Эксперименты с ветрогенератором

Пока есть свободные дни я решил немного поэкспериментировать со своим небольшим ветрячком. Ветряк у меня с генератором из автомобильного генератора, который переделан на магниты, и статор перемотан более тонким проводом. Этому ветрогенератору уже около трёх лет, и изготавливался "на скорую руку" из того что было в тот момент. И сейчас уже третью зиму ветрогенератор трудится заряжая аккумуляторы.

Но мощность такого небольшого ветрогенератора совсем небольшая, особенно когда установлены неподходящие лопасти. Вообще когда я начинал делать ветряки то генераторы получились сразу, хотя и не совсем правильно, так-как сопротивление обмоток высоковато, но тем не менее получились достаточно мощные. А вот с лопастями было не так всё просто, сделанные "на глазок" лопасти плохо работали, и больше 5-6А я не видел на зарядку аккумуляторов. И то такой ток зарядки был пиковый при ветре 9-12м/с, а на ветру 4-5м/с всего 0.5-1А. Такое положение дел меня не устраивало и пришлось разбираться с тем как делать лопасти.

В общем удалось с новыми винтами поднять пиковые значения тока зарядки до 10-12А что уже до 150 ватт мощности. И при ветре 4-5 м/с уже было 1-2А. В принципе такую-же мощность судя по отзывам дают китайские самые дешёвые ветряки, которые заявляются как ветряки мощностью 300 ватт, но свои 300 ватт они выдают только на 24 вольта аккумулятор, а на 12 вольт АКБ всего до 150 ватт. Я попробовал свой ветряк включить на АКБ 24 вольта и тоже в пиках фиксировал 300 ватт. Но у меня система на 12 вольт, по-этому всё-таки выработка от такого ветряка ну совсем небольшая, и реальную энергию можно видеть только на ветре 7-12 м/с, а так всего 0.5-3А на обычном ветре 3-6 м/с.

В этом году я попробовал делать профильные лопасти, такие как на заводских ветряках, только не стекло-пластиковые, а из дерева. Первый винт делал двух-лопастной диаметром 2 метра, ну и далее сделал такой-же диаметром 1.7 метра, и ещё два винта трёх-лопастных винта диаметром 1.6 метра. Ниже два видео ролика где ветрогенератор с разными винтами.

В первом видео я про цифровой анемометр рассказываю, ну и виден ветрогенератор с двух-лопастным винтом. На моём канале есть и другие видео, включая видео по изготовлению этого винта - Изготовление деревянных лопастей



Во втором видео небольшой обзор трёх-лопастного винта, тоже сделанного из дерева.



С винтом 1.7 метра ветогенератор стал мощнее чуть ли не в два раза, что я даже не ожидал, но такое увеличение получилось не только за счёт винта, но и из-за переключение обмоток в треугольник. При обмотках, соединенных треугольником увеличивается ток, но уменьшается напряжение. А двух-лопастной оборотистый винт за счёт оборотов компенсировал более низкое напряжение, а ток зарядки при этом подскочил примерно в два раза.

В итоге с новым винтом теперь пиковые значения до 15 А на АКБ 12 вольт, и при ветре 5-6 м/с ток зарядки уже значительно выше 3-4 А. Далее я установил трёх-лопастной винт диаметром 1.6 метра, так-как двух-лопастной винт стартовал только на 5-6 м/с, а хотелось чтобы работать начинал пораньше. Но трёх-лопастной при обмотках соединённых треугольником на ветре 3-4 м/с крутился в холостую, так-как обороты меньше и напряжения не-хватает для начала зарядки. Ну а зачем винт, который крутится, а зарядки нет, и она появляется только с 5 м/с.

Обмотки я переключил в звезду и теперь зарядка начиналась где-то с 3,5-4 м/с, но ток зарядки совсем небольшой, 0.2-1 А, и на ветру 4-6 м/с всего 1-2.5 А. И пиковые значения всего 6-7 А. То-есть получается что ветрогенератор стал в два раза меньше по мощности. В итоге я вернул на место двух-лопастной винт, и с ним выработка гораздо больше, реально в два раза больше.

Вообще максимальные значения по току я получал с двух-лопастным винтом диаметром 1,5 метра, ток зарядки доходил до 20А. В общем сейчас имея уже опробованными более десятка винтов на ветряках я набрал некоторую статистику и думаю что что для данного генератора будет идеальный двух-лопастной винт диаметром 1.55-1.60 метра. Нужно изготовить оба винта и ещё раз всё проверить. Думаю реально прибавить ещё мощности как на среднем ветре, так и на сильном.

И пусть двух-лопастные стартуют позже чем трёх-лопастные, но зато они работают лучше применительно к моему ветряку, причём значительно лучше. Так-как ветрогенераторы у маня небольшие, то с ветра ниже 4 м/с смысла энергию брать особого нет. Её в самом ветре очень мало и 5-10 ватт, которые на этом ветру можно видеть энергии практически не прибавляют, так-как зарядка нестабильная.

Все эти и многие другие эксперименты, а так-же прочтение множества информации помогли мне в понимании всего процесса преобразования энергии ветра в электроэнергию. И думаю в будущем при строительстве новых ветряков я буду делать более совершенные и более мощные ветрогенераторы. В этом деле без расчётов и опыта просто не построить хороший ветряк, который будет действительно вырабатывать энергию с хорошей эффективностью, а не просто крутится.