Как сделать ветрогенератор?

Вопрос очень обширный, если спросить об этом яндекс или гугл, то найдется много фото и видео материалов по самодельным ветрякам. И покажется что сделать ветряк проще простого, достаточно визуально повторить в общих чертах понравившийся вариант ветрогенератора. Но часто так бывает что после изготовления появляется много вопросов таких как, почему так мало мощности, почему медленно крутится, или плохо стартует, и работает не так как должно. Но это не совсем не удивительно так-как такие вещи без расчетов не делаются. Перед тем как делать даже маленький ветряк лучше сразу потратить несколько дней на изучение принципов и основ работы и выработки энергии ветрогенераторами. А иначе это будет не ветряк, а поделка выходного дня, которая вскоре благополучно отправится на свалку истории, или будет много раз переделываться.

>

Ветрогенераторы уже давно изучены вдоль и поперек, есть все расчеты, нужные формулы и прочее. Первым делом нужно изучить как происходит процесс преобразования энергии ветра в электричество. Понятно что лопасти крутят генератор и он дает ток, но не все прям так просто. Ветроколесо, не важно какого типа ветрогенератора, вертикального или горизонтального преобразует энергию ветра в механическую мощность.

Сначала надо определится с тем какая мощность вам требуется и на каком ветре, исходя из этого прикинуть размеры будущего ветрогенератора, и оценить свои возможности по материалам и инструментам, проще говоря что вы реально сможете осилить. Коэффициент использования энергии ветра (КИЭВ) для горизонтальных ветрогенераторов в среднем 0,25-0,45%, а вертикальных 0,10-0,25%. Сразу могу сказать что лучше делать горизонтальный классический ветряк, преимущество это более высокий КИЭВ, поэтому ветряк при той-же мощности будет в два раза меньше вертикалки + изготовить лопасти намного проще и дешевле чем огромный ротор с мощными и тяжелыми деталями. Еще преимущество в том, что горизонтальным ветрякам не нужен редуктор, обороты у них намного больше.

Если делать для вертикалки генератор с прямым приводом, то его размеры и цена будут больше примерно в 4-5 раз. Но отговаривать не буду, так- как если вам нравятся вращающиеся "бочки", то почему бы и нет. Шумность горизонтальных ветряков это отчасти вымысел, бывает что горизонталки шумят, но это обычно из-за особенностей конкретных лопастей, а если ветряк с нормальными лопастями, то его практически не слышно даже на сильном ветре. А проблемы с шумом бывают и у вертикалок, особенно на сильном ветре, когда дисбаланс при переходе лопастей в зону давления ветра, отсюда еще и огромное давление на осевые подшипники, и вибрации. Но это все всплывет на практике и в процессе изучения опыта строительства ветряков другими людьми.

Вариантов изготовления ветрогенераторов множество.

>

Например вертикальный тихоходный ветряк можно изготовить из простой пластиковой или железной бочки, но результат не обрадует если нужен ветрогенератор мощностью хотя-бы 500ватт на ветру 8-10м/с. Для большого ветряка придется делать большой ротор и варить металлический каркас, который можно обшить например оцинкованным железом, алюминием, или поликарбонатом, даже проф-настил хороший вариант. Есть еще ортогональные вертикальные ветрогенераторы, у них выше КИЭВ, но и есть свои недостатки, они очень плохо стартуют, поэтому часто делают смесь Савониуса+Дарье, а так-же при вращении неравномерный момент на валу, из-за этого подшипники испытывают большие перегрузки.

Горизонтальный ветряк, его лопасти часто вырезают из канализационных ПВХ труб, получается очень дешево и такие лопасти выдерживают ветер до 15м/с, но тут все зависит от толщины и качества пластмассы, а так это самый простой и дешевый вариант изготовления лопастей, есть даже программа для расчета лопасти под нужную мощность и обороты Так-же лопасти вырезают из алюминиевых труб. Делают деревянные лопасти. Достаточно успешно в домашних условиях делают лопасти из стеклопластика на подобие заводских. Изготавливают матрицу для отливки лопастей и потом штампуют сколько нужно, технология не сложная, но долгая, требует подготовки.

Генератор для ветряка.

>

Генератор тоже можно сделать по разному, например классический вариант для самодельных ветряков, особенно популярный в Америке и других странах,, дисковый генератор на неодимовых магнитах. Его преимущество это простота изготовления в домашних условиях, но минус это цена магнитов, которых нужно в два раза больше чем в обычный генератор. Это связано с тем что катушки статора не имеют магнитопровода (статора из пластин) , а просто залиты в смоле.

Так-же часто делают генераторы из разных электродвигателей, например из асинхронных, которые покупают б/у или в чермете. Преимущество, это готовый заводской корпус, а переделка заключается в проточке ротора и заливке магнитов на нем, и перемотке статора под нужные параметры. Именно перемотка часто и отталкивает людей от переделки асинхронного двигателя, так как сначала не разберешься во всех этих фазах и направлениях намотки, да и как именно мотать не понятно. Но на самом деле все не сложнее чем намотать катушки дискового генератора, просто надо подсмотреть как делают другие,

Так-же можно использовать готовые заводские генераторы и моторы в качестве генератора для ветряка. Например коллекторные двигатели постоянного тока. Или например велосипедные мотор-колеса, которые уже готовые трёхфазные генераторы на неодимовых магнитах, низко-оборотные, и ничего переделывать не надо. Так-же есть и автомобильные генераторы, с которых многие начинают. Преимущество автомобильных генераторов это то, что они дешевые и есть в любом автосервисе б/у, или магазине авто-запчастей. Переделка заключается так-же в перемотке статора более тонким проводом, и изготовлении нового ротора под неодимовые магниты. В итоге получается хороший генератор для небольшого ветряка мощностью 200-300 ватт.

Более подробно о всем этом нелегком деле изготовления своего ветряка описано в статьях в разделе "Расчеты ветряков".