Генератор из кулера. Ветрогенератор из вентилятора

Ветер - это бесплатная энергия! Так давайте же её использовать в личных целях. Если создание ВЭС в промышленных масштабах это очень дорого, потому что кроме генератора нужно провести ряд исследований и расчётов, государство не берет на себя такие расходы, а инвесторам в странах бывшего СССР - это, почему-то не вызывает особого интереса. То в частном порядке можно сделать мини-ветряк для собственных нужд. Стоит понимать, что проект перевода вашего дома на альтернативную энергию очень дорогое занятие.

Как уже было сказано: нужно произвести длительные наблюдения и расчёты, чтобы подобрать оптимальное соотношение размеров ветряного колеса и генератора, подходящее к вашему климату, розе ветров и среднегодовой скорости ветра.

Эффективность ветроэлектрической установки в пределах одного региона может отличаться в разы, это связано с тем, что движение ветра зависит не только от климатического пояса, но и от рельефа местности.

Однако вы можете узнать, что такое ветроэнергетика с минимальными затратами собрав бюджетную установку для питания маломощной нагрузки, типа смартфона, лампочек или радиоприёмника. При должном подходе вы можете обеспечить электроэнергией небольшой дом или дачный участок.

Давайте рассмотрим каким образом можно сделать простейшую ветроэлектрическую установку своими руками.

Маломощные ветряки из подручных средств

Компьютерный кулер представляет собой бесколлектроный двигатель, который в своем первоначальном виде не представляет практической ценности.

Его нужно перемотать, так как в оригинале обмотки соединены неподходящим образом. Мотать катушки поочередно:

По часовой стрелке;

Против часовой стрелки;

По часовой стрелке;

Против часовой стрелки.

Соединять соседние катушки нужно последовательно, а еще лучше мотать одним куском провода переходя от одного паза к другому. Толщину провода в этом случае подбирать произвольно, лучше будет если вы намотаете как можно больше витков, а это возможно при использовании наименее тонким проводом.

Выходное напряжение с такого генератора будет переменным, а его величина будет зависеть от оборотов (скорости ветра), установите диодный мост из диодов Шоттки, чтобы выпрямить его до постоянного, обычные диоды подойдут, но будет хуже, т.к. на них упадёт напряжение от 1 до 2-х вольт.

Лирическое отступление, немного теории

Запомните величина ЭДС равняется:

где L - длина проводника помещенного в магнитное поле; V - скорость вращения магнитного поля;

При модернизации генератора вы можете влиять только на длину проводника, то есть на количество витков каждой из катушек. Количество витков - определяет выходное напряжение, а толщина провода - максимальную токовую нагрузку.

На практике влиять на скорость ветра нельзя. Однако из этой ситуации тоже есть выход, можно, узнав типовую скорость ветра для вашей местности спроектировать подходящий по оборотам винт для ветроэлектрической установки, а также редуктор или ременную передачу, для обеспечения достаточных оборотов для генерации нужного по величине напряжения.

ВАЖНО: Быстрее не значит лучше!!! При слишком большой скорости вращения ветрогенератора сократиться его ресурс, ухудшаться смазочные свойства втулок или подшипников ротора, и он заклинит, а быстрее всего произойдет пробой изоляции обмоток в генераторе

Генератор состоит из:

Увеличиваем мощность генератора из компьютерного кулера

Во-первых, чем больше лопастей и диаметр колеса - тем лучше, поэтому присмотритесь к 120-мм кулерам.

Во-вторых, мы уже сказали, что напряжение зависит и от магнитного поля, дело в том, что промышленные генераторы высокой мощности имеют обмотки возбуждения, а низкой мощности - сильные магниты. В кулере магниты крайне слабые и не позволяют добиться хороших результатов от генератора, да и зазор между ротором и статором весьма велик - порядка 1 мм, и это при и без того слабых магнитах.

Решение этой проблемы кардинально изменить конструкцию генератора. Вернее, от кулера потребуется только крыльчатка, в качестве самого генератора применим моторчик от принтера или любой другой бытовой техники. Наиболее часто встречаются щеточные двигатели с возбуждением от постоянных магнитов.

В результате это будет выглядеть так.

Мощности подобного генератора хватит, чтобы запитать светодиоды, радиоприемник. Для подзарядки телефона его не хватит, телефон будет отображать процесс заряда, но ток будет крайне мал, до 100 Ампер, при ветре 5-10 метров в секунду.

Шаговые двигателя в роли ветрогенератора

Шаговый двигатель очень часто встречается в компьютерной и бытовой технике, в различных проигрывателях, флоппи-дисководах (интересны старые модели 5.25”), принтерах (особенно матричных), сканерах и т.д.

Данные двигатели без переделок могут работать в роли генератора, они представляют собой ротор с постоянными магнитами, и статор с обмотками, типовая схема подключения шагового двигателя в режиме генератора изображена на рисунке.

В схеме установлен линейный стабилизатор на 5 Вольт, типа L7805, что позволит без опасения подключать мобильные телефоны к такому ветряку для их зарядки.

На фото генератор из шагового двигателя с установленными лопастями.

Двигатель в конкретном случае с 4-мя выходными проводами, схема соответственно под него. Двигатель с такими габаритами в режиме генератора выдаёт примерно 2 Вт при слабом ветре (скорость ветра около 3 м/с) и 5 м/с при сильном (до 10 м/с).

Кстати вот аналогичная схема со стабилитроном, вместо L7805. Позволяет заряжать Li-ion батареи.

Доработка самодельного ветряка

Чтобы генератор работал эффективнее нужно сделать ему направляющий хвостовик и закрепить его на мачте подвижно. Тогда при изменении направления ветра - будет изменяться направление ветрогенератора. Тогда возникает следующая проблема - кабель, идущий от генератора к потребителю будет закручиваться вокруг мачты. Чтобы это решить нужно обеспечить подвижный контакт. На Ebay и Aliexpress продаётся готовое решение.

Нижних три провода - неподвижны идут вниз, а верхний пучок проводов - подвижен, внутри установлен скользящий контакт или щеточный механизм. Если у вас нет возможности купить, проявите смекалку, и, вдохновившись решением конструкторов автомобиля Жигули, а именно реализацией подвижного контакта кнопки сигнала на руле и сделайте что-то похожее. Или воспользуйтесь контактной площадкой от электрочайника.

Соединив разъёмы, вы получите подвижный контакт.

Мощный ветрогенератор из подручных средств.

Для получения большей мощности вы можете использовать два варианта:

1. Генератор из шуруповерта (10-50 Вт);

Из шуруповерта понадобиться только моторчик, вариант аналогичен предыдущему, в качестве винта вы можете использовать лопасти от вентилятора, это увеличит итоговую мощность вашей установки.

Вот пример реализации такого проекта:

Обратите внимание как здесь реализована шестеренчатая повышающая передача - вал ветрогенератора расположен в трубе, на его конце расположена шестерня, которая передаёт вращение меньшей шестерне закрепленной на валу двигателя. Повышение оборотов двигателя имеет место и в промышленных ветряных электроустановках. Редуктора применяются повсеместно.

Однако в условиях самоделки изготовить редуктор становиться большой проблемой. Вы можете извлечь редуктор из электроинструмента, он там нужен чтобы понизить высокие обороты на валу коллекторного двигателя в нормальные обороты патрона на дрели, или диска болгарки:

В дрели установлен планетарный редуктор;

В болгарке установлен угловой редуктор (станет полезным для монтажа некоторых установок и уменьшит нагрузку с хвоста ВЭУ);

Редуктор от ручной дрели.

Такой вариант самодельного ветрогенератора уже может заряжать 12 В аккумуляторы, однако нужен преобразователь для формирования зарядного тока и напряжения. Эту задачу можно упростить применив автомобильный генератор.

Преимущество такого генератора - возможность использовать его для зарядки автомобильных аккумуляторов, в принципе он для этого и предназначен. Автогенераторы имеют встроенное реле-регулятор напряжения, что избавляет от необходимости покупать дополнительные стабилизаторы или преобразователи.

Однако автолюбители знают, что на низких холостых оборотах, примерно 500-1000 Об/мин мощность такого генератора мала, и он не обеспечивает должного тока для заряда аккумулятора. Это приводит к необходимости подключения к ветроколесу через редуктор или ременную передачу.

Отрегулировать количество оборотов при нормальной для ваших широт скорости ветра можно с помощью подбора передаточного числа либо с помощью правильно спроектированного ветроколеса.

Полезные советы

Пожалуй, самая удобная для повторения конструкция мачты для ветряка - изображена на картинке. Такая мачта растягивается на тросах, закрепленных на держателях в земле, что обеспечивает устойчивость.

Важно: Высота мачты должна быть как можно большей примерно 10 метров. На большей высоте ветер сильнее, потому что для него нет препятствий в виде наземных сооружений, холмов и деревьев. Ни в коем случае не устанавливайте ветрогенератор на крыше своего дома. Резонансные колебания крепежных конструкций могут вызвать разрушение его стен.

Позаботьтесь о надёжности несущей мачты, ведь конструкция ветряка на базе такого генератора значительно утяжеляется и представляет собой уже довольно серьезное решение, которое может осуществлять автономное электроснабжение дачи с минимальным набором электрических приборов. Устройства, которые работают от 220 Вольт можно запитать от инвертора 12-220 В. Самый распространённый вариант такого инвертора - .

Лучше использовать генераторы от дизельных, в т.ч. грузовых автомобилей, ведь они рассчитаны для работы на низких оборотах. В среднем дизельный двигатель крупного грузовика работает в диапазоне оборотов от 300 до 3500 об/мин.

Современные генераторы выдают 12 или 24 Вольт, а ток в 100 Ампер - уже давно стал нормальным. Проведя несложные вычисления можно определить, что такой генератор максимально выдаст вам до 1 кВт мощности, а генератор от жигулей (12 В 40-60 А) 350-500 Вт, что уже довольно приличная цифра.

Каким должно быть ветроколесо для самодельной ВЭУ?

Я упомянул в тексте о том, что ветроколесо должно быть большим и с большим количеством лопастей, на самом деле это не так. Это утверждение было справедливо для тех микро-генераторов, которые не претендуют на звание серьезных электрических машин, а скорее экземпляры для ознакомления и досуга.

На самом деле проектирование, расчёт и создание ветроколеса - это очень сложная задача. Энергия ветра будет использоваться рациональнее, если оно выполнено очень точно и идеально выведен «авиационный» профиль, при этом он должен быть установлен с минимальным углом к плоскости вращения колеса.

Реальная мощность ветроколес с одинаковым диаметром и разным количеством лопастей - одинаково, разница лишь в скорости их вращения. Чем меньше крыльев - тем больше оборотов в минуту, при том же ветре и диаметре. Если вы собираетесь добиться максимальных оборотов вы должны максимально точно смонтировать крылья с минимальным углом к плоскости их вращения.

Ознакомьтесь с таблицей из книги 1956 года «Самодельная ветроэлектростанция» изд. ДОСААФ Москва. На ней показана связь диаметра колеса, мощности и оборотов.

В домашних условиях эти теоретические выкладки дают мало толку, любители делают ветроколеса из подручных средств, в ход идёт:

• Листы металла;

  Пластиковые канализационные трубы.

Собрать своими руками быстроходное 2-4 лопастное ветроколесо можно из канализационных труб, кроме них нужна ножовка или любой другой режущий инструмент. Использование этих труб обусловлено их формой, после обрезки они имеют вогнутую форму, что обеспечивает высокую отзывчивость к потокам воздуха.

После обрезки их закрепляют с помощью БОЛТОВ на металлической, текстолитовой или фанерной болванке. Если вы собрались делать её из фанеры - лучше переклейте и скрутите саморезами с обеих сторон несколько слоев фанеры, тогда у вас получится добиться жесткости.

Вот идея двух лопастной цельной крыльчатки для генератора из шагового двигателя.

Выводы

Вы можете сделать ветроэлектрическую установку начиная от малых мощностей - единиц Ватт, для питания отдельных светодиодных светильников, маячков и мелкой техники, до хороших значений мощности в единицах киловатт, накапливать энергию в аккумуляторе, использовать её в исходном виде или преобразовывать до 220 Вольт. Стоимость такого проекта будет зависеть от ваших потребностей, пожалуй, самым дороги элементом является мачта и аккумуляторы, может оказаться в пределах 300-500 долларов.

Компьютерный «системник», пылящийся на балконе, заслуживает более достойного применения. Например, очень интересны возможности старого кулера, еще недавно охлаждавшего процессор. Немного смекалки и терпения – и на его основе можно . Конечно, для электроснабжения всего дома его не хватит, но для питания небольших приборов или устройств – вполне. Обычный ветер скоростью 12км/ч легко заставит генератор давать около 2В для небольшого радиоприемника, лампы или часового механизма.

Почему выгодно сделать мини ветрогенератор из кулера от компьютера

Здесь обязательно стоит отметить следующие преимущества:

• устройство полностью собрано, и вам не придется возиться с мелкими деталями;
• кулер по умолчанию адаптирован на вращение, и в его дополнительной настройке нет необходимости;
• вы экономите на покупке дополнительных деталей;
• достать старый кулер от компьютера не составляет никакого труда, и вы сможете сразу приступить к сборке устройства.

Перечень необходимых материалов

Помимо старого кулера сравнительно крупных размеров, для работы потребуется:

• плотная пластиковая бутылка;
• провод, рассчитанный на работу под слабым напряжением;
• небольшой деревянный брусок 1,5 дюйма диаметром;
• металлические трубки, входящие одна в другую;
• эпоксидный и суперклей;
• ненужный диск CD;
• затягивающиеся хомуты.

Все перечисленное можно легко найти в домашней кладовой или приобрести на ближайшем рынке.

Чтобы быстро изготовить работоспособное устройство и не тратить время на его исправление и ремонт, постройте сборку генератора в такой последовательности:

• Компьютерный кулер «заточен» под свои основные задачи. Поэтому для его волшебной трансформации в генератор лишние детали необходимо удалить. Снимите резиновый уплотнитель и скрытое под ним стопорное кольцо. Так удастся снять «лишние» лопасти кулера, поскольку они будут заменены более крупными.
• На медных катушках обмотки кулера найдите места соединения проводов. Это коннекторы. У одного из них два провода, у других – по одному. К последним нужно добавить по одному дополнительному проводу, аккуратно припаяв их к соединению.
• Переменный ток, который будет образовываться в новом генераторе, должен быть преобразован в постоянный. Для этого потребуется 4 диода. Их попарно обрезают до расстояния в 1см: одну пару – у края с черными штрихами, другую – на противоположной стороне. Длинные концы загибаются таким образом, чтобы форма диода напоминала букву П. Обрезанные диоды припаиваются. Одновременно к вентилятору подсоединяют провод нужной длины.
• Теперь можно протестировать устройство. Для этого потребуется бытовой тестер или светодиоды. Подсоедините их к кулеру, раскрутите его и посмотрите, удается ли ему выработать электрическую энергию.

После того как электрическая часть полностью готова, можно приступать к мини ветрогенератора:

1. Основа конструкции лопастей – плотный пластик чистой бутылки из-под воды, шампуня или бытовой химии. После обрезки дна и верха с крышкой получившийся цилиндр обрезается вдоль.
2. На бумаге рисуем чертеж лопасти. Ее длина зависит от длины пластикового цилиндра, полученного из бутылки. На конце лопасти для последующего удобного соединения вырезается угол 120 градусов.
3. При вырезании лопастей обратите внимание на их полное совпадение по размерам. В противном случае, необходимо подровнять элементы, чтобы они работали в одинаковом режиме.

На следующем этапе лопасти соединяют с кулером. К его пластиковой стороне с помощью суперклея поочередно приклеивают детали. Изогнутая форма лопастей обеспечит отличную аэродинамику и эффективность вращения. Поэтому выравнивать детали не стоит. В качестве опоры готовой конструкции с лопастями будет служить деревянный брусок.

Для изготовления хвостовика следует использовать компакт-диск. В бруске делается сквозное отверстие по диаметру металлической трубки. Если отверстие получилось больше, его можно заделать эпоксидным клеем. Также с помощью клеевого состава можно обработать места пайки проводов и точку соединения бруса и кулера. Хвостовик из диска вставляется в небольшой пропил на конце бруска и затем фиксируется тонкими шурупами через сквозные отверстия в месте пропила.

На завершающем этапе монтажа металлическую трубку большего диаметра вставляют в меньшую, уже присоединенную к конструкции генератора. В качестве подшипника, обеспечивающего вращение внутренней трубки можно использовать фторопласт.

Чтобы убедиться в работоспособности мини ветрогенератора, сделанного своими руками из моторчика, проведите заключительное тестирование. Остается найти подходящее место для нового устройства и выполнить его монтаж.

Когда речь заходит о ветрогенераторах, воображение рисует серьезные , способные снабжать энергией целые города. При этом, вполне возможно использование этой технологии и в прикладных, бытовых целях. Это полезно для иллюстрации вопроса, помогает оценить возможности и перспективы ветроэнергетики на простом и понятном примере. Создание маленьких устройств не решит проблему энергообеспеченности, но сможет поспособствовать развитию технологии и пробудить интерес к такому способу выработки электроэнергии.

Мини-ветрогенератор из старого компьютерного кулера

Вполне функциональной и способной выполнять полезную работу, может стать вышедший из строя компьютерный вентилятор. Подойдет практически любой кулер, но лучше всего выбирать самый большой, поскольку двигатель в том виде, какой он есть, для вырабатывания электротока не годится. Причина этой необходимости в том, что обмотки моторчика намотаны двойным проводом и в разном направлении, поэтому он создает переменный ток.

Максимум, на что можно рассчитывать при изготовлении ветрогенератора из компьютерного кулера - это питание нескольких светодиодов , для которых требуется постоянный ток. Поэтому надо будет изготовить выпрямитель, который тоже отнимет немного мощности. Поэтому двигатель без переделок неспособен зажечь даже единственный светодиод. Для модернизации понадобится изготовить более мощные обмотки, способные выдавать более высокое напряжение.

Важно! Не следует рассчитывать на создание устройства, способного заряжать батарею мобильного телефона или питать ноутбук. Энергии, полученной таким образом хватит только для питания светодиодного фонаря. Вся затея полезна именно с образовательной или познавательной точки зрения.

Технология изготовления

Для переделки компьютерного вентилятора в ветрогенератор потребуется выполнить следующие действия:

• модернизировать моторчик;
• увеличить размер крыльчатки;
• изготовить подставку с возможностью вращения вокруг своей оси (настройки на ветер).

Рассмотрим эти этапы более подробно:

Модернизируем моторчик

Для того, чтобы переделать двигатель, понадобится разобрать кулер. Это делается следующим образом:

• снимается наклейка с крышки моторного отсека в центральной части кулера;
• аккуратно вынимается крышка отсека;
• удаляется стопорное кольцо, фиксирующее ось крыльчатки;
• снимается крыльчатка.

После этого появляется свободный доступ к обмоткам двигателя. Их надо удалить, так как они не подходят для нашей цели. Проще всего их аккуратно срезать и выдернуть из гнезд.

Затем наматываются обмотки более тонким проводом. Количество витков должно быть максимальным, сколько сможет вместить статор. Обмотки наматываются вразнобой - первая по часовой стрелке, вторая - против, затем опять по часовой стрелке и снова против. Это обеспечит подачу переменного тока.

Неплохо будет поменять магниты на более мощные, например, неодимовые. Это позволит значительно увеличить мощность генератора и стабилизирует напряжение на выходе.

После этого к выводам обмоток припаиваются провода, к которым впоследствии присоединится выпрямитель.

После завершения этих действий вся конструкция собирается в обратном порядке. Из 4 диодов собирается выпрямитель, и на этом модернизация двигателя завершается.

Изготовление рабочего колеса

Имеющиеся на кулере, по своим размерам хороши для охлаждения внутренностей компьютера, но для работы в качестве ветрового колеса они слишком малы. Для того, чтобы обеспечить максимально возможную эффективность взаимодействия с ветровыми потоками, рекомендуется изготовить новые лопасти. Понадобится произвести следующие действия:

• аккуратно отрезать старые лопасти;
• изготовить новые из пластмассовых бутылок или иных изделий;
• приклеить новые лопасти на крыльчатку.

Для изготовления лопастей лучше всего использовать пластиковые бутылки или любые предметы цилиндрической формы. Это необходимо для того, чтобы лопасти имели нужный профиль, позволяющий ветру вращать крыльчатку. Плоская листовая пластмасса для изготовления лопастей не годится.

Размер новых лопастей должен быть примерно в 2-3 раза превышать те, которые были раньше. Слишком большие усложняют использование устройства и не обладают достаточной жесткостью, а слишком маленькие не дают нужного эффекта, вся процедура теряет смысл.

Внимание! Форма должны быть такой, чтобы готовые лопасти оказались под небольшим углом к вертикальной плоскости. Все лопатки должны быть одинаковыми.

Подставка

Подставка служит для установки устройства в нужном положении и ориентирования его по ветру. Проще всего использовать отрезок трубки, в который вставляется пруток, свободно двигающийся в ней. Трубка крепится на неподвижную часть устройства, а пруток устанавливается на основание или прикрепляется к опоре, например, на балконе.

Кроме того, понадобится устройство автоматического наведения на ветер , проще говоря - хвост. Он представляет собой подобие хвоста или флюгера и жестко крепится к ветряку по оси вращения крыльчатки.

Полностью собранное устройство устанавливается в подходящем месте, в качестве полезной нагрузки подключается фонарик со светодиодными лампочками, производится запуск ветряка. Устройство можно использовать для освещения каких-либо участков, а также для приобретения навыков изготовления таких изделий.

Видео

Постоянно растущие цены на электроэнергию, старые электросети, заставляют современного человека искать альтернативные источники электроэнергии. Данная статья прекрасная иллюстрация того, как сделать своими руками ветрогенератор в гараже без специальных инструментов стоимостью порядка 200$.

Многое из самостоятельно разработанного представляют собой игрушечные проекты, что не выстоят при сильном ветре. Эта турбина будет противостоять ветру скорость которого больше 64 км/ч ., а производить электроэнергию будет, начиная со скорости ветра в 24 км/ч .

Производство ветрогенератора начиналось с вышеупомянутых проектов, но в скором времени понял, что все эти конструкции не выстоят против сильных ветров.

После месяцев проб и ошибок, была разработана конструкция, что совместила в себе силу, надежность конструкции и эффективность производства полезной электроэнергии.

Хотелось бы отметить, что автор этого проекта – старшеклассник , без опыта работы с электрическими системами, поэтому прежде чем говорить самому себе о том, что строительство ветрогенератора выходить за области ваших умений, поверьте мне, это не так сложно как кажется, каждый кто приложит к этому светлый ум и свои руки сможет такую самоделку .

Шаг 1: Материалы

• Электродвигатель;
• Лист стали размерами 30*46 см;
• Стальная труба 60 см в длину и 25 см в диаметре;
• Труба квадратного сечения с стороной 2,5 см и длиной 122 см;
• 4 Трубных уголка (угол 90 град.) диаметрами 2,5/1,9 см;
• 4 тройника (диаметром 2,5 см);
• 4 патрубка длиной 60 см, диаметром 2,5 см;
• 4 патрубка длиной 60 см, диаметром 1,9 см;
• 2 15см –х зажима для шланга;
• 4 болта с кольцом (0,6/6,4 см);
• Цемент;
• Напольный фланец 3,2 см;
• Патрубок длиной 61 см, диаметром 3,2 см;
• 2 патрубка длиной 61 см, диаметром 2,5 см;
• Патрубок длиной 30 см, диаметром 2,5 см;
• 2 заземляющих хомута диаметром 2,5 см;
• Трос;
• Болты в длину 3 см и диаметром 6 мм;
• Болты в длину 5 см и диаметром 6 мм;
• Шайбы диаметром 6 мм;
• Гайки диаметром 6 мм;
• Шайбы гровера диаметром 6 мм;
• Пластиковая труба длиной 61 см, диаметром 15 см;
• 3 стальных окантовочных пластины.

Шаг 2: Генератор

Генератор является сердцем проекта и важно взять хороший! Сейчас вы смотрите на промышленный двигатель с постоянным магнитом. Он был куплен примерно за 65$, пришел с просверленной ступицей для крепления лопастей ветровой турбины, что сохранило мне много времени, которое было бы потрачено на просверливание отверстий.Мотор рассчитан на 90В при 1750 оборотов в минуту . Используя его в качестве генератора, эффективность данной системы составит 80% . Поэтому при вращении вала со скоростью 1750 оборотов за минуту, он будет производить 72В электричества. Посмотрим правде в глаза, вал не будет крутится с такой скоростью, но можно прийти к консенсусу. Для того, чтобы зарядить 12В батарею глубоким циклом заряда, генератор должен производить по крайней мере 12В. Воспользуемся математикой для расчета необходимой скорости вращения. Вал должен вращаться как минимум 233 оборота в минуту для зарядки 12В батареи.

С пластиковыми лопастями при 24 км/ч ветер легко вращает вал 233+ оборотов в минуту, что позволит заряжать батареи.

Шаг 3: Лопасти

Вместо того, чтобы тратить сотни долларов на лопасти для ветрового генератора, они были сделаны из пластиковых труб , что валялись в гараже.

Все говорят о том, что лучше использовать трубы диаметром 20 см для лопастей ветрогенератора. Позвольте мне сказать о том, что они действительно работают гораздо лучше чем трубы 15 см . Но так как в моем распоряжении были 15 см трубы, к вопросу нужно было бы подойти творчески (у них меньшая кривизна чем у 20 см).

Приступаем к резки ПВХ трубы. Сделаем прямоугольники размерами 14 на 61 см . Затем вырежьте из них треугольники, где короткий катет в длину 3 см.

После того, вырежем на конце лопасти треугольник, с помощью его она будет крепится на ступицу генератора.

Советы:

• Используйте металлический угольник, для маркировки мест, что необходимо вырезать (угольник поможет получить прямые линии).
• Вы можете использовать ручную пилу, но рекомендую взять «сабельную пилу».
• Используйте пилки предназначенные для стали (мелкие зубья).

Шаг 4: Лопасти — продолжение

Для того, чтобы доработать трубу 15 см, была добавлена конструкция. На фотографиях показано, что была использована стальная садовая окантовка с просверленными отверстиями для продления длины лопастей.

Зажмем окантовку в тисках, для того чтобы подравнять поверхность и просверлить отверстия, чтобы они были приблизительно в одном месте.

Наиболее важной частью этого все было то, что вставки были наклонены относительно лопастей под углом 30-45 градусов к ступице, позволяя ветру толкать их боком, нежели назад, снимая при этом лишнее напряжение с натяжных тросов и основания, и производить больше электроэнергии.

Шаг 5: Добавляем флюгер

Перед тем как начать работу по производству флюгера, рекомендую покрасить 122 см квадратную трубу. В моем случае она была не оцинкованной и поэтому поржавела в течении нескольких месяцев, поэтому приходилось все разбирать заново, шлифовать и красить.

Отметьте линию, ниже центра на 2.5 см квадратной трубы, сделайте разрез с одного края длиной в 30 см .

Просверлите два отверстия через трубу и лист стали, скрутите все это вместе.

Шаг 6: Установка генератора

Во-первых, установите мотор на верху квадратной трубы (мотор должен быть на одном уровне с концом трубы). Просверлите отверстие для шнура питания. Рекомендую просверлить отверстие большего диаметра, чтобы убедится в том, что металл не врезается в провод. Следующей операцией будет прикрепление 3 см фланца к квадратной трубе. Фланец должен находится сзади того места, где смонтирован двигатель (это все должно быть довольно близко к друг другу, для балансировки точки равновесия трубы). Просверлите два отверстия и прикрутите фланец к трубе. Просверлите третье отверстие в центре фланца для провода, чтобы пропустить его внутри по флагштоку. Заправьте провод от мотора во внутрь через оба отверстия, что вы просверлили и прикрепите мотор к трубе используя большие хомуты (убедитесь в том, что хомуты плотно затянуты).

Примечание : мотор, что использовался в проекта был с штепсельной вилкой на конце шнура, но мне пришлось его удалить для того, чтобы продеть его через трубу.

После того, как все это сделано проденьте трубу диаметром 3 см во фланец. Используем трубу длиной 61 см. Она будет выступать в качестве основы для ветрогенератора.

Шаг 7: Фундамент

По моему личному опыту рама основания просто уложенная на землю не является хорошей опорой при сильном ветре и не защищает ветрогенератор от опрокидывания, повреждая при этом как саму установку, так и лопасти генератора. Для этого чтобы выдерживать сильные ветры без проблем, нужно вырыть фундамент и залить его раствором в ключевых местах. Разместив в основании стальную трубу и выройте яму вокруг её.

Налейте раствор вокруг 4 вертикальных труб , остаток распределили по своему усмотрению. Может быть, было бы более эффективно сделать фундамент для основы, но это уже идея для другого проекта.

Как только все окажется в земле, наружная труба будет торчать не слишком далеко от земли. Главная труба турбины иметь внутреннею резьбу, поэтому возьмем 2,5 см тройник для соединения труб. Это служит двойной целью: скрепляющий элемент, через него проходит провод от генератора.

Примечание : шнур, что использовался в проекте, был отрезан он старого удлинителя.

Шаг 8: Растяжки

Для растяжек первоначально использовался высокопрочных паракорд, но он лопнул при сильном ветре, поэтому было принято решение перейти на плетеный трос , что шёл в комплекте с прочными крепежными винтами. Прикрепив их к главной трубе с помощью двух заземляющих зажимов . Зажимы оснащены болтами, но заменим эти болты на карабины , таким образом растяжки могут быть быстро сняты.

Шаг 9: Зарядка батарей

Ветряк заряжает две батареи, что соединены параллельно. Просто подсоединяем контакты генератора к клеммам батарей, при этом стоит впаять диод в провод питания, чтобы убедится в том, что электричество не пойдет от батареи к мотору, вращая его словно вентилятор, также необходимо установить контроллер заряда . Это беспроигрышный вариант для тех, у кого нет возможности часто проверять заряд батарей.

Рекомендую также приобрести к установке нагрузочное сопротивление . Контроллер будет перенаправлять электрический ток, от генератора к сопротивлению, когда батареи полностью заряжены. Необходимо убедится в том, что ветрогенератор всегда должен быть под нагрузкой , для предотвращения выхода из строя мотора. В моем случае нагрузочное сопротивление не выполняет своей функции по той причине, что мои батареи никогда не заряжаются полностью (они всегда под нагрузкой).

Проводка в моем проекте выглядит ужасно, но не переживайте в интернете полно схем подключения контроллера заряда.

Спасибо все за внимание! Не бойтесь экспериментировать!

Самое логичное применение компьютерного вентилятора не по назначению – это конечно же ветрогенератор. Простота и доступность компьютерного кулера вдохновили многих самодельщиков. Идея создать портативную зарядку своими руками для мобильных устройств не дает покоя многим. Вот и автор этого замечательного видеоурока давно хотел проверить – на что реально способна это вертушка?

Берем любой корпусной вентилятор, чем больше в диаметре, тем лучше. Многие наивно полагают, что его электродвигатель сразу превратится в генератор, стоит его только покрутить. Однако, максимум, на что он способен в таком исполнении – это зажечь слабенький светодиод. Неужели это предел? Почему так мало? Чтобы понять причину, нужно заглянуть внутрь устройства. Весь фокус в том, что в таких кулерах стоит безколлекторный двигатель. Он конструктивно не приспособлен работать в обратном режиме как генератор, и вот почему: его обмотки намотаны последовательно двойным проводом, да еще и противоположно друг другу, а полюса магнита чередуются. Поэтому при вращении вентилятора в катушках будет возникать противо-эдс и такой генератор будет неэффективен.

Первый способ реконструкции кулера в генератор тока

Первый способ выхода из этой ситуации – это попытаться вылечить родной моторчик, то есть перемотать статор новым проводом. Конечно, процедура эта весьма кропотливая, но для тех кто умеет работать руками – вполне посильная.
А в образовательных целях даже полезно. Главное теперь – чередовать направления намотки провода на каждом сердечнике. Таким образом у нас получится простейший однофазной генератор переменного тока. Между собой катушки соединены последовательно. Чем больше число витков и тоньше провода, тем лучше. Начало первой катушки и конец последней будут соответственно выводами нашего генератора. Теперь можно все собрать и проверить. Но не забываем, что напряжение получится переменное. Поэтому нужно сделать простенький выпрямитель или купить готовый.
После всей этой процедуры лечения показатели конечно улучшились, но не радикально. Причиной тому может быть как слишком большой зазор между статором и ротором, так и слабое кольцевого магнита. Его собственно магнитом-то можно назвать с большой натяжкой. Плюс выпрямитель еще съедает от одного до двух вольт. К сожалению, такая переделка себя не оправдала.

Второй вариант переделки кулера в ветряк

Ну что же, переходим к плану “Б”. Возьмем обычный щеточный моторчик от принтера. Он легко превращается в генератор без всяких переделок. А благодаря механическому коллектору при вращении сразу выдает постоянный ток. И никаких выпрямителей не нужно. Сила страгивания у него минимальная, что немаловажно для маленькой крыльчатки. Однако, надо заметить, для эффективной работы ему требуются высокие обороты, а значит и скорость ветра. Посмотрим что удастся из него выжить, проведя серию испытаний. Можно сделать вывод, что на ветре со скоростью до пяти метров в секунду ловить вообще нечего, а вот в диапазоне от пяти до десяти метров в секунду вполне можно запитать крупный светодиодный фонарь и на практике применить для дежурного освещения небольших помещений, коридоров, уличных дорожек или в качестве маячка. Можно отказаться от батарей в небольшом радиоприемнике, а если в цепь добавить накопитель в виде ионистора, то решится проблема с порывами ветра и конструкция станет более практичной. Если вы проживаете в высотном доме, то идеально разместить такой ветрогенератор на балконе и найти ему свое применение. А вот о зарядке мобильных телефонов таким ветрячком, придется забыть. Просто не хватит мощности. Набрать вольтаж не проблема, на что сработает схема телефона и как бы покажет процесс зарядки, но ток при этом будет не более 50 мА при ветре около десяти метров в секунду. А это мизерная мощность. Для нормальной зарядки нужно раз в десять больше. Увы, такое возможно только при ураганном ветре. Кстати, большой плюс маленького ветрячка в том, что он не боится сильных порывов ветра и ему соответственно не нужна защита, а дешевизна и простота конструкции способны разбудить фантазию гораздо большего числа самодельщиков, которые способны своими руками творить чудеса.
Детально процесс изготовления ветряка из кулера от компа показан на видео.