Регистрация / Вход
Дата публикации: 2 августа 2019
Как добыть бесценную электроэнергию буквально из воздуха? Очень просто, для этого нужен только старый шуруповерт (можно сломанный) и всякий хлам из мастерской.
Это будет максимально простая модель ветрогенератора. Никаких специальных навыков или знаний не потребуется. Самая сложная часть – просверлить дырки в шестерне. Но об этом чуть позже, а сейчас немного теории, чтобы четко понимать, как все работает.
Эковатт: Походный ручной генератор из шуруповёрта
Генератор из шуруповёрта
Итак, самая простейшая динамо машина своими руками в наше время видится изготовленной именно из шуруповёрта. Данный электроинструмент в стоке обладает готовой конструкцией, требующей лишь небольшой доводки, чтобы получать электроэнергию в автономных походных условиях.
Подобрать шуруповерт можно как для 6 вольтовых акумуляторов, так и для 12 вольтовых. Для 12 Вольтовых напряжение шуруповерта должно быть не меньше 18 Вольт, а лучше 24 Вольта, что сегодня большая редкость. Зато ток можно получить в районе 1-3 Ампер. Современный шуруповерт, — это достаточно мощный инструмент с хорошими обмотками. Перед использованием необходимо будет удалить внутри шуруповерта плату с электронным регулятором оборотов и поставить диодный мост на выходе с электролитом побольше — это даст возможность крутить генератор в любую сторону и более полно использовать выработанную электро энергию.
Однокорпусной диодный мост
Останется только зажать штатным патроном самодельную ручку и вперед . К шуруповерту можно деже приделать лопасти — получится импровизированный ветрогенератор, так же можно придумать много других генерирующих конструкций из простого и доступного в любом инструментальном магазине шуруповерта..
Источник
Предварительная подготовка
При конструировании ветряка своими руками из подручных средств, если целью является иметь действующее, полезное в хозяйстве устройство, а не напоминание о необдуманном стремлении сотворить нечто, необходимо рассчитать зависимость возможной исходной мощности установки от скорости ветра.
Нужно учесть, что мощность ветра прямо пропорциональна площади обдуваемой поверхности и скорости ветра, возведенной в 3-ю степень. Простейшая арифметика покажет, что полученная энергия достаточна разве только для зарядки мобильника.
Прежде чем приступить к процессу изготовления “столь полезного” в домашнем обиходе устройства своими средствами и собственными умелыми руками, следует определить характеристики сопутствующих параметров:
При построении ветряка из шуруповерта, целесообразно выбрать горизонтально-осевой тип ветрогенератора, так как ось вращения ветряка такого типа может работать при любом направлении ветра. Хвостовая лопасть такой конструкции уравновешивает и поворачивает рабочую головку конструкции на мачте по направлению ветра.
Мощность, вырабатываемая ветрогенератором горизонтального типа прямо пропорциональна высоте его мачты, так как на высоте 6-10 метров скорость ветра больше, чем на меньших уровнях. Здесь также есть “но”, подобная установка не может находиться в непосредственной близости от построек. Ее лучше разместить на расстоянии около 300 м от жилой зоны, где нет деревьев, а лучше на возвышенности в таком случае начинаются проблемы с обслуживанием ветряка и его безопасности.
Ветрогенератор из шуруповёрта своими руками
Безудержный рост цен на электроэнергию от традиционных поставщиков привел к тому, что все больше потребителей стали задумываться об альтернативных источниках энергии. Люди неоднократно пытались и не без успеха преобразовать силу ветра в механическую, тепловую и в электрическую форму энергии. Поэтому неудивительно, что в наши дни существуют мощные ветрогенераторные установки, способные вырабатывать электроэнергию в промышленных масштабах. Проблема в том, что современное оборудование такого типа стоит очень дорого и окупается крайне медленно. Поэтому подавляющее большинство домовладельцев, особенно из сельской или труднодоступной местности, если и решаются на альтернативный переход снабжения электроэнергией, то пытаются самостоятельно изготовить ветрогенератор. Пользы от мини-ветрогенератора, собранного на основе обычного шуруповерта, будет немного (максимум – дополнительное освещение участка), но зато его конструкция практически ничем не отличается от современных ветрогенераторных установок.
Обслуживание
Как и любой механизм, ветрогенератор, пусть даже сделанный своими руками, нуждается в некотором обслуживании.
Например, при резких порывах шквалистого ветра установка должна быть снабжена механизмом торможения, купленного в магазине или же изготовленного также своими руками, во избежание разрушения конструкции.
Другие защитные мероприятия, это обязательное заземление мачты и наличие выключателей, чтобы можно было подойти к конструкции в случае необходимости.
Нельзя сбрасывать со счетов суровые климатические условия зимой, так как в этот период лопасти или трубы генератора могут обледенеть и быть причиной аварии.
О смазывании трущихся частей ветряка и говорить не приходится, так как сам ветрогенератор уже является источником пусть небольшого, но шума, а дополнительный скрежет и скрип других частей установки может вызвать расстройство не только у соседей, но и у членов семьи доморощенного конструктора, который своими же руками устроил дискомфорт себе и своим близким.
Необходимые материалы и инструменты
Попробовать собрать такой мини-ветрогенератор может каждый мастер, который не хочет выбрасывать старый шуруповерт с вышедшим из строя аккумулятором. Кроме того, начинающему конструктору потребуется:
- обрезок трубы не менее 3 метров для мачты;
- пара кусков доски, фанеры или пластика под основание и для хвостового оперения;
- жестяная банка из-под кофе для корпуса;
- стальная пластина под основу крыльчатки;
- отрезок напорной канализационной пропиленовой трубы для лопастей;
- крепежные элементы (шайбы, гайки, болты, хомуты, стремянки и т.д.).
Набор инструментов потребуется самый простой: электродрель, набор отверток, паяльник с припоем и флюсом, пассатижи, ножницы, ножовка или электролобзик, шлифмашинка и изолента.
Вывод
Воспользоваться возможностью и своими руками создать устройство для применения практически бесплатной, иначе дарованной богом энергии, особенно если находишься вдали от цивилизации или же просто хочешь экономить, весьма похвально, но экономическая оправданность начинается при скорости ветра не менее 4м/с.
Хочется спросить доморощенных кулибиных, не лучше ли за почти те же деньги купить типовой ВЭУ. Такая установка собирается за 2-3 часа, вырабатывает электричество при скорости ветра 1-2 м/с и имеет срок окупаемости 5-7 лет.
Источник
Принцип работы
Суть в том, чтобы преобразовать механическую энергию в электрическую.
Поток ветра вращает лопасти ветрогенератора. Лопасти вращают ротор, то есть двигатель шуруповерта. Ротор генерирует электричество. Вот, собственно, и все.
Расчеты
Работающая формула: P=(0.6⋅S⋅V³⋅0.4⋅0.8-20%)/2
S – площадь ометания или круга лопастей. Высчитывается по отдельной формуле: S=πr² (r – радиус, π – число Пи, 3.14)
V – скорость ветра. Измеряется специальным прибором – анемометром. .Его тоже можно собрать своими руками.
Отправная формула показывает мощность ветреного потока. Однако даже заводской ветрогенератор не может всю эту мощность преобразовать в электроэнергию. Самодельный ветрогенератор из шуруповерта, собранный своими руками, совсем далек от этого значения.
Лопасти, выпиленные в гараже на глазок, могут принять только 40% от мощности ветряного потока.
Эти 40% поступают в генератор. Но он может обработать только 80% от них. Цифра зависит от КПД конкретно вашего двигателя.
Еще примерно 20% потеряются на проводке и аккумуляторе.
А уже финальную цифру нужно поделить еще на 2. Только так получится пессимистичный, но приближенный к показателям вольтметра ответ.
На примере это выглядит так.
- Лопасть 97 см. От конца лопасти до центра винта 3 см. Значит, площадь ометания высчитывается как – 3.14 ⋅1²=3.14 м².
- Скорость ветра, скажем, 10 м/с.
- Отправная мощность – 0.6⋅3.14⋅10³=1884 Вт.
- От этой цифры оставляем только 40%, которые захватит винт – 1884⋅0.4=753.6 Вт.
- А от этой оставляем только 80%, которые усвоит двигатель – 753.6⋅0,8=602.88 Вт.
- От сюда еще минус 20% – 602.88-120.576=482.304 Вт.
- И финальные сокращения – 482.304/2=241.152.
- Итого: 0.6⋅3.14⋅10³⋅0.4⋅0,8-20%=482/2=241.
Так получается честная цифра, на которую вы можете рассчитывать.
Конечно, можно идеально рассчитать угол лопастей, провести проводку как надо, припаять контроллер и компенсировать потери. Но это статья о том, как без заморочек собрать ветрогенератор своими руками из двигателя шуруповерта. Чтобы почувствовать свою власть над природой и понять, как это в принципе работает.
Если хотите смастерить более мощный ветрогенератор, тогда лучше забыть о шуруповерте и найти двигатель помощнее. Ну а пока, работаем с тем, что имеем.
Стоит делать или нет?
Теперь вы умеете собирать простенький ветрогенератор из шуруповерта своими руками. В штормовую погоду он выдаст 200-240 Вт. С экономической точки зрения такой ветряк оправдает себя, только если все запчасти достались даром или валялись в гараже никому ненужные.
Но все мы понимаем, что дело тут не в деньгах, а в том, чтобы создать нечто самому. Добыть энергию из ничего при помощи старого хлама. Это ли не чудо.
Вероятно, после этого захочется собрать агрегат посерьезнее, который обеспечит светом весь дом. Это сложнее, но базовый принцип вам уже известен, так что дерзайте.
Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.
Источник
План работы
Подготовка
Гвоздь программы – шуруповерт. Нам понадобится зажимной патрон и двигатель от шуроповерта. Остальные части пока не нужны.
Выпиливаем лопасти из ПВХ труб или чего-нибудь еще. Подойдут: алюминиевый лист, плотная пластмасса или пластиковые бочки. Главное, чтобы лопасти были прочными и легкими. В длину около метра. Если есть желание, можно покорпеть над формой. Скопируйте пропорции с заводского ветрогенератора. Тогда лопасти будут поглощать больше воздуха и вертеться даже без сильного ветра. Но вообще-то можно сделать и на глазок, лишь бы крутились.
Выпиливаем пластину для их крепления. Пластина должна выйти прочной. Материал: стальной лист, диск от фрезы или кусок дерева. Она сильно влияет на сбалансированность, поэтому делайте впритык. Должно быть место для надежного крепления лопастей, но ничего сверх этого.
Составные части
Все что может пригодиться, это ротор из того самого шуруповерта.
Другие недостающие части придется прикупить, это неодимовые магниты подходящих габаритов, различные выпрямители, преобразователи, инверторы и контроллеры заряда.
Или найти, например, цепной редуктор для корреляции скорости вращения ротора и генератора.
Кое-что достать — подшипники для лопастей.
В результате получится ветрогенератор мощностью 30-40 вт при скорости ветра 5-7 м/с.
Но это еще не все, своими руками нужно смастерить:
Не менее ответственным является вопрос изготовления лопастей определенной формы, для этого решается задача по аэродинамике.
Для получения полезной рабочей мощности, лопасти ветряка должны быть длиной в 1,5-3 метр, а для этого нужна полезная площадь. При креплении их к генератору болтами, необходимо очень точно рассчитать положение креплений, чтобы иметь правильно сбалансированное, отрегулированное вращение лопастей.
Здесь возникает резонный вопрос, стоит ли ветряк из подручных материалов и шуруповерта таких трудов и усилий, тем более что окупаемость его стремится к нулю. Если сравнить затраты на изготовление ветряка своими руками и стоимость готовой типовой комплектации ВЭУ (ветроэнергетическая установка), второй вариант более предпочтительный.
