Электрификация

Справочник домашнего мастера

Генератор из стиральной машинки

Сегодня речь пойдет о переделке асинхронного электродвигателя от стиральной машины в генератор. Вообще, я давно интересовался данным вопросом, но особого желания для переделки электродвигателя не было, поскольку в то время не видел область применения генератора. С начала года шла работа над новой моделью горнолыжного подъемника. Свой подъемник дело хорошее, но кататься с музыкой гораздо веселее, поэтому у меня быстро созрела мысль сделать такой генератор, чтобы зимой на склоне использовать его для зарядки аккумулятора. У меня были припасены три электродвигателя от стиральной машины, причем два из них абсолютно исправные. Вот один из таких асинхронных электродвигателей я и решил переделать в генератор. Немного забегая вперед скажу, что идея не моя и не новая. Я опишу лишь процесс переделки асинхронного электродвигателя в генератор.

За основу был взят электродвигатель стиральной машины мощностью 180 Ватт производства КНР начала 90-х годов прошлого века.

Магниты заказал у ООО «НПК «Магниты и системы», прежде я уже покупал магниты при постройке ветряной электростанции. Магниты неодимовые, размер магнитов 20x10x5. Стоимость 32 штук магнитов с доставкой 1240 рублей.

Переделка ротора заключалась в снятии слоя сердечника (углублении). В образовавшемся углублении будут установлены неодимовые магниты. В начале на токарном станке было снято 2 мм сердечника – выступ над боковыми щечками. Затем было сделано углубление на 5 мм под неодимовые магниты. Итог переделки ротора можно видеть на фотографии.

Измерив длину окружности получившегося ротора, были произведены необходимые расчеты, после которых из жести был изготовлен шаблон-полоска. С применением шаблона ротор был разделен на равные части. Между рисками потом будут вклеены неодимовые магниты.

На один полюс использовалось 8 магнитов. Всего на роторе получилось 4 полюса. С помощью компаса и маркера все магниты были промаркированы для удобства. К ротору магниты приклеивались “Суперклеем”. Скажу, дело это кропотливое. Магниты очень сильные, приходилось их крепко держать при склеивании. Были моменты, когда магниты отрывались, прищемляли пальцы, а клей прилетал в глаза. Поэтому клеить магниты нужно с применением защитных очков.

Полость между магнитами решил заполнить эпоксидной смолой. Для этого ротор с магнитами был обернут несколькими слоями бумаги. Бумага закреплена скотчем. Торцы для дополнительной герметизации замазаны пластилином. В оболочке вырезано отверстие. Вокруг отверстия из пластилина сделано горлышко. В отверстие оболочки заливалась эпоксидная смола.

После застывания эпоксидной смолы, оболочка была снята. Ротор зажат в патрон сверлильного станка для последующей обработки. Шлифование проводилось наждачной бумагой средней зернистости.

Из электродвигателя выходили 4 провода. Нашел рабочую обмотку, а провода от стартовой обмотки отрезал. Установил новые подшипники, поскольку старые вращались туговато. Болты стягивающие корпус тоже установлены новые. Выпрямитель собран на диодах Д242, в качестве контроллера зарядки применяется контроллер «SOLAR», купленный еще несколько лет назад на Ebay.

Испытания генератора можно посмотреть на видео.

Для зарядки аккумулятора достаточно 3-5 оборотов генератора. На максимальных оборотах дрели из генератора получилось выжать 273 Вольта. Увы, залипание приличное, поэтому на ветряк такой генератор ставить смысла нет. Разве что ветряк будет с большим винтом или редуктором. Генератор будет стоять на горнолыжном подъемнике. Испытания в полевых условиях уже этой зимой.

Содержание

Как сделать генератор из двигателя стиральной машины

Рейтинг автора Написано статей 698 Автор статьи Василий Михайлович Свиридов Мастер с 12-летним стажем. Ремонт стиральных машин и холодильников. Просмотров: 145 Опубликована: 19-10-2018 Изменена: 19-10-2018 Время на прочтение: 3 минут У этой статьи: 0 комментариев(я)

В домашнем хозяйстве полезно иметь источник питания, который автономно обеспечит работу приборов в случае перебоев с электроэнергией в сети. Генератор из двигателя стиральной машины для зарядки аккумулятора, изготовленный своими руками, решит такую задачу.

Как сделать его из мотора устаревшей стиралки, расскажем пошагово. Заметим сразу: для этого нужны, помимо необходимых материалов и инструментов, технические знания и навыки, терпение и время. Зато экономия средств на покупку промышленного электрогенератора и полученные удобства оправдают затраты сил.

Как переделать двигатель в генератор

Главная сложность заключается в переделке ротора из асинхронного двигателя прямого привода. Рассмотрим это на примере стиральной машины «Вятка» мощностью 180 ватт.

Вам понадобятся:

  • пассатижи;
  • набор отверток;
  • слесарные ножницы;
  • холодная сварка;
  • токарный станок;
  • выпрямитель;
  • неодимовые магниты — 32 штуки, размерами 5, 10 и 20 мм (купите через интернет-магазин);
  • жесть;
  • клей;
  • наждачная бумага;
  • скотч;
  • эпоксидная смола;
  • защитные очки.

Со снятого и разобранного электродвигателя стиральной машинки-автомата снимите ротор. На токарном станке срежьте сердечник на глубину 2 мм и выточите пазы 5 мм глубиной под магниты согласно их размерам.

Для самодельного шаблона соответственно длине окружности вырежьте полоску жести по величине всей детали. С помощью шаблона сделайте разметку ротора для равномерного размещения магнитов. На один полюс (а всего их будет 4) пойдет 8 штук. Аккуратно и тщательно с помощью суперклея или холодной сварки закрепите на место.

Оберните все несколькими слоями бумаги, закрепив ее скотчем. Прорежьте отверстие для заливки эпоксидкой. После застывания оболочку снимите. На станке наждачной бумагой отшлифуйте поверхность.

Установите деталь в статор мотора.

Особенность генератора в том, что он вращается с большей скоростью, чем движок. Для решения этой задачи с помощью тахометра определите число оборотов вашего коллекторного двигателя. К полученному результату добавьте 10 процентов. Чтобы достичь вычисленного показателя, подберите конденсаторы соответствующей емкости. Они должны быть однофазными. Учитывайте, что устройство с короткозамкнутым ротором дает более высокое напряжение. Для получения на выходе 220 вольт примените понижающий трансформатор.

Тестирование

Вырабатываемый генератором, сделанным из коллекторного двигателя, ток подается на аккумулятор. Он соединен с контроллером заряда и модулем. За счет использования инвертора постоянного напряжения из сети он преобразует его в переменное для питания бытовых приборов. Чтобы узнать, дает ли ваше изделие необходимые 220 вольт и 50 герц, надо провести испытание.

Вам необходимы:

  1. аккумулятор;
  2. выпрямитель;
  3. контроллер;
  4. тестер.

Прозвонив ампервольтметром выводы обмотки мотора, найдите два действующих после переделки. Старые отрежьте.

Найденные контакты через выпрямитель соедините с контроллером. А последний — с клеммами аккумулятора.

Подсоедините дрель к ротору переходником и включите ее на 1000 оборотов. На входе аккумулятора замерьте тестером напряжение. Если все сделано и собрано правильно, оно будет искомым — 220 Вольт.

Важно! Проследите залипание обмотки. Если оно велико, мощность генератора будет низкой.

Возможности применения

Итак, создать собственноручно генератор удалось. Экономия при этом, по самым скромным подсчетам, составит более 4 000 рублей. Ведь в торговой сети он стоит от 6 000, а вы потратитесь только на приобретение магнитов (1 200–1 400 рублей). Сфера использования агрегата, дающего до 2 киловатт мощности, зависит от вашей фантазии и желания. Можно освещать дачный домик, подключив к мотору мотоцикла или бензопилы.

Подсоедините к ветряку или гидротурбине, создав самостоятельно на участке водопад или быстрый ручей. Выгода несомненна!

Плохо 1 Интересно 0 Супер 0

Как можно мотор от стиральной машины превратить в генератор 220 В



Электродвигатель стиральной машины – вещь очень ценная и полезная. Достать его не так сложно, как может показаться на первый взгляд. Стиральный машины ломаются с удручающей регулярностью. Самое интересное, что мотор от стиральной машины можно превратить в генератор 220 Вольт. Есть только одна «маленькая» проблема на пути.

Находим разводку. /Фото: youtube.com.

Итак, двигатель стиральной машины имеет классическое устройство коллекторного электродвигателя. Работать устройство способно и от постоянного, и от переменного тока. У большинства моторов есть 6 выводов на колодке подключения. Самая нижняя пара – вывод ротора. Средняя пара – обмотка статора. Верхняя пара предусмотрена для датчика тахометра. Чтобы мотор начал работать, на его нужно подать некоторое усилие, небольшое напряжение.

Для пуска генератора нужная батарейка, а также крутящий момент. /Фото: youtube.com.

Напряжение на двигателе создаст магнитное поле, а оно в свою очередь создаст на обмотке статора ЭДС. Все это означает, что к ротору можно подсоединить провода, которые в дальнейшем будут передавать энергию с источника питания. В качестве источника энергии для мотора можно использовать аккумулятор на 12 В. При этом, чтобы запустить генератор, если следует крутануть рукой.

Главная проблема — отсутствие постоянных магнитов. В остальном двигатель годится под генератор. /Фото: youtube.com.

В этом-то и заключается главная проблема. Мотор стиральной машины вполне годится для того, чтобы быть использованным в качестве генератора. Однако, (в том числе) из-за отсутствия постоянных магнитов, на нем невозможно стабильно создавать ЭДС. Выработка постоянного тока требует высоких оборотов, которых добиться можно только вручную. Поэтому «пристроить» такую штуковину куда-то будет достаточно сложно.

Видео


В продолжение темы читайте про как быстро вернуть в строй севший автомобильный аккумулятор и не только.

Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:

Гидравлические министанции 12, 24 и 220 В, заказ по индивидуальному ТЗ

Минигидростанция — малогабаритная насосная установка, являющаяся источником гидравлической мощности с нерегулируемой подачей рабочей жидкости (РЖ) от электродвигателя в комплекте с направляющей и регулирующей гидроаппаратурой в соответствии с гидравлической схемой.

Дистанционное электромагнитное управление потоком рабочей жидкости минигидростанции осуществляется от источника переменного или постоянного тока напряжением 12, 24 или 220В.

Минигидростанция предназначена для подачи РЖ под давлением к объемному гидродвигателю, преобразующему энергию потока РЖ в механическую энергию исполнительного механизма.

Содержание технического задания на проектирование и изготовление минигидростанций

1) Гидросхема станции.

Пример типовой гидросхемы:

Поз.1 — Электродвигатель.

Поз.2 — Насос шестеренный.

Поз.3 — Манифолд.

Поз.4 — Сцепление вала насоса и вала двигателя.

Поз.5 — Всасывающий фильтр.

Поз.6 — Предохранительный клапан.

Поз.7 — Кран манометра.

Поз.8 — Манометр.

Поз.9 — Гидрораспределитель двух или трехпозиционный ( схема распределения согласно Вашим требованиям).

Поз.10 — Заливная горловина с сапуном.

Поз.11 — Указатель уровня масла с термометром (если предусмотрен конструкцией гидробака).

Поз.12 — Сливная пробка (если предусмотрена конструкцией гидробака).

Поз.13 — Сливной фильтр (не стандартная опция).

Поз.14 — Гидробак.

2) Тип приводного двигателя (напряжение питания, В).

3) Вариант исполнения (горизонтальное или вертикальное).

4) Объем гидробака, л.

5) Подача гидростанции, л/мин.

6) Рабочее давление, бар.

7) Напряжение питания управляющей гидроаппаратуры, В (распределителей, клапанов).

Мини-Гидроэлектростанция 10-15-30-50-100-500 кВт

Главная Мини-Гидроэлектростанция 10-15-30-50-100-500кВт

Мини-гидроэлектростанция мощностью 10 кВт

(Мини-ГЭС10кВт)

общие сведения

Мини-гидроэлектростанция (МиниГЭС) предназначена для обеспечения электрической энергией изолирован­ного от энергетической системы потребителя, а именно: индивидуаль-ного дома, коттеджа и т.д.

Комплектность поставки МиниГЭС указана в таблице 1

Условия эксплуатации:

— температура воздуха, 0С

— в месте расположения

энергоблока -10 ¸ +40;

— в месте расположения

электрических шкафов 0 ¸ +40;

— высота над уровнем моря, м до 1000;

— относительная влажность воздуха в месте расположения электрических шкафов не более 98% при t=+ 250С.

Гарантийный срок эксплуатации Мини-ГЭС 1 год со дня ее начала, но не более 1,5 лет со дня отгрузки при условии проведения шеф-монтажных и пуско-наладочных работ с участием специалистов фирмы и соблюдения правил транспортировки, хранения и эксплуатации.

Комплектность и стоимость поставки Мини-ГЭС в таблице 1.

Таблица 1

Наименование

Масса, кг

Энергоблок

Блок балластной нагрузки

Устройство автоматического регулирования

Водозаборное устройство

Стоимости — мини-ГЭС 10кВт

750 000 руб.

Технические данные Мини-ГЭС приведены в таблице 2.

Таблица 2

требования к установке

Для работы Мини-ГЭС обязательным условием является наличие напора (разницы уровней) воды

Напор может быть получен за счет разницы отметок уровней воды между:

— двумя реками;

— озером и рекой;

— на одной реке, за счет спрямления излучины.

Получение напора возможно также при сооружении плотины.

Трубопровод должен обеспечивать подвод воды к энергоблоку с минимальными потерями напора. Длина трубопровода определяется местными условиями.

Мини-гидроэлектростанция мощностью 50 кВт

(Мини-ГЭС50 кВт)

Мини-ГЭС предназначена для преобразования водной энергии малых рек и ручьев в электрическую энергию для нужд потребителя.

Мини-ГЭС является экологически чистым ис­точ­ни­ком элек­тро­энергии, не требующим при эксплуатации пос­то­ян­ного присутствия обслуживающего персонала. Мини-ГЭС предназначена для работы на автономного — изолированного от энергетической системы потребителя.

Основные технические характеристики и стоимость

* Масса зависит от компоновки энергоблока (горизонтальная или вертикальная)

** В зависимости от типа охлаждения (водяное/воздушное).

Требования к сети потребителя (нагрузка дана в процентах от фактически получаемой на мини-ГЭС мощности):

— характеристика сети потребителя локальная,

трех/четырех проводная, 3-х фазная;

— мощность каждого двигателя, % не более 10;

— суммарная мощность двигателей с допол­ни­тельными компенсирующими конденсаторами, % не более 30.

Конструкция и назначение составных частей

Мини-ГЭС включает следующие ос­нов­ные части:

— энергоблок;

— блок балластной нагрузки;

— устройство автоматического регу­ли­ро­вания;

Энергоблок предназначен для выра­бот­­ки электроэнергии. Энергоблок состоит из гидравлической турбины, используемого в ка­честве генератора, Возможна горизонтальная или вертикальная компоновка энергоблока.

Блок балластной нагрузки предназначен для поглощения избыточной активной мощности при работе Мини-ГЭС на изолированную нагрузку. Возможна поставка блока балластной нагрузки с водяным или воздушным охлаждением.

Установка и эксплуатация

Для работы Мини-ГЭС обязательным условием является наличие напора (разницы уровней) воды. Напор может быть получен за счет разницы отметок уровней воды между:

— двумя реками;

— озером и рекой;

— на одной реке, за счет спрямления излучины.

Микро — ГЭС

Микро — ГЭС – это электростанция, обладающие малой мощностью (до 100,0 кВт), служащие для производства электрической энергии, путем преобразования кинетической энергии воды.

Принцип действия

Принцип действия микро — ГЭС аналогичен действию больших и малых гидроэлектростанций. Разница заключается лишь в мощности установленного оборудования и количества вырабатываемой электрической энергии.
Производство электрического тока осуществляет генератор, вращательное движение ротора которому, передается с гидравлической турбины.
Для того, чтобы турбина пришла во вращательное движение, создается напор воды, на водоеме, где установлена мини ГЭС. Это может быть напор, создаваемый естественным течением водных масс, либо создаваемый путем строительства плотины или иного технического сооружения. В определенных случаях, могут быть использованы оба способа создания напора одновременно.
Под действием напора, потоки воды устремляются в требуемом направлении, в створе их движения монтируется турбина, на лопасти которой и поступает энергия движущихся водных масс. Эта кинетическая энергия воды, преобразуется турбиной, во вращательное движение, которое посредством механической передачи (редуктор) и передается на вал генератора.

Источником энергии могут служить:

  • реки различных размеров и интенсивности течения и ручьи,
  • перепады высот на водосбросах водоемов различного назначения;
  • технологические водотоки;
  • перепады высот на трубопроводах различного назначения.

В зависимости от вида используемого оборудования и способа его установки, принцип работы гидроэлектростанции, может различаться. Это могут быть следующие варианты:

  1. Принцип «водяного колеса» – при этом варианте, приемное колесо частично погружается в воду параллельное ее поверхности. Водные потоки, перемещаясь по естественному руслу, давят на лопасти, размещенные на колесе, и приводят его во вращение. Колесо, в свою очередь, посредством редуктора и прочих механических устройств, создает вращательное движение генератора.
  2. Конструкция в виде гирлянды – с противоположных берегов монтируется трос, на котором установлены специальные роторы. Вода, перемещаясь вращает роторы, вращательное движение которых передается на трос. Трос вращаясь, передает вращательное движение на генератор, установленный на берегу.
  3. С использованием ротора Дарье – в принцип работы турбины, заложено использование разности давлений на лопастях ротора.
  4. С использованием принципа пропеллера – лопасти устройства помещены в воду и под воздействие воды приходят во вращательное движение, которое и передается на вал генератора, вырабатывающего электрический ток.

Преимущества использования микро — ГЭС:

  • Отсутствует необходимость в изменении естественного ландшафта местности;
  • На качество воду не оказывается стороннее воздействие, она сохраняет свои свойства;
  • Не зависимость от воздействия природных явлений;
  • Возможность использования в круглогодичном цикле работы;
  • Нет необходимости в строительстве дорогостоящих гидротехнических сооружений.

Типы

В зависимости от способа использования энергии воды, микро — ГЭС подразделяются на:

  1. Плотинные.
    В основу способа создания водного напора, положено строительство плотины, от которой по специальному желобу (трубе), потоки воды направляются к турбине.
  2. Деривационные.
    При устройстве микро — ГЭС данного типа, используется естественный напор воды (быстрые, горные реки). В этом случае часть воды отводится из русла реки и направляется к турбине, после чего, вода сбрасывается в основное русло.
  3. Плотинно-деривационные.
    данном типе электростанций, используется как естественный напор, так и напор, создаваемый плотиной.
  4. Свободно-поточные.
    Данный тип микро — ГЭС не предполагает строительства напорных сооружений, кинетическая энергия воды используется в ее свободном течении, путем установки специальных устройств, наплавного или погружного вида.

Производители и цены

В настоящее время, все большее количество людей интересуется альтернативными источниками энергии, а соответственно и спрос, на оборудование, используемое для производства энергии возрастает. В связи с этим, производством подобного оборудования, занимаются компании во многих странах мира, в том числе и в России.

Оборудование для микро — ГЭС, как по отдельным узлам, так и комплектами, в нашей стране занимаются:

  1. Компания ООО «АЭнерджи», г. Москва.
    Предприятие производит оборудование для различных направлений производства электрической энергии с использованием альтернативных источников (ветрогенраторы, солнечные электростанции и т.д.). В линейке выпускаемых товаров, энергетическое оборудование для микро и мини – ГЭС.
  2. Межотраслевое научно-техническое объединение «МНТО ИНСЭТ» г. Санкт-Петербург.
    Компания выполняет весь комплекс работ от проектирования до сдачи под ключ готового
    объекта строительства. В линейке выпускаемой продукции микро – ГЭС с различными
    видами рабочего колеса и мощностью от 5,0 до 180,0 кВт, а также разнообразные
    гидроагрегаты.

Стоимость комплекта оборудования, в зависимости от типа электростанции и ее мощности – от 350000,00 рублей.

Среди зарубежных производителей, наиболее известна продукция таких компаний, как:

  1. «CINK Hydro-Energy» Республика Чехия.
    Компания производит комплекты гидроэлектростанции с горизонтальными и вертикальными турбинами, мощностью от 5,0 до 3000 кВт, а также микротурбины.
    Стоимость комплектов от 500000,00 рублей.
  2. «Micro hydro power» Китай.
    Компания производит комплекты гидроэлектростанции мощностью от 1,0 до 3000 кВт. Стоимость составляет от 300000,00 до 4000000,00 рублей.
  3. Инженерно-техническая фирма ОсОО «Гидропоника» г. Бишкек, Кыргызстан.
    Фирма производит гидроэлектростанции мощностью от 0,5 до 5,0 кВт. Стоимость составляет от 60000,00 до 300000,00 рублей.

Как сделать своими руками

Для того, чтобы сделать простейшее устройство для получения электрической энергии, необходимо иметь навыки работы с ручным инструментом, свободное время, желание и водоем.

В качестве источника электрической энергии можно использовать автомобильный генератор, для вращения ротора которого, необходимо изготовить следующую конструкцию.

  • В соответствии с имеющимся водоемом необходимо решить, какой вариант колеса будет применен – вертикальный или горизонтальный. Это влияет на пространственную конструкцию собираемой установки.
  • В качестве колеса, используется любое имеющееся в наличии. Хорошо подойдет велосипедное колесо.
  • К ободу колеса прикрепляются лопасти, которые изготавливаются из металла, твердого пластики или иного материала, имеющегося в наличии.
  • На вал колеса крепится шестеренка или шкив. В зависимости от закрепленного элемента, в дальнейшем будет выполняться цепная или ременная передача.
  • Колесо крепится на конструкции и помещается в воду, с таким расчетом, чтобы при горизонтальном размещении колеса, 1/3 находились над поверхностью воды, при вертикальном расположении – вода поступала на лопасти, а ось колеса была вне воды.
  • В зависимости от водного объекта, выполняется установка генератора. Это можно выполнить непосредственно на собранной металлической конструкции, либо установить на берегу.
  • На вал генератора устанавливается шестерня или шкив, которые должны быть меньшего диаметра, чем установленные на колесе.
  • Выполняется соединение шкивов или шестерен, установленных на колесе и валу генератора.

Установка готова к работе.

Такой вариант получения электрической энергии можно использовать туристам и путешественникам для подзарядки мобильных телефонов, планшетов и иного не энергоемкого оборудования.

Микро — ГЭС на ручье

При проживании в сельской местности или имея дачный участок, вблизи с которым протекает ручей, можно решить вопрос с электроснабжением этих объектов, путем монтажа микро – ГЭС, на таком водном объекте.
Для электроснабжения подобного объекта, уже будет недостаточно автомобильного генератора, потому как установленная мощность, даже дачного домика значительно больше, чем подобное устройство может произвести.
Наиболее верное решение – это приобрести комплект микро – ГЭС мощностью до 10,0 кВт, и выполнить монтаж самостоятельно. Это позволит снизить затраты, а сам процесс монтажа, способен выполнить даже человек с минимальными познаниями в механике и электротехнике.

В комплект подобного оборудования, как правило, входят следующие элементы:

  • Гидротурбина.
  • Мультипликатор, для увеличения оборотов вала генератора по отношению к обротам турбины.
  • Устройство, обеспечивающее саморазгон турбины.
  • Комплект трубопроводов.
  • Генератор.
  • Система управления и автоматики.

В зависимости от расхода воды, который обеспечивает ручей, выбирается тип турбины, это как правило пропеллерная или диагональная конструкция.
В соответствии с инструкциями производителя осуществляется монтаж оборудования и подключение потребителей.

Микро – ГЭС водоворотного типа

Установки, работающие на принципе водоворота, целесообразно устанавливать на малых реках и полноводных ручьях. Мощность подобного типа микро – ГЭС составляет до 100,0 кВт.
При строительстве подобных станций, монтируется специальный желоб, в который поступают водные массы из реки или ручья. В нижней точке желоба изготавливается цилиндрическое сооружение внизу которого устраивается отверстие. Вода поступает по желобу в приемник-цилиндр двигаясь по касательной к стенкам последнего, в следствии чего, внутри цилиндра, закручивается в водовороте, скорость ее движения увеличивается, и она вытекает через нижнее отверстие, попадая на лопасти турбины.
Благодаря постоянному вращению воды гидроэлектростанции подобного типа работают в круглогодичном цикле. Недостатком водоворотных микро-ГЭС является высокая стоимость, обусловленная большим объемом бетонных работ.

Плюсы и минусы

Использования микро – ГЭС, позволяет получить положительный эффект от их использования в экономической и социальной сферах и экологической безопасности территорий, где строятся подобные сооружения.
Производство электрической энергии позволяет обеспечить энергетическую независимость и безопасность территории, отдельного предприятия или объекта недвижимости. При строительстве не требуется сооружение больших гидротехнических сооружений, и как следствие, снижение стоимости строительно-монтажных работ.
Важным достоинством малой гидроэнергетики является экологическая безопасность подобных установок. На флору и фауну не оказывается каких-либо вредных воздействий, качество воды остается неизменным.

Суммируя плюсы использования микро – ГЭС, к их положительным свойствам можно отнести следующие:

  • Экологичность и безопасность установок;
  • Энергия воды – это возобновляемый и неисчерпаемый источник энергии;
  • Способность установок работать в автономном режиме;
  • Вырабатываемая электрическая энергия обладает низкой себестоимостью;
  • Продолжительные сроки эксплуатации;
  • Техническая надежность установок.

У любого технического объекта, на ряду с положительными свойствами, всегда есть и отрицательные. Для сложных технических сооружений, которыми являются микро – ГЭС, возможно наличие нештатных ситуаций, в результате которых, производство электрической энергии может быть прекращено, в связи с чем, потребители будут обесточены.
Сезонность работы станций, также является недостатком подобных установок. Это определяет регионы использования или необходимость устройства специальных устройств и конструкций.

Объединяя минусы использования микро – ГЭС, к их отрицательным свойствам можно отности:

  • Васокая стоимость оборудования и выполнения строительно-монтажных работ;
  • Выведение из общего пользования значительных площадей (затопление, при строительстве плотин и водохранилищ);
  • Ограниченность использования, обусловленная возможностью монтажа установок и климатом региона установки оборудования;
  • Наличие потенциальной опасности для живых организмов, обитающих в водоемах.

Использование малых гидроэлектростанций является одним из направлений развития возобновляемых источников энергии и уже сегодня конкурирует с традиционными источниками получения электрической энергии, являясь эффективным направлением развития альтернативной энергетики.

Большое будущее малых ГЭС

Одно из наиболее перспективных направлений в развитии нетрадиционной энергетики в России — освоение энергии небольших водотоков с помощью микро- и мини-ГЭС. Это связано, прежде всего, со сравнительной простотой их строительства и эксплуатации, а также с большим энергетическим потенциалом малых рек.

Свободный ресурс

К малой гидроэнергетике принято относить гидроэнергетические объекты разного типа с установленной мощностью менее 25 МВт, в том числе совсем небольшие — микроГЭС мощностью от 3 до 100 кВт. Использование гидроэлектростанций таких мощностей для нашей страны — далеко не новое явление: в 1950-1960-х гг. в СССР действовало более шести тысяч подобных станции. Сегодня же в России их насчитывается всего несколько сотен, что явно меньше наших возможностей и потребностей.

Принципиально важно отметить, что в малой гидроэнергетике нет необходимости строить крупные гидротехнические сооружения и затапливать большие территории водохранилищами. Маленькая станция может быть установлена практически на любой реке или даже ручье, что особенно актуально для России, где зоны децентрализованного энергоснабжения охватывают более 70% территории страны, на которой проживают около 20 млн человек. Мини-ГЭС может применяться для энергоснабжения дачных посёлков, фермерских хозяйств, хуторов, а также небольших производств в труднодоступных районах — там, где строить и содержать электрические сети невыгодно.

Серийная ковшовая микротурбина на основе колеса Пелтона

Основные ресурсы малой гидроэнергетики России сосредоточены в горных районах республик Северного Кавказа, в Ставропольском и Краснодарском краях, на Среднем Урале, в Южной Сибири, Прибайкалье и на Дальнем Востоке.

Виды станций

Конструкция типовой малой ГЭС базируется на гидроагрегате, который включает в себя турбину, водозаборное устройство и элементы управления. В зависимости от того, какие гидроресурсы задействованы малыми гидростанциями, их делят на несколько категорий:

  • русловые или приплотинные с небольшими искусственными водохранилищами;
  • основанные на существующих перепадах уровней воды;
  • использующие энергию свободного течения рек.

По величине напора выделяют низконапорные (Н 75 м) малые гидроэлектростанции.

Спецтурбины

Как и на крупных станциях, на малых ГЭС, используются пропеллерные, радиально-осевые и ковшовые турбины (более подробно о них см. «Энерговектор» № 5/2014 г.) соответствующих размеров и модификаций. Чаще применяются пропеллерные турбины и турбины Френсиса.

Мини-ГЭС устраивают непосредственно в потоке воды или на небольших водохранилищах, которые не могут обеспечить достаточного регулирования стока. Отсюда одна из основных проблем эксплуатации малых ГЭС — непостоянный расход воды. В период зимней и летней межени сток реки минимален, тогда как во время весеннего половодья объём воды может быть достаточно большим. По этой причине турбины, используемые на мини-ГЭС, должны быть способны работать как при минимальном, так и при максимальном стоке с наибольшей производительностью.

Такая микроГЭС способна полностью обеспечивать
электричеством небольшой частный дом

Таким свойством обладают, например, радиальные двухкамерные проточные турбины системы Ossberger производства одноимённой немецкой компании. Стандартное соотношение размеров камер — 1:2. Малая камера предназначена для низких расходов, большая камера открывается при средних расходах (при этом малая камера закрывается). Обе камеры работают при полном расходе. В результате поток воды величиной 12-100% от расчётного максимума используется с наибольшей эффективностью (КПД более 80%), причём турбина запускается при расходе всего 6%.

Существует множество типов конструкций малых ГЭС, проектируемых с учётом различных условий применения. Конечно, охватить их все в этой статье не удастся, поэтому остановимся на некоторых оригинальных разработках.

Гирлянды и рукава

Советский инженер Б. С. Блинов изобрёл и в 1950-1960-х годах впервые применил гирляндные ГЭС для малых рек и рукавные ГЭС для малых рек и ручьёв с дебитом воды более 50 л/с. Гирляндная мини-ГЭС состоит из лёгких турбин — гидровингроторов, нанизанных в виде гирлянды на трос, который переброшен через реку. Один конец троса закреплён за ось в опорном подшипнике, второй — за ротор генератора. Трос в этом случае играет роль своеобразного вала, вращение которого передаётся к генератору. Одна гирлянда турбин (энергоблок) обеспечивает мощность от нескольких десятков ватт до 5-15 кВт. Такие энергоблоки можно объединять, заставляя их работать на общую нагрузку и повышая тем самым мощность гидростанции.

Труба рукавной микроГЭС укладывается по склону
вдоль водотока

Для устройства рукавной микроГЭС на реке или ручье строится небольшая плотина, к отверстию в которой прикрепляется труба-шланг, уложенная вниз по склону вдоль водотока до электрогенератора. Перепад высот от плотины до генератора должен быть не менее 4-5 м. Вход в «рукав» располагают так, чтобы захватить среднюю, самую быструю, часть течения реки, и воду по сужающемуся каналу подводят к турбинам. Установленная мощность такой станции может варьироваться от 1 до 100 кВт. В 70-х годах прошлого века гидроагрегаты для рукавных микроГЭС выпускались серийно на предприятиях сельхозмашиностроения.

Водоворот энергии

Интересную конструкцию для малых ГЭС в 2003 г. запатентовал изобретатель из Австрии Франц Цотлётерер. Он назвал свой проект «Технический водоворот», а мини-ГЭС — «Водоворотно-гравитационной станцией».

Водоворотно-гравитационная мини-ГЭС не повредит рыбе

При строительстве станции Цотлётерера часть воды из водотока отводится в бетонный канал, проложенный вдоль береговой линии. Канал завершается бетонным цилиндром, внизу которого выполнено выпускное отверстие с жёлобом-отводом. Вода поступает в цилиндр по касательной и, подчиняясь силе гравитации, стремится вниз, закручиваясь по спирали. В центре находится турбина, её то и раскручивает водоворот (средняя скорость вращения турбины — 30 об./мин.). На водоворотной мини-ГЭС, построенной на ручье с перепадом высоты в 1,3 м и работающей при расходе воды 0,9 м3/с, мощность достигает 9,5 кВт, выработка за год — порядка 35000 кВт/ч. В такой мини-ГЭС КПД доходит до 74%.

Водоворотно-гравитационная ГЭС отличается от станций других видов особенно бережным отношением к биоресурсам реки: скорость вращения турбины всегда остаётся достаточно низкой, и для рыбы лопасти рабочего колеса турбины не представляют опасности. К тому же лопасти воду не рассекают, а поворачиваются вместе с потоком. Ещё один экологический плюс этого проекта — хорошая аэрация воды и перемешивание в водовороте разного рода загрязнителей. Всё это способствует более интенсивной жизнедеятельности микроорганизмов, которые естественным образом очищают воду.

Речные звёзды

В 2008 г. компания Bourne Energy (Калифорния) разработала генераторные установки RiverStar («Речная звезда») для устройства мини-ГЭС на небольших реках. RiverStar представляет собой капсулу с поплавком для фиксации ротора на требуемой глубине, ориентируемым глубинным стабилизатором, крыльчаткой, генератором с блоком преобразователя напряжения.

Модули RiverStar удерживаются на месте стальными тросами

Модули RiverStar удерживаются на месте стальными тросами, натянутыми под водой поперёк течения реки, поэтому они не нуждаются в установке плотин, якорей и проведении каких-либо дополнительных работ на речном дне. Параллельно тросам на берег выходят кабели, по которым, собственно, и идёт электроэнергия. Мощность одного модуля при скорости течения реки 7,4 км/ч составляет 50 кВт. Генераторные установки RiverStar можно устанавливать блоками по несколько штук для увеличения мощности.

Мини-ГАЭС

В середине прошлого века британский изобретатель Элвин Смит предложил оригинальную конструкцию волновой малой гидроаккумулирующей электростанции. В основе установки — два поплавка, способных двигаться друг относительно друга. Верхний раскачивается волнами, нижний соединён с морским дном с помощью цепи и якоря. Предусмотрена автоматическая подстройка высоты положения верхнего поплавка в зависимости от уровня моря, который постоянно меняется из-за приливов и отливов, с помощью телескопической трубы, раздвигающейся и складывающейся под действием сил Архимеда и тяжести. Между поплавками находится «насосная станция» (цилиндр с поршнем двойного действия, который качает воду при движении вниз и вверх). Она подаёт воду на сушу, в горы. В горах устраивают бассейн, в котором вода накапливается и в часы пиковых нагрузок выпускается обратно в море, по пути вращая водяную турбину.

Установка способна поднимать морскую воду на высоту до 200 м и вырабатывать мощность 0,25 МВт.

* * *

Природные условия в России весьма благоприятны для развития малой гидроэнергетики, а при современном уровне доступности информации и всевозможных материалов умельцы могут сделать мини-ГЭС даже своими руками, была бы подходящая река или ручей. Поэтому у малых ГЭС как альтернативных источников энергии, есть все шансы вновь широко распространиться в нашей стране.

Источник: Энерговектор

Мини ГЭС из старой стиральной машины


Если вас интересует вопрос альтернативной энергетики и вы живете в местности, где неподалеку находится ручей, вам сам Бог велел построить небольшую гидроэлектростанцию. Сам по себе генератор изготовить не сложно, в этой инструкции мы рассмотрим, как его сделать из обычной стиральной машинки. Главная проблема заключается в том, чтобы построить дамбу и поднять уровень воды. В итоге вы сможете направить струю воды на лопасти своей турбины и получить халявное электричество.



Для изготовления генератора автор использовал стиральную машину из современных моделей. Если у вас машинка времен СССР, то она, скорее всего, не подойдет, так как в них другой тип двигателя. В современных машинах используются моторы со статором из постоянных магнитов, ну или наоборот. Благодаря такой конструкции мы имеем и одновременно двигатель, и одновременно генератор, которому не требуется начальное напряжение для запуска. Так как двигатель работает от напряжения в 220В, то в качестве генератора такой мотор тоже будет выдавать 220В и более, если его раскрутить до нужных оборотов.
Как вариант, такой генератор без проблем можно использовать при изготовлении ветряков.

Материалы и инструменты, которые использовал автор для самоделки:
Список материалов:
— стиральная машинка автомат (двигатель с магнитами);
— болты, гайки, шайбы и прочие мелочи;
— хороший клей (силиконовый);
— материалы для изготовления турбины;
— кусок резины (от старой автомобильной камеры);
— фанера;
— оргстекло;
— контроллер зарядки, аккумуляторы и прочее.
Список инструментов:
— болгарка;
— гаечные ключи и отвертки;
— ножницы;
— дрель с битой (нужно просверлить отверстие большого диаметра);
— электролобзик;
— шуруповерт.
Процесс изготовления ГЭС:
Шаг первый. Как все работает?
Внутри корпуса стиральной машины находится вал двигателя, на который установлена турбина (крыльчатка). В корпусе просверлено входное отверстие для воды, а также выходное окно. При подаче воды через входное отверстие турбина начинает вращаться, и двигатель-генератор производит 220В напряжения, хотя эта величина зависит от скорости и нагрузки. Дальше ток идет на контроллер, который уже и распределяет энергию по нужным местам.

Важно!
Эта конструкция, по словам автора, может выдавать достаточно энергии, чтобы нагреть воды, включить чайник и другие довольно энергозатратные приборы. Но не нагружайте генератор слишком сильно, так как он начинает греться. У автора перегрев генератора привел к тому, что оплавилась пластмасса, и генератор просто выпал из корпуса. В связи с этим придумайте для генератора защиту от перегрева, а еще лучше – сделайте систему охлаждения.


Шаг второй. Разбираем стиральную машину
Переходим к подготовке составляющих. Берем отвертку и разбираем стиральную машину. Разбираются они все по-разному, все зависит от конкретно взятой модели. Вам нужно полностью разобрать и снять верхнюю часть, остаться должна лишь емкость со всей начинкой.

Открутите от емкости абсолютно все, тут подключено много шлангов, установлен насос, барабан и так далее. В итоге у вас должен остаться внутренняя часть корпуса с двигателем. На время работ автор также снимает и двигатель. Как видно, статор тут представляет собой набор катушек, а на роторе установлены постоянные магниты. Если магнитов в двигателе нет, то для запуска такого генератора будет нужно подать на обмотку стартовое напряжение.
Шаг третий. Изготавливаем защитную прокладку
Автор решил установить на вал защитную прокладку. Зачем именно она нужна, не понятно. Вероятно для того, чтобы давление воды не воздействовало на сальник и не приводило к его быстрому износу. Прокладку делаем из старой автомобильной камеры. Вырезаем круг в соответствии с размерами крыльчатки и надеваем на вал.
Шаг четвертый. Устанавливаем крыльчатку
О том, как сделана крыльчатка, автор умолчал. В принципе, ничего сложного в конструкции нет. Вам понадобится диск подходящих размеров, на который нужно установить лопасти. Крепятся лопасти с помощью болтов с гайками. Прикручиваем крыльчатку к валу двигателя с помощью гайки.
Шаг пятый. Входные и выходные отверстия
Входное отверстие автор сверлит дрелью, используя биту. Его диаметр должен быть таким, чтобы сюда можно было вставить трубу, которая будет подавать внутрь воду.
Что касается исходящего отверстия, то оно делается довольно больших размеров, его можно вырезать болгаркой. Отверстие должно быть большим, чтобы внутрь емкости не набиралось много воды. На это окно автор устанавливает защитный щиток, чтобы вытекающая вода не брызгала в разные стороны. Щиток можно сделать из плотной пленки или другого подходящего материала. Автор прикручивает его при помощи винтов.
Шаг шестой. Закрываем емкость
Чтобы с ГЭС не летели брызги куда попало, автор закрывает емкость и оставляет только небольшое окошко, чтобы можно было наблюдать, что происходит внутри. Вырезаем из фанеры круг такого диаметра, чтобы он зашел внутрь емкости. Фанеру нужно несколько раз покрасить, а лучше использовать другой водостойкий материал. В центре вырезаем отверстие для установки окошка.
Обмазываем фанеру по кругу силиконовым клеем и устанавливаем на свое место. Подготавливаем окошко, его можно сделать из оргстекла. Окошко тоже приклеиваем на силиконовый клей для герметичности. Чтобы его не выдавило напором воды, автор сверлит вокруг четыре отверстия и крепит его дополнительно болтами с гайками, подложив большие шайбы.
Шаг седьмой. Защитное крыло со стороны генератора
Чтобы на генератор не летели брызги, и не капал дождь, для него нужно сделать защитный щиток. Вырезаем нужный кусок от оставшихся частей стиральной машины и прикручиваем к корпусу с помощью саморезов, болтами с гайками и так далее.

Шаг восемь. Устанавливаем генератор на свое место
Пришло время установить генератор на свое место. Сперва прикрутите статор и закрепите все необходимые провода. Далее крепим ротор. Крайне желательно изготовить и установить дополнительную крыльчатку для более эффективного охлаждения генератора.
Шаг девять. Устанавливаем ГЭС
Будьте осторожны при включении генератора, так как он генерирует высокое напряжение, а вода является хорошим проводником электрического тока!
Для подачи воды автор использует трубу, судя по всему, она забирает воду где-то из ручья, протекающего недалеко. Если на трубе установить кран, это будет хороший способ регулировать обороты турбины. Закрепите надежно свою мини-ГЭС и установите трубу для отвода воды. Перед запуском убедитесь в том, что исходящие провода не закорочены и уложены так, что вас не ударит током. Потихоньку открываем кран и проверяем генерируемое напряжение. Не забывайте о том, что при нагрузке напряжение будет проседать, так что установите обороты генератора такими, чтобы он генерировал порядка 240В.
Шаг десять. Электроника…
Заводим кабель от генератора в дом и подключаем контроллер. При желании вы можете заряжать аккумуляторы и уже потом с них раздавать напряжение на свои бытовые приборы. Это хороший вариант, так как ток в таком случае не будет иметь скачков, в отличие от только что сгенерированного. Если у вас все получилось, поздравляю, удачи!
Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. .

Проблемы с электрической энергией, возникающие, как правило, неожиданно, вынуждают многих потребителей подумывать об устройстве автономного источника электропитания. Тем более, что к этому также подталкивают непомерные счета за пользование промышленной сетью. Установить в доме источник автономного питания считается выгодным делом. Данный прибор способен прийти на помощь, когда отключается промышленная электросеть.

Показатель мощности его относительно мал, но этого вполне достаточно, чтобы выступить в качестве резервного источника питания. Специально приобретать генератор – удовольствие дорогое, а вот изготовить его самостоятельно вполне реально. Сегодня рассмотрим, как сделать генератор из двигателя стиральной машины своими руками.

Подготовительные работы

Многим кажется, что изготовить самодельный электрический генератор из двигателя стиральной машины – дело несложное. Отбросьте все иллюзии, потому что быстро справиться с такой задачей не получится. В первую очередь следует разобраться с тремя главными проблемными вопросами:

  • каким образом убрать часть сердечника электромотора от стиральной машины, устроить на нем специальные пазы, предназначенные для магнитов;
  • где достать неодимовые магниты в генераторный ротор;
  • какой материал использовать для изготовления шаблона, чтобы закрепить магниты.
  1. Первый вопрос решается следующим образом: из асинхронного двигателя отработавшей свое стиральной машины извлекается сердечник, который с помощью токарного станка подрезается на два миллиметра в глубину. После такой доработки двигатель откладываем в сторону – придется искать неодимовые магниты, и лучше всего воспользоваться помощью интернета. Найдя магазин, следует подать заявку на приобретение и ждать, пока доставят нужный товар, так как без магнитов устройство не изготовить.
  2. На станке готовим пазы в сердечнике мотора для магнитов, глубина их должна быть не менее пяти миллиметров. Потребуются хорошие навыки владения токарным станком, или обратитесь за помощью к специалисту.
  3. Проведя подготовительные работы на сердечнике, готовим крепежные шаблоны под магниты. Можно воспользоваться куском жести, подойдут и другие материалы с подобными свойствами. Полоска вырезается соответствующей длины и ширины, чтобы могла точно накладываться на сердечник.
  4. Крепежную полоску придется тоже готовить, для чего по всей ее длине устраивается разметка, чтобы получилось разместить магниты в два ряда таким образом, что расстояние между этими магнитами будет одинаковым.
  5. В качестве дополнительных материалов для работы по переделке двигателя стиральной машины в генераторное устройство нам потребуются суперклей, эпоксидная смола или холодная сварка, бумага наждачная.

Как из двигателя СМА сделать генератор

Подготовив все необходимое, можем приступать к выполнению работ. Сразу предупреждаем, что для изготовления нужного элемента из двигателя стиральной машины понадобится много терпения. Магниты будут постоянно соскакивать и прилипать друг к другу, клеем перемажете все, что можно, так что рекомендуем соблюдать осторожность и требования правил безопасности, работая с потенциально вредными химическими составами.

Алгоритм действий следующий:

  • изготавливаем магнитный ротор электромотора, чтобы переделать его в генератор. Поперек двигателя наклеиваем жестяные шаблоны под размещение магнитов;
  • по нанесенной предварительно разметке с помощью суперклея крепим два ряда магнитов;
  • все свободное пространство, оставшееся между магнитами, осторожно заполняется холодной сваркой, предварительно размятой руками до пластилиновой консистенции;
  • шлифуем устройство наждачной бумагой. Чтобы работать было удобней, корпус рекомендуется закрепить в сверлильный станок.

В качестве рекомендации заметим, что удобней всего работать с двигателем от стиральной машины «Волга».

Испытания самодельного устройства

Процесс изготовления генератора из двигателя стиральной машины завершен, остается испытать его в деле. Для выполнения проверки понадобятся:

  • выпрямитель;
  • мультиметр;
  • контролер зарядки;
  • аккумуляторная батарея от мотоцикла;
  • самодельный электрический генератор.

Продумайте, каким образом будет осуществляться вращение. Пальцами это делать не получится, так как не сможете создать нужное количество оборотов. Рекомендуем использовать электрическую дрель либо шуруповерт.

Определяем на подготовленном приборе пару рабочих проводов, остальные отрезаем. Провода подсоединяем через выпрямительное устройство к контроллеру зарядки, и далее – к аккумулятору. Фиксируем крепления мультиметра на аккумуляторные клеммы – генератор к испытаниям подготовлен.

Генераторный шкив заряжаем в патрон электроинструмента, с помощью которого будет выполняться раскрутка, и даем обороты в пределах 800 – 1000 вращений. В результате, при умеренном залипании магнитов, должно получиться 270 Вольт, что окажется вполне приемлемым показателем.

Рекомендации по применению самодельного генератора

Как лучше всего использовать такое устройство? Если установить генератор на бензопилу, получится маленькая электростанция, энергии которой окажется достаточно, чтобы осветить две небольшие комнаты, запустить компьютер и даже посмотреть телевизор.

Возможно подключение генератора к гидротурбине, установленной в домашнем водопаде или ручье с быстрым течением.

Некоторые устанавливают ветрогенераторы, и из полученной механической энергии вырабатывают электрическую. Для этого подходят генераторы не только из асинхронного, но и коллекторного двигателя. Альтернативный источник питания вполне безопасен, способен запуститься при скорости ветра, равной двум – трем метрам в секунду. А вот при десятиметровых порывах ветра такой генератор достигнет максимального показателя КПД, хотя для домашнего потребления будет достаточно и четырех метров, позволяющих вырабатывать 0.15 – 0.20 кВт, чего окажется вполне достаточно, чтобы осветить помещение и смотреть телевизор.

На 1 – 5 кВт смело включайте компьютер, холодильник и даже стиральную машину. А вот 20 кВт будет уже достаточно, чтобы подать тепло в отопительную систему.

Лучше всего, если установленный вами ветряк окажется трехлопостным – так как он является наиболее результативным в работе. В качестве его основы используйте стальной прут, на который закрепите генератор, лопасти и ротор. Продумайте защиту для генератора, чтобы он не страдал от неблагоприятных погодных условий. Для подвижной части ветроустановки предусмотрите шарнирное крепление. От генератора по длине мачты прокладываем провод, выводим его на щиток, подсоединяем контроллер, инвертор и аккумуляторное устройство. Как видите, схема подключения проста.

Проявив терпение, вы сможете из электрического мотора старой стиральной машины самостоятельно изготовить генератор электрической энергии, который в трудную минуту придет к вам на помощь. Кроме того, с такой самодельной установкой можно начать неплохо экономить на оплате коммунальных услуг.

Ветрогенератор своими руками из стиральной машины — как собрать ветряк самому

Чтобы иметь на домашнем участке собственный источник энергии, вовсе не обязательно его приобретать. Хорошим решением станет ветрогенератор из стиральной машины, который можно изготовить своими руками. Чтобы его сделать, понадобится старая бытовая техника, ряд дополнительных деталей, свободное время и подробная инструкция.

Блок: 1/5 | Кол-во символов: 334

Что представляет собой ветрогенератор?

Ветрогенератор — это комплекс механических устройств, относящиеся к альтернативному источнику электроэнергии, которые преобразуют кинетическую энергию ветра в механическую при помощи лопастей, а потом в электрическую.

Ветрогенератор — альтернативный источник энергии для частного дома

Современные модели имеют три лопасти, это обеспечивает больший КПД установки. Минимальная скорость ветра, при которой запускается ветряк – 2-3 м/с. Также в технических характеристиках всегда указывается номинальная скорость – показатель ветра, при котором установка дает максимальный показатель КПД, обычно это 9-10 м/с. При скорости ветра ближе к 25 м/с, лопасти приобретают перпендикулярное положение относительно ветра, за счет чего выработка энергии значительно падает.

Для того чтобы обеспечить частный дом электроэнергией, при скорости ветра 4 м/с, достаточно:

  • 0,15-0,2 кВт для основных потребностей: освещение комнат, телевизор;
  • 1-5 кВт для обеспечения работы основных электроприборов (холодильник, стиральная машинка, компьютер, утюг и др.) и освещения;
  • 20 кВт обеспечит энергией весь дом, включая отопление.

Т.к. ветер может в любое время прекратится, ветряк не подключают напрямую к электроприборам, а к аккумуляторным батареям с контроллером заряда. Т.к. аккумуляторные батареи производят переменный ток, а для бытовых приборов нужен постоянный в 220В, устанавливают инвертор, к которому и подключают все электроприборы. К недостаткам ветрогенераторов можно отнести производимый от них шум и вибрацию, особенно это касается мощных установок, более 100 кВт.

Виды лопастей ветрогенератора

Нужно ли браться за изготовление ветряка?

Ответить на вопрос нужен или не нужен ветрогенератор, каждый должен для себя сам. Но вот если вопрос стоит остро и существует лишь дилемма покупать ветряк или делать, мы приведем вам конкретные цифры. Ветрогенератор китайского производства в сборе «со всеми потрохами» и монтажом (что называется «под ключ») обойдется вам в 75 000 рублей и это по докризисным ценам. Ветрогенератор из стиральной машины, сделанный своими руками обойдется в среднем в 3500 рублей (может быть чуть дороже, если есть «напряг» с металлоломом). Как говорится, почувствуй разницу.

Разумеется, дело не только в деньгах, чтобы «довести до ума» самодельный ветрогенератор, потребуется немало времени, смекалка и «золотые руки», но в целом результат стоит того, ведь на выходе вы получите стабильное устройство мощностью 2,5 кВт. Этого хватит, чтобы по минимуму электрифицировать небольшую дачу. В частности, наш ветряк обеспечивает освещение двух комнат дачного домика, работу компьютера и небольшого переносного телевизора.

К сведению! Чтобы КПД ветрогенератора было как можно выше, необходимо сразу продумать место его установки. Идеальный вариант — открытое место.

Преимущества самодельного ветрогенератора

Основным преимуществом, определяющим выбор большинства пользователей, является разница в стоимости заводского комплекта и самодельного ветряка. Для равноценных по мощности и производительности комплектов она может составить 10- и даже 20-кратное значение. Если относительно недорогой китайский ветрогенератор обойдется в 75000 рублей, то самодельный ветряк потребует около 3500, или немного больше. Разница настолько значительна, что долго раздумывать над выбором не приходится.

Кроме того, самодельные устройства обладают рядом значительных преимуществ, незаметных на первый взгляд, но значительно облегчающих эксплуатацию и увеличивающих срок службы установки:

  • высокая ремонтопригодность. Для человека, своими руками изготовившего сложное устройство, никаких проблем с ремонтом, настройкой или какими-либо конструктивными изменениями быть не может
  • возможность изменения рабочих параметров. Созданное устройство не удовлетворяет потребности пользователей? Причины этого вполне понятны изготовителю, который всегда может изменить характеристики установки, добавив нужные элементы или детали
  • срок службы самодельных установок практически неограничен. Любой узел, выработавший свой ресурс, заменяется на более свежий или мощный по необходимости. Установка, подвергающаяся постоянной модернизации и обновлению, в любом случае будет служить столько, сколько понадобится ее владельцу.

Часто звучат доводы о больших затратах времени и непредсказуемых результатах изготовления ветряка своими руками. Время уходит, это бесспорно. Результат полностью предсказать тоже невозможно, так как в расчет надо принимать совершенно неизвестные величины, а поведение воздушных потоков предсказать пока никто не в состоянии. Но большинство этих вопросов открыты и для купленного ветрогенератора, и, если его мощность окажется подобрана с ошибками, то деньги будут потрачены напрасно, чего не случается с самодельными комплектами.

Виды ветроустановок

Принцип работы устройств различается в зависимости от видов установок, которые бывают:

  1. Роторные с вертикальным расположением оси привода и генератора. Плюсом схемы является чувствительность и способность работать при малой скорости ветра.
  2. Крыльчатые, которые имеют горизонтальную схему и приводящиеся во вращение колесом с несколькими лопастями (пропеллером). Пропеллер оснащается одной, двумя или несколькими лопастями, которые имеют жесткую или парусную схему. Парусные изделия недорого стоят, но не отличаются долговечностью. На крупных установках возможен поворот лопастей, при помощи которого увеличивается КПД установки.
  3. Барабанные, с вертикальным расположением осей рабочих узлов.

На схематическом чертеже представлен образец ветряного крыльчатого генератора, построенный на базе велосипедного генератора (на схеме G1).

Ветряной генератор

Особенности ветрогенератора из стиральной машины

Фирменный ветрогенератор, даже приобретенный в одном из китайских интернет-магазинов, стоит не менее семидесяти тысяч рублей. Самодельный ветряк, сделанный из двигателя от стиральной машины, обойдется владельцу существенно дешевле. На его изготовление потребуется потратить большое количество свободного времени, а также приложить ряд усилий, но результат стоит всех затрат.

Устройство должно быть установлено на открытом пространстве, а для эффективной работы необходим ветер, дующий с силой 9-10 м/с. При этом не нужно думать, что чем сильнее ветер, тем выше производительность ветрогенератора. Когда порывы ветра достигают скорости 25 м/с, ветряк вырабатывает гораздо меньше электричества из-за того, что лопасти располагаются перпендикулярно.

Польза домашних самодельных ветрогенераторов из двигателя стиральной машины зависит от количества электричества, которое они производят. 0,2 кВт электроэнергии, полученные от такого устройства, осветят пару комнат и позволят включить телевизор. При производительности ветряка до 5 кВт владелец сможет пользоваться стиральной машиной, холодильником, компьютером. Мощность свыше 20 кВт позволит не только осветить, но и отопить весь дом, а также работать со всеми имеющимися электроприборами.

Двигатель стиральной машины позволяет собрать устройство с производительностью до 2,5 кВт.

Как сделать генератор для ветряка из стиральной машинки?

В качестве генератора для ветряка лучше всего использовать асинхронный двигатель, который применяется в стиральных машинках старого типа.

  1. Для начала нужно приобрести неодимовые магниты. Чтобы их установить, нужно переделать ротор двигателя в котором при помощи токарного станка делается углубление. Чтобы правильно разместить магниты, нужно сделать шаблон. На магниты наносят метки, для удобства размещения.

    Основой самодельного ветрогенератора может стать мотор от стиральной машины

  2. После этого магниты клеятся при помощи «суперклея» в углубление.
  3. Далее приклеенные магниты оборачиваем бумагой, а свободное пространство между ними заливаем эпоксидкой.

Внимание! Главная проблема самодельных генераторов — залипание магнитов. Чтобы этого избежать, их устанавливают под небольшим уклоном.

Основными плюсами установок являются:

  • экологичность и возможность работы без сжигания топлива;
  • применение для работы возобновляемого (фактически — неисчерпаемого) источника энергии;
  • простота обслуживания.

К отрицательным чертам относят:

  • нестабильные мощностные характеристики, которые зависят от силы ветра;
  • необходимость аккумулирования избыточной электроэнергии (характерно для крупногабаритных установок);
  • шумность при работе (проблема касается генераторов с большими диаметрами колес);
  • высокая стоимость.

Как сделать генератор?

Основой самодельного электрогенератора станет мотор от стиральной машинки.

Его необходимо переделать из прямого привода, оснастив ротором с выточенными пазами для магнитов. Для этого на токарном станке отрезаем старый сердечник двигателя на 2 мм. Затем на нем делаем пазы под магниты глубиной 5 мм.

Теперь из жести изготавливаем шаблон для их крепежа. Он должен точно ложиться на сердечник. Делаем на полученной жестяной полоске разметку для этих деталей, располагающихся двумя рядами на одинаковом расстоянии друг от друга.

Неодимовые магниты купите в специализированном магазине или закажите в Интернете. Аккуратно прикрепите их холодной сваркой, суперклеем или эпоксидной смолой на равных промежутках и под одинаковым углом. Пространство между ними заполните размятой до консистенции пластилина холодной сваркой.

На двигателе закрепляем клеем поперек собранную часть. Мелкой наждачной бумагой зашлифовываем.

Для тестирования собранного генератора выходы проводов обмотки мотора подсоединяем через выпрямитель и контроллер к мотоциклетному аккумулятору. С помощью электродрели раскручиваем ротор до тысячи оборотов. На контактах накопителя энергии измерительный прибор покажет около 250-270 Вольт напряжения. Если при этом нет залипания магнитов, снижающего мощность, значит, с одной задачей мы справились успешно.

Теперь необходимо сделать остальные составляющие нашей «ветряной мельницы».

Мачта

Для нее используйте старые трубы диаметром 3-4 см, соединив их между собой до 10-метровой длины. Покрасьте полую внутри конструкцию. Установите ее на столб с помощью креплений из уголка так, чтобы она могла свободно вращаться.

Редуктор

Пошагово разберем процесс изготовления этого узла.

Главную шестерню (5) для него можно взять от привода насоса. По ее окружности привариваются 4 металлические оси (С) из обточенной арматуры. На них запрессовываются подшипники с малыми шестеренками (Б).

Через них от основной шестерни вращение подается на корпус редуктора (7), который свободно крутится на мачте.

Весь узел закройте корпусом от электродвигателя соответствующего размера (11), нарезав по кругу зубцы.

Зубчатка

Для ее лопастей подойдут листы стеклопластика полутораметровой длины. Для придания жесткости склейте шесть полос. Затем соедините зубчатку (9).

Вал

Его сварите из прутьев арматуры. С одного конца на нем размещается фланец для передачи вращения на генератор. С другого запрессовывается небольшая шестерня (12), принимающая движение от зубчатки.

Как сделать ветрогенератор своими руками на 220В?

Чтобы обеспечить частный дом постоянным потоком электроэнергии при средней скорости ветра в 4 м/с достаточно:

  • 0,15-0,2 кВт, который идут на основные потребности;
  • 1-5 кВт на электрооборудование;
  • 20 кВт на весь дом с отоплением.

Самодельная модель

При этом стоит учитывать, что ветер дует не всегда, поэтому своими руками ветряк для дома стоит обеспечить аккумулятором с контроллером заряда, а также инвертором, к которому подсоединяют приборы.

Для любой модели самодельного ветряка потребуются основные элементы:

  • ротор – часть, которая вращается от ветра;
  • лопасти, обычно их монтируют из дерева или легкого металла;
  • генератор, который будет преобразовать силу ветра в электроэнергию;
  • хвост, помогающий определить направления потоков воздуха (для горизонтального варианта);
  • горизонтальная рея для удержания генератора, хвоста и турбины;
  • матча;
  • провод соединительный и щиток.

Можно использовать данную схему для сборки

В комплектации щитка будет аккумулятор, контроллер и инвертор. Рассмотрим два варианта, как вделать ветряной генератор своими руками.

Какой выбрать стабилизатор напряжения 220В для дома. Вам знакома проблема перебоев напряжения, что проявляется в мигании лампочек. В статье мы поговорим о том, как правильно выбрать стабилизатор напряжения 220в для дома, чтобы раз и навсегда забыть об этой проблеме?

Делаем держатель, ось и лопасти

  1. Поворотную ось лучше заказать у токаря. Это простая полая конструкция, внутри которой есть отверстие для кабеля.
  2. Держатель основных деталей делаем из железного прута. Для этого отрезаем его болгаркой до нужной длины и привариваем две трубки, на которые будет крепиться генератор. С другого конца привариваем хвост.

    Изготовление лопастей

  3. Лопасти делаем из 16 см оранжевой трубы для наружной канализации. В интернете можно найти специальные программы, при помощи которых можно получить готовый шаблон для вырезания, исходя из диаметров трубы. Вырезаем лопасти лобзиком, после этого закругляем переднюю кромку лопасти, а заднюю – заостряем.

Рекомендации

Перед тем как приобретать установку или пытаться ее собрать самостоятельно, следует оценить экономический эффект от ее применения.

Кроме этого, перед установкой ветрогенератора рекомендуется проводить аэрологию места установки.

На карте скорости ветров имеется три зоны, каждой из которых соответствуют свои типы установок:

  1. Для зоны ветров со скоростями менее 3 м/с рекомендуется использование устройств с парусными рабочими колесами. Эти установки способны работать при малом ветре и обеспечивать мощность до 2-3 кВт.
  2. При ветре до 5 м/с возможно применение фабричных установок или самодельных вертикальных конструкций.
  3. В районах со скоростями ветра более 5 м/с оправдано применение любых установок. Все зависит от бюджета и необходимой мощности.

Карта скорости ветров

Особенности сборки ветрогенератора из стиральной машины своими руками

Рассмотрим, как сделать ветрогенератор на 220В своими руками, используя двигатель стиральный машины старого образца.

Таблица 1. Подробная инструкция ветрогенератора из стиральной машины с фото

Что необходимо сделать/ Фотопример

Следует купить неодимовые магниты, которые монтируются в углубления на роторе двигателя. Сами выемки делаются на токарном станке, для правильного размещения используйте схему.

Приклеивать магниты надо на суперклей в подготовленные углубления. Затем, их следует обернуть бумагой, а остальное пространство залить эпоксидкой.

Далее готовим ось, которую лучше заказать у токаря. Внутри полой конструкции должно остаться место для кабеля и отверстие для его входа. Держатель монтируем из железного прута. Для него используем болгарку, которой отрезаем две трубки (на них закрепляете генератор), а с другого конца следует приварить.

Переходим к лопастям, которые можно изготовить из 16 см трубы для наружной канализации. В данном случае используйте лобзик.

Осталось собрать ветрогенератор, закрепив все элементы. Для начала на несущую рейку крепим генератор, лопасти, ротор и хвост. Не забудьте закрыть генератор кожухом.

Силовую установку следует крепить при помощи шарнирного механизма, а мачта монтируется в бетонное основание на 4 болта.

Проведите провод до распределительного щитка.

Подключите все элементы и проведите тестирование работоспособности.

Чтобы было проще понять всю последовательность действий при сборке ветряной электростанции своими руками из старой стиральной машинки, посмотрите видео:

Крепление лопастей

Для крепления лопастей ветрогенератора были использованы два диска от HDD.

Отверстие в которых отлично подошло к диаметру крыльчатки.

Размечаем.

Сверлим.

Диски крепятся к ротору болтами с шайбами и гайками.

Прикручиваем лопасти.

Как установить ветрогенератор?

  • На несущую рейку устанавливаем генератор, лопасти, ротор и хвост. При этом необходимо
    закрыть генератор и ротор ветряка специальным кожухом для защиты от атмосферных воздействий.

Совет! Для защиты от холода, установку можно покрыть смазкой на силиконовой основе.

  • Силовая установка крепится на рейку подвижным шарнирным механизмом.
  • Мачта крепится на бетонное основание при помощи 4-х болтов.
  • По мачте проводится провод от генератора до распределительного щитка.

Установку ветрогенератора проводят в безветренную погоду

  • После этого подключаются контроллер напряжения, аккумулятор и инвертор.
  • Установка подключается к тестовым приборам, при нормальной работе ее переподключают к сети.

Внимание! Прежде чем подключать к сети сложные бытовые приборы, проверьте работу элементарных, например, зарядки для телефона.

Ветрогенератор – это экологически безопасный вариант получения электроэнергии. Небольшие ветрогенераторы отлично подойдут для дачных хозяйств или как дополнительный источник питания в частных домах при отсутствии света. Для того чтобы сделать его самостоятельно, нужно иметь элементарные знания в электрике и электронике. Желательно ознакомиться с видео инструкцией, для получения дополнительной информации.

Лопасти ветрогенератора

Лопасти делаем из трубы ПВХ.

Режем трубу на три ровные части вдоль.

А затем вырезаем из каждой половинки свою лопасть.

В местах крепления лопастей к генератору делаем отверстия.

Поворотный узел

Чтобы ветряк в зависимости от ветра мог вращаться в различные сторону его необходимо установить на поворотную платформу, в роли которой будет использован двигатель от жесткого диска, так как там очень хорошие подшипники.

На него в дальнейшем будет одеваться диск на котором будет крепиться генератор.

Под крепление сверли отверстие и отпиливаем ненужную часть.

Обслуживание ветрогенератора и меры безопасности

При использовании ветрогенератора следует учитывать следующие моменты по обслуживанию и безопасности:

  1. Мачта с установленным генератором должна иметь заземление. При использовании фабричных изделий повреждение молнией может стать причиной отказа в гарантийном обслуживании.
  2. При запуске запрещается использовать генератор в роли двигателя (для ускоренной раскрутки).
  3. Не рекомендуется эксплуатация установок при ветре со скоростью более 5 м/с. Это особенно касается заводских изделий.
  4. Регулярно (через каждые 400 часов работы) нужно добавлять смазку в подшипники ротора. Через 1200 часов подшипники рекомендуется промывать керосином и набивать новым смазочным веществом.
  5. Проводить осмотр и подтяжку контактных групп и крепежей генератора. При искрении коллектора выполнить его шлифовку наждачной бумагой.
  6. Устанавливать аккумуляторную батарею на расстоянии не больше 25 метров от мачты. Батарея должна располагаться в контейнере или помещении с температурой от +5ºС. Помещение для батареи должно проветриваться, поскольку при зарядке выделяется взрывоопасный газ.
  7. Для разъединения устройств должен применяться щиток с переключателями.

Испытания

admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Наверх