Оглавление:
Электрогенератор своими руками: условия целесообразности его создания
Самодельные ветрогенераторы своими руками: реальные мощности агрегата

Создать электрогенератор своими руками, работающий от ветра – это мечта многих мастеровых людей. Не просто построить, а соорудить его так, чтобы он не занимал зря место и вырабатывал достаточно энергии для электропитания всего домашнего оборудования, а не лишь светодиодной подсветки потолка. Насколько это реально на самом деле, мало кто понимает. Именно с этим вопросом мы и разберемся в этой статье, в которой вместе с сайтом stroisovety.org подробно изучим устройство ветрогенератора и его составные части, в результате чего ответим на вопрос, насколько реально соорудить подобный агрегат в домашних условиях.

Ветряной электрогенератор своими руками фото

Электрогенератор своими руками: условия целесообразности его создания

Основная задача, которую преследует вопрос, как сделать электрогенератор своими руками – это построить такой агрегат, который приносил бы реальную отдачу в электрическом эквиваленте, способную окупить затраты не только на создание, но и на его эксплуатацию. Важно понимать, что эффективность конструкции будет напрямую зависеть от конкретного месторасположения, а также от возлагаемых на нее характеристик мощности. Поэтому не стоит прельщаться первым попавшимся или пришедшим по вкусу проектом, которыми в настоящее время пестрит интернет. Сначала необходимо уяснить для себя достоинства и недостатки существующих горизонтальных конструкций и, соответственно, их принцип работы.

Наиболее важная характеристика, на которую следует в первую очередь обращать внимание – это среднегодовая скорость ветра для предполагаемого места эксплуатации. Этот параметр непосредственно связан с количеством полезной энергии, которая может быть преобразована ветрогенератором. На просторах нашей, уже «поделенной», Родины (за исключением прибрежных приморских районов) наблюдается следующая зависимость – до 80% годового времени дуют слабые ветры (до 3м/сек), 15% приходится на средние (от 3 до 6м/сек), а остальные 5% господствуют сильные ветры (более 6м/сек), в том числе штормы.

Как выбрать ветрогенератор в зависимости от климатических условий

Теперь посмотрим, что же нам предлагают собрать? В подавляющем большинстве – это горизонтальные ветрогенераторы с одной либо тремя лопастями, диаметр которых варьируется в зависимости от мощности установки. Причем скорость страгивания таких моделей составляет порядка 2–4м/сек, а заявленная мощность развивается, начиная с 7–10 м/сек. Если сопоставить с нашей скоростью ветра, то станет ясно, что в большинстве районов (опять же, за исключением прибрежных) они попросту будут простаивать, а в лучшем случае – работать в полсилы. И действительно, довольно часто такие ветрогенераторы для дома, сделанные своими руками, просто не оправдывают себя.

Более радужные показатели имеют многолопастные конструкции. Скорость страгивания у них несколько меньше и составляет порядка 0,6–1,5 м/сек. Причем, чем больше количество лопастей, тем это значение ниже. На малых ветрах такие установки явно выигрывают. Это объясняется тем, что суммарная площадь лопастей (при том же диаметре) у них значительно больше, а значит, есть чем перехватывать слабые воздушные потоки. Впрочем, когда ветер усиливается, многолопастники несколько теряют в приросте мощности, а на максимальных скоростях явно проигрывают конкурентам. Причина в том, что одновременно со скоростью растут и потери, связанные с трением.

Лопасти для ветрогенератора своими руками фото

По этой же причине ветрогенераторы с малым количеством лопастей слишком требовательны к своим аэродинамическим характеристикам. Поскольку по скорости вращения они являются наиболее быстроходными – даже незначительные погрешности заметно снижают КИЭВ установок. При этом самой оптимальной формой для их лопастей признана не парусная (как у старых мельниц) и не вогнутая, а наиболее сложная в исполнении – крыльчатка (как у крыла самолета). Кустарным же способом изготовить лопасти для электрогенератора гораздо проще в виде паруса – такое колесо генератора легко сбалансировать при условии большого количества лопастей, причем без какого-либо ощутимого ущерба для КИЭВа.

К тому же, быстроходные модели при вращении способны издавать повышенный шум, пропорциональный скорости вращения и диаметру ветроколеса. Даже самые аэродинамически выверенные лопасти, ускоряясь, создают зоны разрежений и сжатий воздуха, которые сильно ощутимы на слух. Что тогда говорить о кустарном производстве? Такие установки, даже так называемые мини ветрогенераторы, довольно рискованно устанавливать в плотной застройке, чтобы не портить нервы ни своей семье, ни соседям. Учитывая все вышесказанное, оптимальное количество лопастей для нашего ветряка – не меньше шести.

Ветрогенераторы для дома своими руками фото

Самодельные ветрогенераторы своими руками: реальные мощности агрегата

Тем, кто задавался вопросом, как построить ветрогенератор своими руками, наверняка хотелось, чтобы такая электростанция была рассчитана не только на обеспечение самого необходимого, но и более энергоемкой бытовой техники – такой, как обогреватели либо бойлеры для подогрева воды.

Учитывая ситуацию с ветровой обстановкой в наших краях, следует ориентироваться не просто на более мощные варианты, а на те, которые способны выдавать желаемую мощность при слабых ветрах. Но такой ветрогенератор будет чрезвычайно сложен и дорог в изготовлении. Скорее всего, он станет неподъемной задачей для непрофессионала.

Как сделать электрогенератор своими руками

Например, чтобы трехлопастная установка на скорости ветра в 3м/сек выдавала хотя бы 500Вт энергии (при соответствующем генераторе и оптимальном КИЭВе), диаметр ветроколеса должен составлять около 10 метров! Это может выглядеть как преувеличение, однако речь идет о слабых ветрах. Как известно, при увеличении скорости в 2 раза, мощность, вырабатываемая установкой, должна возрасти в кубе и будет составлять уже около 1250Вт. Таким образом ветрогенератор выйдет на свои номинальные значения. В свою очередь, наше шестилопастное ветроколесо будет выдавать полкиловатта, имея диаметр всего 7 метров.

На практике же относительно доступный самодельный ветряк будет генерировать не более 300–600Вт номинальной мощности. Очень редко в кустарных условиях удается собрать роторный ветрогенератор своими руками действительно большей мощности, которая бы эффективно работала, особенно на слабых ветрах.

Роторный ветрогенератор своими руками фото

Ориентируясь на все вышесказанное и проведенные исследования, можно сделать только один вывод – оптимальный ветровой электрогенератор своими руками можно собрать только с расчетом на небольшую мощность до 300Вт. Эффективно работать он сможет только при скорости ветра 8 м/сек, а диаметр его лопастей составит 2м. Как вы думаете, выгодно изготавливать такую установку? Разве что в виде дорогой игрушки, которая сможет обеспечить энергией только освещение дома, и то при условии, что вы установите маломощные светодиодные лампы.

Автор статьи Александр Куликов