Вітрогенератор є надзвичайно важливим, а часто і єдиним джерелом електроенергії для людей, що живуть далеко від цивілізації, на природі або ж у місцях, де з тих чи інших причин відсутні електричні і мережеві комунікації.
Зазвичай такі люди або замовляють спеціальне обладнання у фірм, що виробляють подібні агрегати, або ж роблять електрогенератори самі, виготовляючи і сам двигун, і лопаті для електрогенератора своїми руками.
Немає нічого складного в створенні такого джерела енергії, а от значення практичної користі від такого пристрою важко переоцінити.
Вітряні електростанції
Вітряні електростанції – це особливі пристрої, що перетворюють енергію вітру в енергію електричну. Це відбувається за рахунок обертання ротора. Потоки вітру потрапляють на лопаті гвинта і змушують обертатися ротор, механічна енергія від обертання якого перетворюється в енергію електричну. Розмір лопаті вітрогенератора, як правило, можна вважати показником потужності пристрою, а також з нього можна дізнатися приблизну продуктивність генератора.
Вітряні електростанції зазвичай складаються з декількох установок і в сумі дають велику кількість електроенергії, особливо в періоди буревіїв та сильних тривалих вітрів.
Подібні пристрої використовуються там, де спостерігається нестача електричної енергії або взагалі немає можливості провести її традиційними методами.
Істотними перевагою вітряної електростанції є те, що вона не споживає будь-яких цінних ресурсів, крім енергії вітру. На відміну від електрогенераторів, що працюють на бензині або інших видах палива, вітрогенератор не потребує підзарядки.
Домашній дизайн
Домашній вітрогенератор може бути виготовлений як в цілях реального забезпечення житла електроенергією, так і для придбання пізнавально-практичного досвіду. У будь-якому випадку це буде корисна виріб, який можна використовувати, наприклад, для підзарядки електронного гаджета чи побутового приладу.
Домашні вітрогенератори відрізняються від промислових істотно меншим розміром і здатністю виробляти порівняно невелика кількість електричної енергії.
Зазвичай подібні агрегати встановлюються на задньому дворі і під’єднуються до системи забезпечення житлового приміщення електроенергією. Такий спосіб отримання електричної енергії, абсолютно не вимагає фінансових витрат, і вже тим більше, з легкістю окупає кошти, витрачені на його виготовлення.
Призначення
Основним завданням вітрогенератора є виробництво електроенергії та забезпечення нею житлових приміщень. Зазвичай такі машини встановлюються на дачах, садових ділянках і підключаються до систем нагріву води або ж невеликим побутових приладів. Найчастіше вітрогенератори використовуються для живлення електроенергією будівельних електроінструментів зразок електропили, наждаку або циркулярної пили.
Купівля
Звичайно, найбільш простим рішенням стане купівля вже готового вітрогенератора. Зараз існує величезна кількість компаній, що займаються виготовленням і складанням вітрогенераторів як за своїми ескізами, так і за індивідуальним запитам клієнта. Можна без особливих проблем вибрати і замовити генератор будь-якого типу, розміру та призначення. Проте виготовлення такого пристрою своїми руками все одно стане вигідним рішенням для будь-якого господаря, так як не у всіх районах, де люди потребують електроенергії, існує можливість виготовлення або навіть доставки вітрогенератора. У подібних умовах доводиться сподіватися тільки на свої особисті вміння та можливості.
Саморобний вітрогенератор
Вітрогенератор, виготовлений своїми руками, має ряд переваг. На відміну від придбаного пристрою, як власноруч створеної машини можна не сумніватися. Також домашній вітрогенератор завжди виготовляється під потреби конкретного будинку.
Зробити вітрогенератор для дачної ділянки своїми руками дуже просто, тим більше що готовий двигун можна без праці придбати практично в будь-якому технічному магазині або замовити в інтернеті. Більша частина часу піде на виготовлення лопатей вітрогенератора.
Лопаті
Лопаті є найважливішою частиною системи вітрогенератора. Від їх розміру і форми залежить кількість виробленої пристроєм енергії. Зробити лопаті для вітрогенератор своїми руками дуже просто. Є маса способів виготовлення різних видів подібних обертових елементів. Навіть самий недосвідчений майстер з легкістю зможе скористатися покроковими інструкціями та порадами.
Створення своїми руками
Щоб створити лопаті для вітрогенератора власноруч, варто дотримуватися певного плану. Подібна технологія виготовлення не тільки дозволить уникнути помилок в роботі, але і гарантує створення пропорційно відповідних до двигуна лопатей.
По-перше, потрібно визначитися з розмірами лопаті вітрогенератора. Зазвичай довжина поверхні обертової прямо пропорційна потужності двигуна. Чим довше лопать, тим більше енергії потрібно для її обертання. Слід заздалегідь провести всі необхідні математичні розрахунки, визначивши довжину лопаті вітрогенератора, її ширину і товщину. Далі необхідно визначитися з формою. Від цього критерію залежить легкість її обертання. Найбільш вигідною формою для подібної поверхні буде тонка і широка лопать у формі викривленого трикутника.
По-друге, слід намалювати схему чи креслення лопаті на міліметровому папері, а потім перенести його на матеріал, використовуючи паперову викрійку. Необхідно діяти обережно, уникаючи неточностей або відхилення від креслення, інакше можуть виникнути труднощі при запуску вітрогенератора, а також неполадки в процесі його роботи.
По-третє, потрібно акуратно випиляти або вирізати лопаті із заготовленого матеріалу, відрізаючи строго по лінії викрійки. Після відділення лопатей від іншої частини використовуваного матеріалу виробу слід ретельно обробити напилком, а потім м’якою наждачним папером. Це дозволить згладити робочу поверхню, допоможе уникнути зайвого тертя, а також позбавить процес руху лопатей від різного роду труднощів і перешкод.
По-четверте, необхідно закріпити на лопаті з’єднує їх елементі. Зробити це можна за допомогою болтів і епоксидної смоли. Кріплення повинні бути міцними і не давати лопат вільно рухатися. Від фортеці системи безпосередньо залежить працездатність, зносостійкість майбутнього вітрогенератора.
Виготовити лопаті для вітрогенератор своїми руками можна з декількох типів матеріалів. Для цього добре підходить листкова фанера, трубка ПВХ або ж листовий алюміній.
Лопаті з ПВХ-труби
Лопаті виготовлені з ПВХ-труби, бувають двох типів. До першого типу відносяться довгі і вузькі, що обертаються елементи, а до другого – широкі і істотно більш короткі.
Лопаті першого типу застосовуються в генераторах, що виробляють мала кількість електричної енергії, а гвинти другого типу активно встановлюються установки промислових вітрових електростанцій.
Можна виготовити обидва типи лопатей для вітрогенератора з ПВХ-труби.
Для цього слід взяти відрізок труби, співпадаючий по довжині з габаритами лопаті, і розрізати його поздовжньо. Потім необхідно розпрямити трубу, перетворивши її в поліхлорвініловий лист і залишити під пресом на кілька діб. Після того як труба прийме форму ідеально рівного листа, можна наносити на неї контури майбутньої лопаті з допомогою заздалегідь виготовленого лекала.
Далі слід обробити отримані деталі і скріпити їх між собою за допомогою епоксидної смоли, перетворивши в готовий гвинт для електрогенератора.
Алюмінієві лопаті
Виготовлення лопаті вітрогенератора з листа алюмінію проводиться за тією ж самою схемою, за якою здійснюється робота з трубою ПВХ. Однак істотною відмінністю між двома системами є метод кріплення лопатей до з’єднує елементу. При роботі з алюмінієм краще не використовувати болти і епоксидну смолу, а з’єднати деталі за допомогою заклепок.
Також алюмінієві елементи вимагають більш ретельної обробки за допомогою напилка, наждаку і двох видів наждачного паперу. Гостру кромку лопаті спочатку слід обробити напилком і грубим наждачним папером, а вже потім відшліфувати м’якою. У разі необхідності можна прибрати великі надлишки матеріалу за допомогою наждаку. Їм же можна згладити серйозні нерівності в лопатях.
Лопаті з скловолокна
Найбільш копіткою і вимагає великого терпіння є спосіб виготовлення лопатей для вітрогенератора з використанням скловолокна. Будь-який виріб з цього матеріалу створюється у три етапи.
На першому етапі слід визначитися з формою і розмірами лопаті, тобто, провести розрахунок лопатей вітрогенератора. На підставі цих даних можна приступати до виготовлення форми для майбутнього виробу. Зазвичай форма випилюється з м’яких порід дерева, ретельно обробляється наждачним папером. Форма повинна бути гладкою, без подряпин, опуклостей і нерівностей, так як всі вони можуть неминуче позначитися на поверхні лопаті.
Другий етап являє з себе безпосередньо виготовлення лопаті для вітрогенератор своїми руками, тобто, послідовне укладання смуг скловолокна у форму. Слід ретельно прасувати кожен шар, уникаючи потрапляння всередину бульбашок повітря або різного сміття. Після повного заповнення форми, вона закривається заздалегідь виготовленої кришкою, і лопать залишають у теплому місці до повного висихання.
На третьому етапі саморобні лопаті для вітрогенератора слід ретельно перевірити на викривлення і деформацію, а потім обробити наждачним папером. Для більшої міцності лопаті можна пофарбувати або покрити кольоровим лаком. Це додасть виробу найбільш естетичний вигляд.
Далі за аналогією з іншими способами потрібно закріпити виготовлені деталі на обертовому соединительном елементі за допомогою болтів. З-за особливої структури скловолокна не рекомендується використовувати заклепки або інші типи кріплення, які не є знімними.
Креслення лопатей
Креслення лопаті вітрогенератора можна без праці знайти на всіляких форумах по інтересу. Один з варіантів представлений вашій увазі на фото вище. Зрозуміло, слід використовувати його лише як приклад, підставивши необхідні значення довжини і ширини обертових елементів системи генератора.
Існує велика кількість різних креслень і схем, які можна взяти за зразок при проектуванні лопатей для власної вітряної машини.
Проте яким би малюнком не користувався винахідливий господар будинку, головними критерієм залишається довжина лопаті вітрогенератора, так як від нього залежить працездатність і ККД майбутнього устрою.
Приклади лопатей
Існує велика кількість різних форм лопатей вітрогенератора. Кожна з них використовується в своїй певній сфері. У місцях, де переважає вітряний клімат, зазвичай встановлюють довгі і тонкі лопаті. А ось на території, де спостерігається дефіцит вітру, монтують широкі і короткі, які завдяки своїй поверхні активніше захоплюють вітряні потоки.
Балансування
Після виготовлення лопаті для вітрогенератор своїми руками, слід провести їх балансування і налаштування. Перше виробляється за допомогою підвішування лопатей на мотузці до стелі. Слід стежити за поведінкою лопаті в повітрі, а також відразу виявляти невідповідність її частин, якщо вона присутня. Також потрібно приділити увагу відносини лопаті до повітряних потоків, з’ясувати, чи немає перешкод для розсічення повітря кромкою лопаті. Налаштування вітрогенератора проводиться за допомогою анемометра, за значеннями якого і калібрується пристрій.
Потрібно пам’ятати, що сам процес доведення пристрою до роботи з максимальною віддачею займе не один тиждень і вимагатиме від творця великого терпіння і посидючості.
Вітрогенератор зазвичай вимагає від однієї до трьох тижнів налаштування і адаптації під клімат та режим вітрів конкретної місцевості. Точна настройка дозволить домогтися максимального ККД пристрою.
