс для такого механізму – це вітер. Виходячи з проведених спостережень, що ґрунтуються на його швидкості і щільності, фахівці з'ясовують, якою саме повинна бути висота для розміщення цього приладу, яким кількістю лопатей він повинен володіти і пр. Генератори для вітряка виробляються на спеціалізованих підприємствах, однак багато господарів віддають перевагу виготовляти такий механізм своїми силами за допомогою підручних засобів. Але перш ніж говорити про особливості цього процесу, слід з'ясувати, яким чином функціонує такий механізм.

Принцип роботи саморобного вітряка

Дуже схожою на систему цього генератора є знайома всім турбіна літака. Головна відмінність – у вітряка обертання лопатей відбувається не за рахунок роботи потужного двигуна. В основі функціонування лежить вільна енергія вітру, яка поглинається і згодом перетворюється в потрібний господарям електрика. Як правило, форма лопатей підбирається така, щоб будь-який, навіть найменший подих було відчутним, а механізм відразу ж на нього реагував. Незважаючи на те, що швидкість обертання часто здається низькою, малі шестерні обертаються набагато швидше великих, що не завжди помітно на перший погляд. Працюючи таким чином, механізм чудово справляється з розгоном лопатей і енергія виробляється в потрібному обсязі.

Основні переваги вітряних генераторів

До незаперечних переваг подібних виробів можна віднести наступні: - екологічна безпека. Вітряк для приватного будинку ніяк не впливає на стан атмосфери і не виділяє в повітря ніяких шкідливих вихлопів і газів, оскільки палива для його функціонування не потрібно; - як стає зрозуміло, цей механізм дуже вигідний з економічної точки зору, так як витрачатися на пальне не доведеться. Усі витрати будуть пов'язані лише з монтажем структурних частин вітряка, і зокрема його генератора. Однак у такого функціонального пристрою все ж є і деякі негативні характеристики, про які не можна не згадати.

Недоліки вітряків

Головний мінус вироби – нездатність керувати швидкістю його роботи, що пояснює постійну різницю в обсязі виробленої енергії. Простіше кажучи, при відсутності вітру виникає неминуча необхідність використовувати інший джерело, що функціонує вже на будь-якому паливі.
Крім того, з точки зору ергономічності подібні установки не дуже зручні, оскільки вони займають багато місця. До того ж для максимального ефекту розміщувати їх краще всього на височині, а не на рівнинній місцевості. Монтуючи вертикальний вітряк, вкрай важливо узгодити його установку з сусідами, так як зустрічаються випадки, коли цей механізм виступає серйозною перешкодою для телевізійних антен, а рівень шуму часом буває занадто високою. Далі слід розглянути два основних типи вітряків – горизонтальний і вертикальний. У кожного з них є свої особливості, пов'язані як з установкою, так і з експлуатацією.

Пристрій горизонтального вітрогенератора

Різниця між двома названими видами цих механізмів полягає в розташуванні осі. Горизонтальний варіант є більш поширеним для забезпечення електроенергією невеликих будівель приватного типу і складається з таких структурних компонентів:

Роторний вал.

Коробка передач.

Безпосередньо генератор.

Система гальм.

Перед тим як зробити вітряк, слід чітко усвідомити, що лопаті такого вироби повинні виготовлятися з міцного металу, здатного витримати впливу негоди. Завдяки коробці передач весь механізм функціонує надійно. Для запобігання непередбачених ситуацій допускається монтаж додаткового двигуна, здатного виробляти електричну енергію.

Функціонування вертикального вітряка

Ця система оснащена роторним валом, розташованим вже не горизонтально, а прямо. Основна перевага такої конструкції полягає в тому, що вільна енергія, що отримується з повітря, проводиться незалежно від якоїсь конкретної сили вітру. Крім того, зовсім необов'язково монтувати подібний механізм на відкритій ділянці, його на відміну від горизонтального зразка можна встановити всередині будівлі.
Функціонують генератори для вітряка, обладнаного вертикально, дуже просто. Надходить енергія перетвориться в електрику за рахунок обертових лопатей, які, в свою чергу, працюють завдяки роторному валу. При цьому отримується напруга завжди можна не просто спрямувати у житлове приміщення, але і підвести до конкретного обладнання або приладу.

Матеріали для складання вітрогенератора

Комплектація такого саморобного пристрою не включає яких-небудь деталей, які важко дістати, як правило, всі елементи є у вільному доступі на ринку або в народному господарстві. Так, механізм монтується за допомогою наступних матеріалів:

автомобільний генератор для вітряка 12 V;

звичайний акумулятор тієї ж потужності;

посуд, виготовлений з алюмінію чи нержавіючої стали, наприклад, відро або велика каструля;

реле автомобіля;

вимикач у вигляді кнопки;

спеціальний прилад для вимірювання напруги – вольтметр;

дроту потрібної довжини;

технічні інструменти дриль, викрутка, кусачки;

кріпильні елементи у вигляді гайок, болтів і шайб.

Маючи в наявності всі перераховані вище матеріали можна починати збирати горизонтальний або вертикальний вітряк.

Процес виготовлення

Якщо лопаті приладу будуть виготовлятися з відра, то його слід розділити на 4 частини, дотримуючись пропорції майбутніх деталей, а потім, не доходячи до кінця, вирізати елементи спеціальними ножицями, призначеними для металу. На дні і на шківі необхідно розмітити і просвердлити отвори для кріплення болтів. Важливо, щоб отримані отвори розташовувалися симетрично один одному, інакше, обертаючись, вітряк може кренитися. Після цього лопаті слід трохи відігнути. Генератори для вітряка можуть крутитися в різні боки, тому тут слід враховувати, в якому напрямку він рухається, щоб змістити в цю сторону металеві частини. Кут згину безпосередньо впливає на швидкість обертання. Кріплення відра з підготовленими лопатями до шківа здійснюється за допомогою болтів. Далі до системи підключається генератор. Правильно поєднавши всі дроти, можна домогтися безперебійної роботи устаткування і забезпечити електрикою не тільки житлові приміщення, але і додаткові комунікації на зразок охоронної сигналізації, відеоспостереження тощо Існують і інші варіанти збірки, де використовуються зовсім інші деталі, одна з яких – магніт для генератора вітряка. Але виріб, виготовлене з автомобільного акумулятора, є самим простим у монтажі та експлуатації.

Як захистити вітрогенератор від урагану?

Бувають випадки, коли застосування такого пристрою є вкрай небажаним. Особливо це стосується тих ситуацій, коли швидкість поривів вітру перевищує показник у 8-9 м/с. В цьому випадку саморобний виріб потребує певної захист. Під час негоди генератори для вітряка найкраще вкривати бічній лопатою. Такий механізм заслужив широку популярність серед споживачів завдяки простоті свого пристрою. Монтується ця лопата з стандартної профільної труби, що має перетин 20x40x25 мм і звичайного листа сталі, товщина якого не повинна перевищувати 1-2 мм. Пружиною, що утримує подібний елемент, що може стати будь-який матеріал, виготовлений з вуглецевої сталі і оброблений цинком. Встановивши таке захисне засіб, можна бути спокійним за цілісність генератора, так як навіть сильний вітер не зможе завдати йому ніяких механічних пошкоджень. Стосується це і всієї конструкції виробу.

Правильний догляд за саморобним вітряком

Для того щоб створене в домашніх умовах обладнання функціонувало нормально, слід керуватися наступними рекомендаціями щодо його експлуатації:

Через кілька тижнів після першого запуску вітрогенератор необхідно опустити і перевірити надійність всіх кріплень.

Всі структурні частини генератора не рідше двох разів на рік обов'язково потрібно змащувати маслом.

Помітивши, що лопаті обертаються криво або постійно тремтять, вітряк слід негайно опустити і відразу усунути всі несправності.

Щітки приймача струму слід перевіряти не рідше одного разу на рік. Це дозволить уникнути можливих неприємностей, пов'язаний із замиканням у мережі.

Фарбування структурних частин всього механізму можна виконувати один раз приблизно в 2-3 роки.

Таким чином, можна з упевненістю сказати, що набагато простіше і дешевше експлуатувати саме саморобні вітряки. Генератори, ціни на які є досить немаленькими, краще всього виготовляти вручну, ніж купувати дороге заводське обладнання. Важливо лише дотримати всі умовності збірки, і тоді отримане пристрій буде працювати довго і надійно.