Как собрать ветрогенератор своими руками из стиральной машины

Электроэнергия является дорогостоящим ресурсом, а её экологическая безопасность сомнительна, так как для её получения используются углеводороды, которые истощают природные ресурсы и загрязняют окружающую среду. Вариантом может стать использование энергии ветра. Преобразовательные установки могут быть достаточно дорогими, но с некоторыми усилиями можно собрать их самостоятельно. Рассмотрим возможность создания ветрогенератора своими руками из стиральной машины.

Содержание:

• Ветрогенератор как источник электроэнергии
• Какие энергозатраты способна покрыть установка
• Типы ветрогенераторов и принцип их работы
• Сравниваем плюсы и минусы установки
  • Выгоден ли ветряк из стиральной машины?
• Инструкция по сборке ветрогенератора
  • Проверка работоспособности готового устройства
• Полезные видеоматериалы по сборке ветрогенераторов

Ветрогенератор как источник электроэнергии

Ветрогенераторы редко используют в качестве главных источников электроэнергии, а вот как дополнительные или альтернативные они идеальны.

Это хорошее решение для дач, частных домов, расположенных в местностях, где часто бывают проблемы с электричеством.

Сборка ветряка из старых бытовых приборов и металлолома – это реальные действия для защиты планеты. Мусор – настолько же актуальная экологическая проблема, как и загрязнение окружающей среды продуктами сгорания углеводородов

Самодельный ветрогенератор из шуруповерта, автомобильного генератора или двигателя стиральной машины обойдется буквально в копейки, зато поможет сэкономить приличные суммы на счетах за энергоресурсы. Это неплохой вариант для рачительных хозяев, которые не хотят переплачивать и готовы приложить некоторые усилия для сокращения расходов.

Нередко для изготовления ветряков своими руками используют автомобильные генераторы. Они не так привлекательно выглядят, как конструкции промышленного производства, зато вполне функциональны и покрывают часть потребностей в электроэнергии

Стандартный ветрогенератор состоит из нескольких механических устройств, функция которых заключается в преобразовании ветровой кинетической энергии в механическую, а после – в электрическую. В большинстве своем современные модели оснащены тремя лопастями для увеличения КПД и начинают работать, когда скорость ветра достигает хотя бы 2-3 м/с.

Скорость ветра – принципиально важный показатель, от которого напрямую зависит мощность установки. В технической документации к ветрогенераторам промышленного производства всегда указываются номинальные параметры скорости ветра, при которых установка работает с максимальным КПД. Чаще всего этот показатель составляет 9-10 м/с.

Главные достоинства ветра как источника энергии – возобновляемость и неичерпаемость. Люди издавна изобретают различные приспособления, позволяющие рационально использовать силу стихии, и ветрогенератор – одна из удачных попыток обуздать ветер

Есть также и параметры предельно допустимой скорости ветра – 25 м/с. При таких показателях КПД ветряка уже существенно снижается, т.к. лопасти установки меняют положение. Если речь идет о самодельной конструкции, трудно определить ее технические характеристики. Имеет смысл ориентироваться на усредненные показатели и рассчитать количество энергии, необходимое для основных нужд.

Какие энергозатраты способна покрыть установка

Установка ветрогенератора рентабельна, если скорость ветра достигает 4 м/с. В этом случае можно обеспечить практически все потребности:

• Прибор мощностью 0,15-0,2 кВт позволит перевести на эко-энергию освещение комнат. Можно будет также подключить компьютер или телевизор.
• Ветроустановка мощностью 1-5 кВт хватит для обеспечения работы основной бытовой техники, включая холодильник и стиральную машину.
• Для автономной работы всех приборов и систем, включая отопительную, нужен ветряной генератор мощностью 20 кВт.

При проектировании и сборке ветряка из двигателя стиральной машины нужно учитывать нестабильность скорости ветра. Электричество может исчезнуть в любую секунду, поэтому технику нельзя подключать напрямую к генератору. Требуются аккумуляторы и контроллер заряда, т.к. электроприборы нуждаются в напряжении 220В.

Типы ветрогенераторов и принцип их работы

Как промышленные, так и самодельные ветрогенераторы бывают разными. Их классифицируют по нескольким признакам:

• Особенности вращения ротора с прикрепленными к нему лопастями – вертикального или горизонтального. Первые меньше реагируют на негативные факторы окружающей среды, а вторые отличаются более высоким КПД.
• Количество лопастей. Самыми практичными считаются трехлопастные установки, но лопастей может быть больше или меньше.
• Материал. Для изготовления лопастей используют различные материалы – жесткие или парусные. Первые обычно долговечнее, а вторые дешевле.
• Шаг лопастей. Он может быть фиксированным или изменяемым.

При изготовлении ветрогенератора своими руками приходится самостоятельно определяться с конструкцией. При этом следует рассчитать необходимую мощность и учитывать условия эксплуатации установки.

Проще всего изготовить горизонтальный ветрогенератор. Люди без особого опыта выбирают именно такую конструкцию, однако некоторые умельцы предпочитают приложить на изготовление малошумной и эффективной вертикальной установки

Горизонтальные ветряки удобны тем, что для их создания не нужны высокоточные расчеты, сама конструкция проще в изготовлении и запускается при малейшем ветре. Минусы – сильный шум при работе и громоздкость. Вертикальный ветрогенератор подойдет людям, готовым тратить время и силы на сборку и обслуживание сложной, зато компактной конструкции.

Преобразующие устройства ветрогенератора трансформируют электрический ток, что приводит к большим потерям энергии. В зависимости от особенностей приборов эти потери могут достигать 15-20%

Работает ветрогенератор за счет вращения лопастей, прикрепленных к ротору. Сам ротор зафиксирован на валу генератора, который вырабатывает электроток. Энергия передается в аккумуляторы. Здесь она накапливается и питает бытовые электроприборы.

Ветряную установку оснащают контроллером, который преобразует переменный трехфазный ток в постоянный и управляет зарядкой аккумулятора. В схеме установки обязательно учитывают, что после аккумулятора должен быть подключен инвертор.

Сравниваем плюсы и минусы установки

Ветрогенераторы используют уже многие годы, их конструкции постоянно совершенствуются, а ветер – легкодоступный источник энергии. Устройства, работающие от него, абсолютно безопасны для экологии и удобны, т.к. располагаются на мачтах и не занимают полезную площадь. Их просто обслуживать и ремонтировать.

Из-за нестабильности работы ветрогенераторов приходится изобретать способы обеспечения домов дополнительной энергией. Хороший вариант – сочетание ветряных и солнечных установок

Ветряки шумят при работе. Звук может быть громче или тише, но есть он всегда. Иногда это мешает владельцам домов и даже соседям. Можно отметить и другие неудобства. Ветер – непредсказуемая стихия, поэтому работа генераторов нестабильна и приходится аккумулировать энергию, чтобы не остаться без электричества в периоды штиля.

Выгоден ли ветряк из стиральной машины?

Для создания самодельного ветряка из двигателя стиральной машины требуется приобрести несколько деталей. Некоторые из них наверняка найдутся в старых бытовых приборах, а какие-то придется купить:

• ротор с лопастями;
• редуктор, который будет регулировать скорость вращения ротора ветряка;
• кожух, предназначенный для защиты элементов ветряка от влаги и других негативных факторов среды;
• аккумулятор, функция которого заключается в накоплении энергии и питании электроприборов, когда лопасти не вращаются;
• инвертор для трансформации тока;
• хвостовая часть, с помощью которой установка поворачивается по ветру;
• мачта, на которой будет крепиться конструкция.

Все эти детали по отдельности стоят денег, а чтобы собрать их в целостную конструкцию, придется потратить немало времени. Не проще ли сразу купить готовую ветроустановку? Да, это проще, но обойдется в десятки раз дороже, чем самодельный ветряк.

Галерея изображений Фото из

Двигатель для изготовления ветряка

Неодимовые магниты для сборки ветряка

Сборка ротора самодельного ветрогенератора

Распечатанный шаблон для крепления катушек

Если заказать готовую ветряную станцию с монтажом, придется заплатить 70-80 тысяч рублей. Зато ветрогенератор, собранный из двигателя стиральной машины, будет стоить не больше 3.5 тысяч рублей. Разница в цене настолько ощутимая, что решение заняться самостоятельной сборкой и установкой ветряка кажется целесообразным. В результате можно получить прибор мощностью 2,5 кВт, и этого вполне достаточно для работы домашней техники.

Инструкция по сборке ветрогенератора

Для изготовления генератора потребуется электродвигатель со стиральной машины 1,5 кВт. Также нужно будет купить 32 неодимовых магнита по 0.5, 1, 2 см, клей, наждачную бумагу и холодную сварку или эпоксидную смолу.

Для изготовления ветрогенератора лучше всего подойдут старые советские модели типа «Вятки» и подобных. Эти стиральные машины более мощные, чем современные аналоги. Обычно их трудно отремонтировать из-за дефицита запчастей, и изготовление ветряка – самое рациональное применение деталей

Неодимовые магниты можно заказать по интернету или приобрести в оффлайновых торговых точках. Их необходимо будет установить на ротор. С ротора асинхронного двигателя снимают сердечники и частично срезают с помощью токарного станка (глубина 2 мм). В сердечниках прорезают пазы глубиной в 5 мм.

Из инструментов потребуются плоскогубцы, отвертки, ножницы, а некоторые элементы придется изготовить на токарном станке. Проверять работоспособность готового генератора можно с помощью шуруповерта или дрели

Когда сердечники готовы, нужно установить магниты на положенные места. Сначала делают жестяное покрытие для сердечника, после чего ставят магниты на равном расстоянии друг от друга. Важно соблюдать правильную дистанцию, иначе со временем магниты слипнутся, а мощность ветрогенератора значительно снизится.

Чтобы правильно приклеить магниты, их располагают на полосе жести, проверяют расстояния, после чего крепят с помощью суперклея. Это кропотливая и травмоопасная работа, т.к. магниты могут отскакивать в процессе приклеивания. Чтобы они не повредили глаза, стоит надеть защитные очки

Готовый шаблон с магнитами укладывают на ротор, а пробелы заполняют эластичной холодной сваркой или эпоксидной смолой. Когда работа закончена, нужно аккуратно зажать в тисках ротор и отшлифовать поверхности наждачкой. Остается только убедиться в прочности болтов корпуса и подшипника. Если детали износились, их лучше заменить.

Проверка работоспособности готового устройства

Чтобы проверить собранный генератор, потребуются некоторые дополнительные устройства:

• аккумулятор;
• выпрямитель;
• контроллер;
• тестер.

Сначала определяют, какие два провода ведут к рабочей обмотке, а все остальные удаляют. Эти провода подключают к выпрямителю, а тот в свою очередь – контроллеру, соединенному с аккумулятором. Система для проверки готова.

Мощность генератора проверяют так: к аккумулятору подводят щупы вольтметра, а собранное устройство раскручивают при помощи обычной дрели или шуруповерта (скорость должна быть не ниже 800 об./мин., лучше – 1000). Хорошими считаются показатели вольтметра 200-300 В.

При проверке работоспособности устройства важно следить за данными мультиметра. Если напряжение слишком низкое, это показатель неправильной установки магнитов. Деталь придется переделать

При сборке ветряной установки с генератором из стиральной машины возникают сложности с изготовлением крыльчатки. Нужно выбрать прочный, но легкий материал.

Хорошее решение – лопасти из кусков стеклопластика. Они отличаются малым весом, но при этом прочны и износостойки. Для мачты подойдут стальные трубы диаметром 32 мм.

Полезные видеоматериалы по сборке ветрогенераторов

Самостоятельная сборка любых технических приспособлений – это сложная задача, требующая внимания к деталям. Если речь идет об энергосистемах, работу нужно выполнять особенно тщательно. Предлагаем видеоинструкции, которые помогут избежать ошибок.

Как выглядит и работает самодельный ветрогенератор, можно увидеть в ролике:

Описание процесса сборки ветрогенератора из стиральной машины:

Ветрогенератор можно сделать не только из стиральной машины. На видео показана мощная самодельная конструкция на основе трехфазного тракторного генератора:

Ненужная бытовая техника может выручить в самых неожиданных ситуациях. Безнадежно устаревшая стиральная машина способна стать новым источником «зеленой энергии». Ветрогенератор прослужит не один год и поможет сэкономить приличные деньги. Самое приятное, что такая трансформация обойдется в разумную сумму. Главное – искать, учиться на чужом опыте и не бояться экспериментировать.