Электрификация

Справочник домашнего мастера

Углеволоконный ротор ветрогенератора

Содержание

Как построить ветрогенератор в ic2

Хочется невероятных приключений и увлекательной игры с друзьями? Ты по адресу! Проект Grand-Mine приглашает тебя в удивительный мир серверов с модами!

    Автор темы mkaasin Дата начала 19 Окт 2015

mkaasin

Кинетический ветрогенератор вырабатывает кинетическую энергию зависимое от скорости ветра, а кинетический генератор «переделывает» кинетическую энергию в простую в пропорции 8:1 (я, иногда, устанавливаю вместо кинетического генератора токарный стол)

Скорость ветра зависит от высоты, погоды и случайного фактора, меняющегося во времени. Дождь увеличивает скорость на 20%, гроза на 50%.*

1. Чтобы установить Кинетический ветрогенератор вам нужен: сам ветрогенератор и кинетический генератор
а крафтятся они так:
1) Кинетический генератор

(Генератор, 6 железных оболочек, электромотор и железный стержень)

(Основной корпус механизма, 4 железных стержня, 4 железные пластины=48 железа)

2. Нужно энергохранилеще

3. Проводим провода от (МФЭХ) до 160 блока (так-как это самая оптимальная высота. На ВСЕХ остальных блоках хоть выше, хоть ниже скорость ветра будет ниже чем на 160 блоках)

4. Ставим Кинетический генератор

ВАЖНО
Нужно чтобы был в кинетическом генераторе на текстурках (типо диска)
Главное чтобы не вот так

Это получается при зажатом шифте когда вы нажимаете правой кнопкой мыши по кинетическому генератору
Убрать это можно при не зажатом шифте правой кнопкой мыши

5.Ставим кинетический ветрогенератор
Зажимаем шифт и тыкаем правой кнопкой мыши

и тоже важно как и с кинетическим генератором с зажатым шифтом с ключом

Углеволоконные роторы можно ставить в 11 блоков в сторону низверхлевасправа.

и вот что у меня получилось

если вы хотите поставить также в 2 слоя то от них должно быть расстояние 35 блоков.
У меня всё.
Удачи и приятной игры =)

Все роторы отличаются друг от друга размерами рабочей области, прочностью и границами силы ветра, в пределах которой они могут работать.

Деревянный ротор ветрогенератора

Деревянный ротор в работе.

Ингредиенты Процесс Результат
Древесина, Доски Деревянная лопасть
ротора
Деревянная
лопасть ротора,
Железный слиток
Деревянный ротор
ветрогенератора

Рабочая область деревянного ротора 5×5. Минимальный поток воздуха 10MCW, максимальный 60MCW. Деревянный ротор выдерживает 3 часа реального времени (Примерно 10 игровых суток).

Железный ротор ветрогенератора

Железный ротор в работе.

Ингредиенты Процесс Результат
Железная пластина,
Железный слиток
Железная лопасть
ротора
Железная
лопасть ротора,
Железный вал
Железный ротор
ветрогенератора

Рабочая область железного ротора 7×7. Минимальный поток воздуха 14MCW, максимальный 75MCW. Железный ротор выдерживает 24 часа реального времени (75 игровых суток).

Стальной ротор ветрогенератора

Стальной ротор в работе.

Ингредиенты Процесс Результат
Пластина из
закалённого железа,
Слиток закалённого
железа
Стальная лопасть
ротора
Стальная
лопасть ротора,
Железный вал
Стальной ротор
ветрогенератора

Рабочая область стального ротора 9×9. Минимальный поток воздуха 17MCW, максимальный 90MCW. Стальной ротор выдерживает 72 часа реального времени (225 игровых суток).

Углеволоконный ротор ветрогенератора

Углеволоконный ротор в работе.

Ингредиенты Процесс Результат
Углепластик,
Углеткань
Углеволоконная лопасть
ротора
Углеволоконная
лопасть ротора,
Вал из закалённого
железа
Углеволоконный ротор
ветрогенератора

Рабочая область углеволоконного ротора 11×11. Минимальный поток воздуха 20MCW, максимальный 110MCW. Углеволоконный ротор выдерживает 168 часов реального времени (525 игровых суток).

Industrial Craft2/Кинетический ветрогенератор

Кинетический ветрогенератор

Физика Прозрачность Светимость Взрывоустойчивость Инструменты Складываемый Первое появление В этой статье не хватает информации Вы можете помочь проекту, дополнив её.

Кинетический ветрогенератор — блок, добавляемый модификацией Industrial Craft2. Позволяет генерировать кинетическую энергию с помощью ветра.

Ингредиенты Процесс Результат Корпус механизма,
Железный вал Кинетический ветрогенератор

Генерирует кинетическую энергию с помощью ротора и ветра. Высота, на которую поднят ветрогенератор, и ротор играют большую роль. От ротора зависит количество вырабатываемой энергии, но для его работы требуется больше высоты. В процессе работы ротор получает повреждения.

Сам по себе он вырабатывает не электрическую энергию(EU), а кинетическую(kU). Кинетический ветрогенератор используется совместно с кинетическим генератором, поставленным вплотную.

Пример работающего кинетического генератора с кинетическим ветрогенератором

молодец,мы всегда с тобой!

А если я украинец мне тоже називаь как хотеть 😀

мне кажеться эфективней тогда водяные мельници

Тут уже дело вкуса, но одно могу сказать точно, работать с водяными
мельницами гораздо проще.

лучше солнечные панели ставить)

Мне тоже они больше нравятся)

автор можно использовать стекловолокно

А как крафтить и настраивать табло(которое показывало кол-о энергии)

Это старая версия мода Nuclear control. Именно на это табло я сделал гайд.
youtube,com/watch?v=6zTH59pRq6k

Eсли читать субтитры, то можно лопнуть от смеха.

Настроение блока?! Что, блять?!

мдяя как модно без джетпака на выживании летать?

выживание? где ты тут увидел полосу жизней и голода?

пришлось чтобы такое построить 10 стаков железа нарыть и дофига олова

Спасибо Огромное а я голову ломил

Ултиматки лутше работают и в ночь и в день и в дождь и в гразу! Кто за лайк

блииин просто красавчиг брат еще сделай такой видео!

Спасибо! Я новичок, недавно начал играть на HiTech серверах. С какого гайда
мне начинать смотреть??

youtube(.)com/playlist?list=PLGCTtiPFFifcZGOZbl0YtvLG4pZBdgzCn Начинай
смотреть с верху в низ.

Почему просто нельзя поставить вместо стальных проводов с 4х изоляцией
оловяные провода причем у кого столько будет ресов на всю твою энергию. И
зачем столько делать там потеря энергии примерно 50% я лусше мельницу сделаю

класс спс за видео

во первых можно просто поставить оловянные провода во вторых у тебя в видео
они теряют энергию ну и в третих очень дорого по ресурсам.

ультиматки — дополнение, так-то есть мод что-то вроди Compact Wind Mils
(сори если ошибка в названии) онм тоже дофига дают

Не обязательно до 160 высоты! хотябы до 130!

Парни, как называется мод на вот эти сундуки которые у него в начале видео?
Или на 1 сундук.

КАК ТЫ ПАСТАВИЛ РЫЧАГ Я ЕВО НЕ МАУ ПАСТАВИТЬ

КАК ПАСТАВИТЬ РЫЧАГ ТУПОЙ НА ТРАСМОРАТОР ВН

ПОДКАЛДЕМ xD xD xD ппц взрослый вроде бы человек говорит =) Ко всему
прочему к ветрякам нафиг не надо фибергласовый кабель рассчитанный на 8192
EU/t достаточно оловянного на 32 EU/t бред какой-то. СНачала разберись сам
в моде, потом снимай гайды.

спасибо, всё ясно, не знал насчёт того что трансформатор ставить надо,
пытался так напрямую подключить. Хочел,понимаешь, иридия наклонировать для
бура, а сколько энергии да утильсьсырья то надо, огого. вот и занялся
поиском дополнительной энергии. И ещё насчёт проводов я не уверен точно ли
для обязательно дулать проводник стекловолоконный, или можно обойтись
простыми проводами? я слышал разница не велика. Может кто 100% сказать?

Хочется невероятных приключений и увлекательной игры с друзьями? Ты по адресу! Проект Grand-Mine приглашает тебя в удивительный мир серверов с модами!

    Автор темы mkaasin Дата начала 19 Окт 2015

Кинетический ветрогенератор вырабатывает кинетическую энергию зависимое от скорости ветра, а кинетический генератор «переделывает» кинетическую энергию в простую в пропорции 8:1 (я, иногда, устанавливаю вместо кинетического генератора токарный стол)

Скорость ветра зависит от высоты, погоды и случайного фактора, меняющегося во времени. Дождь увеличивает скорость на 20%, гроза на 50%.*

1. Чтобы установить Кинетический ветрогенератор вам нужен: сам ветрогенератор и кинетический генератор
а крафтятся они так:
1) Кинетический генератор

(Генератор, 6 железных оболочек, электромотор и железный стержень)

(Основной корпус механизма, 4 железных стержня, 4 железные пластины=48 железа)

2. Нужно энергохранилеще

3. Проводим провода от (МФЭХ) до 160 блока (так-как это самая оптимальная высота. На ВСЕХ остальных блоках хоть выше, хоть ниже скорость ветра будет ниже чем на 160 блоках)

4. Ставим Кинетический генератор

ВАЖНО
Нужно чтобы был в кинетическом генераторе на текстурках (типо диска)
Главное чтобы не вот так

Это получается при зажатом шифте когда вы нажимаете правой кнопкой мыши по кинетическому генератору
Убрать это можно при не зажатом шифте правой кнопкой мыши

5.Ставим кинетический ветрогенератор
Зажимаем шифт и тыкаем правой кнопкой мыши

и тоже важно как и с кинетическим генератором с зажатым шифтом с ключом

Углеволоконные роторы можно ставить в 11 блоков в сторону низверхлевасправа.

и вот что у меня получилось

если вы хотите поставить также в 2 слоя то от них должно быть расстояние 35 блоков.
У меня всё.
Удачи и приятной игры =)

Применение ветрогенераторов становится все более распространенным способом производства электроэнергии. Они довольно просты, не требуют слишком значительного ухода и частых ремонтов, позволяют обеспечить электроэнергией частный дом или служат источником дополнительного питания для освещения и т.д. Стоимость готового комплекта слишком высока, что служит поводом проявить свои конструкторские способности и заняться изготовлением ветряка своими руками. Рассмотрим одну из наиболее известных и распространенных конструкций ветрогенераторов.

Что представляет собой ротор Савониуса

Ветрогенератор или, точнее, ротор Савониуса — это конструкция с вертикальной осью вращения. Лопасти такого ротора представляют собой изогнутые плоскости, объединенные обычно по 2 шт. Это вызвано тем, что большая площадь лопастей вызывает сильные противодействующие нагрузки, когда потоком ветра создается давление на тыльные стороны. Создается компенсирующее давление, уравновешивающее воздействие на обе стороны лопаток, что создает трудности при запуске.

Существуют и конструкции с большим количеством лопастей, но они немного изменены — разнесены в стороны и имеют относительно небольшую площадь. Такой вариант применяется при использовании тяжелых роторов, нуждающихся в сильном крутящем моменте для работы, и разнос лопастей относительно оси создает рычаг, увеличивающий усилие вращения.

На первый взгляд, ротор Савониуса неработоспособен, поскольку задняя сторона лопастей создает сильное сопротивление вращению оси. Но это не так. Потоки ветра, попадающие на заднюю часть лопатки, благодаря ее закругленной форме мягко омывают ее и делятся на две части. Одна уходит в сторону, а другая соскальзывает на рабочую сторону второй лопасти и способствует усилению ее вращения.

Этот эффект хорошо проявляется только при 2 лопастях, расположенных диаметрально, поэтому для увеличения крутящего момента используют пары лопастей, установленных друг под другом с поворотом относительно вертикальной оси на 90°.

Особенности вертикально-осевых роторов

Вертикальные конструкции имеют меньшую эффективность по сравнению с горизонтальными. Это их основной и общепризнанный недостаток. При этом, вертикальные конструкции намного удобнее в самостоятельном изготовлении. Они не нуждаются в системе наведения на ветер, что является обязательным для горизонтальных роторов. Кроме того, независимость от угла атаки ветра позволяет существенно снизить вес вращающейся части, что облегчает запуск при относительно слабых ветрах.

Помимо уже известного нам ротора Савониуса распространены другие типы вертикально-осевых конструкций:

  • ротор Дарье
  • ротор Ленца ортогональный
  • геликоидный

Обилие конструкций позволяет выбрать наиболее доступную для самостоятельного изготовления. Основная задача мастера — понять специфику избранной для повторения системы, усвоить принцип ее действия. Все допущенные ошибки обычно выражаются трудностями при запуске вращения и большим весом ротора, который создает чрезмерную нагрузку на опорные конструкции и обладает большой инерцией покоя. В сети имеется множество роликов с описаниями самодельных ветрогенераторов. Вот, например, репортаж о создании ротора Ленца:

Особенностью конструкции является сочетание подъемной силы лопастей, имеющих в сечении форму крыла самолета, с дополнительными уступами на внешней части лопастей, увеличивающими ветровое давление на них и усиливающими крутящий момент.

Подобных конструкций имеется немало, что подтверждает возможность создания своими руками ветрогенератора без крупных денежных вложений.

Использование автомобильного генератора

Одним из необходимых элементов ветрогенератора является собственно генератор, устройство, преобразующее энергию вращения в электрический ток.

Существуют разные пути решения вопроса, от самодельных конструкций, до использования мотор-колеса или иных готовых устройств. Одним из эффективных вариантов является автомобильный генератор. Это готовая конструкция, не нуждающаяся в каких-либо существенных изменениях или переделках.

Применение автомобильных генераторов сокращает время изготовления ветрогенератора, снимает заботу о создании генератора своими руками (часто с неясным результатом).

Приведенный видеоролик достаточно подробно и наглядно демонстрирует процесс доработки, установки и прочих действий с автомобильным генератором при создании ветряка.

Изготовление ротора Савониуса

Конструкция Савониуса, при всех своих недостатках, наиболее удобна для создания своими руками. Она не требует создания лопастей со сложными криволинейными поверхностями или сечением, способствующим созданию подъемной силы. Для изготовления лопастей Савониуса подойдут любые криволинейные элементы из продольно разрезанных пластиковых труб, металлических бочек, загнутых самостоятельно металлических листов.

Для изготовления ротора достаточной величины прежде всего потребуется ось вращения, установленная на подшипники. Наиболее распространена конструкция, когда часть вала, на которой будут закреплены лопасти, выходит из проходной ступицы с подшипником и остается свободной, чтобы не создавать препятствий для движения лопаток. Нижняя часть вала проходит через второй подшипник и оснащается шкивом для передачи вращения на мультипликатор (устройство, увеличивающее скорость вращения) или непосредственно на генератор.

Изготовление лопаток требует наличия материала. Как уже говорилось, используются изначально загнутые элементы, или применяются стальные листы (например, из оцинкованной стали), профиль которым придается самостоятельно. Выбор того или иного варианта — вопрос доступности или возможностей мастера, но если лопатки делаются полностью самостоятельно, то не возникает зависимости от размеров труб, бочек или иных цилиндров.

Установка лопаток производится на прямой линии, проходящей через ось вращения. При монтаже большого количества лопаток может получиться ситуация, когда ротор находит устойчивое положение и не запускается даже при относительно большой скорости ветра, что требует приложения к нему стартового импульса. Необходимо также следить за весом конструкции и стремиться всячески снизить его, но не в ущерб прочности. Легкая вращающаяся часть начинает движение при меньших скоростях ветра, поэтому чрезмерно увеличивать массу ротора нецелесообразно.

Вертикальный ветрогенератор своими руками

>
Этот самодельный ветрогенератор представляет из себя конструкцию роторного, или вертикального типа. Это одна из вариаций савониуса. Размеры ротора 1,8*1м, конструкция имеет шесть лопастей. Лопасти сделаны из крыльев от самолета Ан2, что было в наличие на тот момент. Пришлось высверлить очень много заклепок чтобы отсоединить листы для дальнейшего использования.
>
Основа для ветрогенератора была сделана из труб. на 207-х подшипниках. Так-же предусмотрен привод для генератора. Обод на фото сделан для передачи крутящего момента на генератор, в качестве которого будет установлен переделанный авто-генератор.
>
>
Здесь некоторые моменты сборки ротора.
>
>
>
После того как ротор был готов дело дошло до мачты. Мачта была сварена из трех отрезков трубы диаметром 160мм, 100мм, и 57мм. Общая длинна после установки получилась 5,5м. Для мачты была вырыта яма, в которую установлена мачта. Чтобы мачта не падала, к ней была привязана лестница. Потом эта яма была залита бетоном.
>
>
Через несколько дней, после того как бетон, залитый в основание полностью схватился было решено поднимать ветрогенератор на мачту. Было не легко, но все-же он оказался на своем месте.
>
Правда пришлось провозиться до самого вечера, поэтому фотка совсем не качественная получилась.
>
Потом на свое место был установлен генератор, и проведены провода от мачты. Генератор из автомобильного генератора, который был перемотан более тонким проводом чтобы поднять напряжение, ведь вертикалка медленно вращается.
>
>
В итоге получился ветрогенератор мощностью 60 ватт на ветре 10м/с. Да, мощность маленькая, но здесь надо усовершенствовать генератор. А так ветрогенератор работает, не шумит и весело вращается даже от небольшого ветерка.

Ветровой микрогенератор с ротором Савониуса. Часть 1

Lance Turner

Эта ветровая турбина практически ничего не стоит и проста в изготовлении. Она может производить достаточно энергии для маломощных устройств.

Есть множество случаев, когда вам может понадобиться небольшое количество электроэнергии, например, механизм открывания ворот, предупредительные огни, указатели уровня воды и другие маломощные устройства.

Хотя применение солнечной панели, казалось бы, идеальное решение, часто использовать ее невозможно из-за проблем расположения и затенения.

Именно такая ситуация возникла, когда я решил сделать новую автоматику для ворот. На участке находилось слишком много деревьев, и это препятствовало бы поступлению солнечной энергии, а проводить питание от дома, который находится метрах в 30, означало бы необходимость рыть траншею для кабелей, что почти невозможно в нашем каменистом грунте.

Почему именно автоматические ворота? Ну, наша дорога общая с соседями, и рядом находятся их ворота, поэтому, открывая ворота, мы будем блокировать их въезд. Кроме того, подъездный путь очень крутой, и трогаться с места после остановки не очень просто из-за пробуксовки автомобиля.

Кроме того, когда возникает возможность установить новое устройство с возобновляемым источником энергии, как я могу сказать «нет»?

Как бы то ни было, я решил использовать для питания механизма открывания ворот малую ветряную турбину. Хотя ветреных дней у нас не так много, есть два – четыре дня в месяц, когда сильный ветер не утихает, по крайней мере, на протяжении 24 часов. Одним словом, я понял, что именно таким способом имею возможность обеспечить энергией устройство с таким скромным энергопотреблением, как открывающиеся ворота.

Механизм открывания ворот также самодельный, для изготовления использовались двигатели от стеклоочистителей автомобиля, которые вращают длинные латунные резьбовые валы. Они приводят в движение гайки, прикрепленные к воротам с помощью стальных труб, болтов и двух металлических кронштейнов.

Электродвигатели установлены на шарнирах, и когда они работают, либо толкают гайку от себя, либо тянут ее. Именно так открываются и закрываются ворота.

Контроллеры управления для ворот покупные. В выполняемые ими функции входит включение света у ворот, дистанционное управление двигателями, а также контроль тока двигателей.

Слишком много турбулентности

Я немного поразмышлял о том, какой тип турбины я могу установить, и как она должна выглядеть.

Безопасность была еще одним фактором. У меня любопытные дети, которые могут влезть во что угодно. По этим причинам я отказался от покупки небольшой турбины с горизонтальной осью, она слишком опасна, когда находится низко над землей, и решил установить ротор Савониуса.

Этот тип ротора с вертикальной осью очень прочен и долговечен, если построен правильно, имеет относительно небольшую скорость вращения, и легко может быть изготовлен в домашних условиях, без возни с аэродинамическим профилем крыла и другими проблемами, связанными с изготовлением горизонтальной «пропеллерной» турбины.

Более того, в отличие от турбины с горизонтальной осью, ротор Савониуса всегда ориентирован по ветру, и, что важно отметить, не сильно зависит от турбулентности, которая является достаточно сильной в месте, где должна быть установлена турбина.

Как видно на фото, турбина установлена достаточно низко из-за того, что находится вблизи жилья. Хотя это не очень хорошо, турбина все же должна обеспечивать достаточно энергии для устройства открывания ворот, тем более что оно используется с аккумулятором достаточно высокой емкости.

Изготовление турбины

Турбина была сделана из трех дисков диаметром 330 мм, вырезанных из алюминиевого листа толщиной 1.2 мм и водосточной трубы диаметром 150 мм и длинной около 600 мм.

Труба была разрезана пополам в обоих направлениях, поперек и вдоль, в результате чего получились четыре одинаковые лопатки для турбины. Затем лопатки были установлены между трех дисков, как показано на фото. Для соединения всех деталей использовались маленькие алюминиевые уголки и нержавеющие вытяжные заклепки.

Здесь вы можете видеть весь двигатель и ротор до установки на мачте и покраски. Обратите внимание, как лопасти в верхней части развернуты на 90° относительно лопаток в нижней части и мотор еще не имеет пластмассовых крепежных уголков.

Здесь вы можете видеть двигатель и ротор до установки на мачте и покраски. Обратите внимание, что лопасти в верхней части развернуты на 90° относительно лопаток в нижней части, и мотор еще не имеет пластмассовых крепежных уголков.

Две лопасти в верхней части ротора развернуты на 90 градусов относительно нижних. Это гарантирует, что всегда есть, по крайней мере, одна лопасть, которая в состоянии поймать ветер, так что турбина является самозапускающейся.

Ось для ротора – водопроводная труба диаметром 40 мм. Она проходит через центр всех трех дисков, и внутренние края каждой из лопаток прикреплены к ней.

В нижнюю часть оси я запрессовал (забил молотком) алюминиевую переходную втулку, с помощью которой турбина была установлена непосредственно на ось генератора.

Окончательно собранная турбина оказалась очень крепкой и жесткой, и была удивительно хорошо сбалансирована.
Хотя центральной вал не считается оптимальной конструкцией для ротора Савониуса, у него есть преимущества, такие как увеличение прочности турбины и возможность хорошей центровки в многоступенчатых роторах.

Конструкции роторов Савониуса

Есть несколько вариантов ротора Савониуса, которые я видел, все работают хорошо. Эффективность роторов Савониуса всего лишь около 15 процентов, но по многим соображениям они идеальны. Некоторые варианты приведены ниже, на рисунках турбина показана при взгляде сверху вниз.

Эту конструкцию использую я. Она очень прочна из-за центрального вала, но чуть менее эффективна, чем две другие. Тем не менее, повышенная прочность позволяет закреплять ротор только с одного торца.

Это тоже очень простая конструкция, и также может быть легко изготовлена из металлических дисков и секций труб. Эффективность этого ротора немного выше, чем предыдущего, так как некоторое количество воздуха воздействует на вторую лопасть при выходе из первой.

Наиболее эффективная конструкция ротора Савониуса. Она не только имеет аэродинамическое преимущество, так как воздушные потоки отклоняются лопастями два раза, как в предыдущей конструкции, но лопасти еще имеют некоторый аэродинамический профиль. Когда на лопасти находит поток воздуха, создается небольшая подъемная сила и, следовательно, эффективность ротора повышается. Эта конструкция более трудоемка в изготовлении. Требуются лопасти из проката листового металла, а не вырезанные из барабанов или труб.

Окончание читайте

Генератор Савониуса: используем силу ветра в быту

Дата публикации: 22 ноября 2019

Ветер — мощный источник энергии. «Приручить» его и использовать как генератор бесплатного ресурса люди пытаются давно. Это удается в промышленных масштабах. Но стоимость заводских установок высокая, поэтому появляются схемы для самостоятельного создания разных устройств. Одно из изобретений — ротор Савониуса, с которым и познакомимся.

Преимущества и принцип работы

Поперечная роторная турбина придумана русскими учеными — братьями Ворониными. Советский патент на изобретение получен в 1924 году. Но массовое производство аппаратов организовано шведским инженером Сигурдом Джоханесом Савониусом.

Вертикальный генератор преобразовывает порывы ветра в энергию. Главный плюс устройства — ему не нужны вспомогательные приборы для определения направления ветра, как горизонтальным «коллегам».

Дополнительные преимущества:

  • высота устройства небольшая, его легко обслуживать без специальных приспособлений для проведения высотных работ;
  • конструкция включает минимум деталей, что делает ее надежной, простой в эксплуатации;
  • элементы генератора спроектированы так, чтобы показывать максимальный КПД;
  • можно собрать ротор Савониуса своими руками;
  • работает он бесшумно, безвреден для окружающей среды.

Принцип действия заключается в магнитной левитации. Турбины вращаются, образуется импульсная и подъемная силы, которые обеспечивают движение лопастей. Действует и сила торможения. Вращение лопастей активирует ротор, создается магнитное поле, вырабатывается электричество.

Главный минус агрегата — низкое использование энергии. Лопасти работают на четверть оборота, а скорость вращения тормозится. Согласно расчетам, расходуется только треть возможного потенциала.

Полностью обеспечить дом энергией такой ветрогенератор не способен. Устройство подойдет для освещения хозпостроек, дорожек в саду, придомовой территории. Да, горизонтальные конструкции показывают большую производительность, но ветряк Савониуса можно установить в любом месте и он работает полностью самостоятельно.

Технические особенности конструкции

Ветроколесо — это два или более полуцилиндра, закрепленные вокруг вертикальной оси вращения. Движение лопастей направлено в одну и ту же сторону вне зависимости от того, куда дует ветер. Двухлопастный прибор двигается отрывисто. Применение четырех элементов делает ход более плавным, но не решает проблему. Во втором случае еще и дополнительно теряется коэффициент эффективности.

Есть три варианта профиля конструкции:

  1. Лопасти закрепляются на оси без воздушного промежутка. Эта конструкция примитивная, но простая в изготовлении и хорошо работает.
  2. Основание одной лопасти заводится в основание другой. Здесь по оси остается промежуток и ветер «гуляет» по сторонам ветрогенератора Савониуса.
  3. Конструкция похожа на второй вариант, но во внутреннюю часть добавлена прямая пластина с целью увеличения площади сечения лопастей.

70 лет назад такие устройства устанавливались в вентиляционные системы железнодорожного транспорта и автобусов. Во время движения ТС ротор раскручивался и перекачивал воздух извне внутрь помещений.

Инструкция по изготовлению ветряка

Смастерить бытовой генератор Савониуса не так сложно. Маломощное, но надежное устройство сгодится при обеспечении электроэнергией насоса для полива дачного участка, организации уличного освещения. Если рассчитать окупаемость устройства, выгода очевидна.

Какие нужны материалы:

  • алюминиевые листы (33 см длиной, 1 мм толщиной) — 3 шт.;
  • автомобильный или любой генератор;
  • труба водосточная в диаметре 15 см, длина 60 см;
  • труба водопроводная в диаметре 4 см.

Понадобится и некоторое количество гаек, стальных уголков, саморезов, болтов.

Алгоритм сборки устройства:

  1. Вырезаем три диска в диаметре 33 см из листов.
  2. Толстую трубу разрезаем вдоль оси и еще пополам посередине. Получаем четыре лопасти.
  3. В центре дисков высверливаем отверстия под узкую трубу.
  4. Соединяем диски трубой.
  5. Между каждыми двумя кругами вставляем по две заготовки-лопасти.

Между осями лопастей оставляем прямой угол. Такое устройство раскрутит и минимальное дуновение ветра. Уголками, саморезами закрепляем лопасти на дисках. Вал генератора запрессовываем в низ трубы-оси.

Ветряк готов. Выбираем открытую для воздушных потоков площадку и устанавливаем прибор. Если место выглядит безветренным, размещаем ротор на мачте.

Ветрогенераторы с вертикальной осью вращения российского производства

Один из способов получения энергии – это использование силы ветра. Установив ветряной преобразователь, можно превратить кинетическое движение воздушных масс в механическое вращение ротора, с которого, в свою очередь, перенаправить крутящий момент, например, на электрический генератор. Таким образом, будет выработана электроэнергия от возобновляемого природного источника, – ветра.

Устройства, преобразующие движение воздушных потоков в электрическую энергию, называют ветряными генераторами (ветрогенератор, ветряк).

Виды

Основное деление осуществляется по конструктивной особенности:

  • ветрогенератор с горизонтальной осью вращения основного ротора;
  • механизм с вертикальной осью вращения.

В этой статье будут рассмотрены устройства с вертикальной осью вращения основного ротора.

Вертикальные ветряки

Общее устройство вертикальной конструкции состоит из нескольких узлов:

  1. Колесо с лопастями, – основной ротор, воспринимающий силу воздушного потока. Назначение – преобразование кинематической энергии ветра в механическую, путём создания крутящего момента на валу.
  2. Редуктор, – синхронизирует вращательное движение и создаёт определённую скорость вращения вала генератора.
  3. Генератор, – устройство, вырабатывающее электрический ток посредством преобразования крутящего момента в магнитное поле и создания в проводке разности напряжений.
  4. Аккумуляторная батарея, – накапливает и выдаёт постоянный ток величиной около 12 Вольт.
  5. Инвертор, – устройство, предназначенное для преобразования постоянного тока в переменный со значением 220 Вольт.

На самом деле, электрическая часть более сложная, и включает блок управления, стабилизации, соединения с несколькими потребителями.

Принцип работы

Движущийся с определённой скоростью воздушный поток встречает на своём пути препятствие в виде лопасти ветрогенератора. Ударяясь о поверхность, ветер создаёт на ней давление, под воздействием которого, ротор начинает вращаться и передаёт через редуктор на генератор крутящий момент. Последний начинает вырабатывать электрический ток.

Далее, электроэнергия поступает на контроллер, преобразовывается в постоянный ток и отправляется на подзарядку аккумуляторных батарей. Они, в свою очередь, транслируют поток электричества к потребителю через инвертор. Это устройство, потребляя ток постоянных величин, выдаёт переменное напряжение в 220 Вольт.

Преимущества и недостатки

Достоинства:

  1. Малые начальные значения скорости ветра для начала движения ротора ветрогенератора. Для отдельных моделей эти показатели начинаются с 0,3м/сек. Но следует учитывать, что реальная отдача от ветряка начнётся при движении воздушного потока со скоростью не менее 3–5м/сек. Номинальная мощность генератора будет при скоростных показателях, находящихся в диапазоне 10–18 м/сек.
  2. Не зависит от направления движения воздушного потока, – конструкция вертикального ветряка способна улавливать ветер под любыми углами атаки ветра.
  3. Вертикальный ветрогенератор обладает низким звуковым фоном, – значения, в отличие от горизонтальных конструкций, редко превышают порог в 18–20Дб. Кроме этого, отсутствуют частоты близкие к нижнему порогу, – так называемый инфразвук, который негативно сказывается на здоровье человека. Отсюда следует, что монтаж установок возможен непосредственно рядом с жильём людей.
  4. Выработка электромагнитного излучения минимальна и не ощущается окружающими. Конструкция не создаёт опасных и разрушительных вибраций.
  5. Вертикальный ветрогенератор не опасен для птиц, в силу того, что он воспринимается ими как единое препятствие, которое надо обогнуть. Для горизонтального устройства, – опасность для пернатых представляют движущиеся лопасти, которые птицы не ассоциируют с препятствием и поэтому сталкиваются с ними.
  6. Ветряк на вертикальной оси, благодаря своей конструкции, не требует принудительных механизмов для запуска, – движение ротора начинается при достижении воздушным потоком минимальных значений давления.
  7. Работает при любых климатических условиях, может противостоять сильным порывам ветра, вплоть до ураганных значений.
  8. Устройство просто в эксплуатации, – несложная система управления и малые текущие расходы, необходимые для поддержания рабочего состояния, делают этот тип ветряка привлекательным для частного использования.

Недостатки:

  1. Коэффициент эффективного преобразования ветрового потока у вертикальной конструкции в 2–2,5 раза ниже по сравнению с горизонтальным устройством.
  2. Вертикальный ветрогенератор обладает большей материалоёмкостью, нежели конструкции, выполненные по другим схемам.
  3. С определённого значения мощности, некоторые конструкции сильно увеличиваются в размерах, что негативно сказывается на планировке полезной площади участка.

Виды ветрогенераторов с вертикальной осью вращения

Многочисленные конструкции с вертикальной осью вращения объединяются в основные группы:

  • ветрогенератор с ротором Дарье, – ортогональное устройство;
  • генератор на роторе Савониуса;
  • вертикально-осевая конструкция ротора;
  • геликоидный ротор;
  • многолопастная конструкция с направляющими элементами.

Ротор Дарнье

Внешне, такой ветрогенератор выполнен с двумя или тремя лопастями, изогнутыми в форме овала.

Плюсы:

  • самостоятельная ориентация на направление воздушного потока;
  • основной вал привода располагается вблизи уровня земли, что создаёт удобство в его обслуживании;
  • простая кинематическая схема конструкции.

Минусы:

  • отсутствует возможность в самостоятельной раскрутке;
  • высокая нагрузка на опорные узлы, вызванная динамическим воздействием от воздушных потоков;
  • необходимость строго придерживаться заданного профиля лопасти по всей её длине;
  • достаточно шумен в работе.

Ротор Савониуса

Представляет собой конструкцию, в которой лопасти ротора выполнены в виде цилиндрических поверхностей.

Достоинства:

  • способность запускаться при малых значениях ветра, – движение начинается при значениях от 3м/сек;
  • быстрый набор высоких показателей крутящего момента;
  • высокая надёжность конструкции;
  • недорог в производстве.

Недостатки:

  • малая эффективность преобразования воздушного потока, отсюда, выпуск устройств с мощностью не превышающей 4–6кВт.

Ротор Савониуса зачастую применяют в комбинированных устройствах, – для разгона ветрогенератора, выполненного по схеме ротора Дарье.

Вертикально-осевой ротор

Отличительная особенность такого ветрогенератора – это то, что вертикально расположенные лопасти имеют профиль авиационного крыла, ось которого параллельна вертикальному валу.

Внешне близок в ротору Дарье, но более прост в изготовлении. Быстро набирает рабочую скорость, при этом существенно меньше издаёт звуковых волн. Конструкция отличается надёжностью при эксплуатации.

Геликоидный ротор

Этот тип устройства продолжает развитие вертикально-осевого ротора. Лопасти последнего выполнены в форме геликоидной кривой, что придаёт конструкции более равномерное вращение и снижает нагрузки на опорную часть.

Изгиб лопастей ротора по диагонали способствует быстрому набору скорости. Эффективность использования ветрового потока близка к горизонтальным устройствам. В то же время, это вызывает повышенный шум при работе и производству звуковых волн, расположенных в коротковолновой части звукового спектра.

Геликоидный ротор дорог в производстве из-за сложной конфигурации профиля лопастей.

Многолопастной ротор

В основе лежит вертикально-осевая конструкция, дополненная внешним кольцом неподвижных лопастей. Такая схема способствует увеличению полезной площади захвата воздушного потока, его сжатию и ускорению, что приводит к повышению эффективности ветрогенератора в целом. Кроме этого, конструкция чувствительна к слабым воздействиям ветра.

Но эта схема приводит к повышению материалоёмкости устройства, что увеличивает его стоимость. В процессе эксплуатации конструкцию сопровождает увеличенный звуковой фон.

Выбор ветрогенератора с вертикальной осью вращения

А. Ортогональный
С. Геликоидный ротор или Ротор Горлова
D. Многолопастной ротор
E. Ротор Дарье

Перед выбором ветрогенератора следует провести анализ о целесообразности его применения. Что необходимо знать:

  • общее средневзвешенное количество дней с силой ветра более 3м/с;
  • примерную потребность в электроэнергии;
  • возможность установки ветрогенератора на собственном участке.

Климатические условия

Получить данные о ветровой обстановке в месте, где предполагается установка ветрогенератора, можно в метеостанции или воспользоваться данными, приведёнными в интернете или печатных изданиях по географии.

Провести климатические замеры представляется непродуктивным занятием в силу ряда причин:

  • необходимо приобрести достаточно дорогое специальное оборудование, в том числе прибор анемометр, фиксирующий скорость ветра;
  • наблюдения потребуется снимать в течение минимум одного года;
  • желательно организовать несколько точек фиксации воздушного потока, расположенных по высоте на 1, 3–5 и, например, 8–10 метров.

Снятие показателей по высоте объясняется несколькими факторами:

  • помехами, вызванными зелёными насаждениями на участке, хозяйственными постройками и забором;
  • расположением участка в глубине населённого пункта или дачного товарищества;
  • нахождением дома в глубине лесного массива;
  • на движение воздушных масс сильно скажется долина, зажатая среди холмов, – это заметно снизит скорость ветра в приземном слое; в то же время, склон холма или крупный водоём способствуют ускорению передвижения воздушных потоков.

Исходя из вышеприведённых сведений, следует:

  1. Ветрогенератор – как вспомогательный источник электроэнергии, например, для питания теплового насоса при геотермальном отоплении или подъёма воды из скважины и других бытовых нужд. Использование устройства в таком качестве возможно при нахождении дома в глубине населённого пункта, что вызывает ограничения по установке, – при необходимости в мощной конструкции, её необходимо приподнимать над уровнем земли на высоту не менее 3–5 метров, а это потребует дополнительных точек крепления и занятия части земельного участка.
  2. В случае наличия достаточного свободного пространства, расположения дома на открытом месте, на склоне возвышенности или у крупного водоёма, ветер можно рассматривать как основной источник энергии. Вкупе с солнечными батареями и запасным мотогенератором, ветряной двигатель вполне можно рассматривать в качестве альтернативного источника энергии. Кроме этого, энергия ветра, пожалуй, единственный доступный, достаточно дешёвый возобновляемый источник энергии для удалённых от стационарной электросети, мест.

Для задумывающихся или решивших о приобретении ветрогенератора, приводим ряд простых методов и наблюдений, с помощью которых приблизительно можно определить скорость ветрового потока:

Признаки движения воздушных масс Наименование ветра Скорость, м/сек
Дым из печной трубы поднимается вертикально вверх без искажений Штиль 0
Дым имеет незначительный наклон. Листья деревьев издают слабый шелестящий звук Очень слабый 1–3
Ветки деревьев заметно раскачиваются Лёгкий 4–5
Происходит заметный изгиб веток и сучьев Умеренный 6–7
Верхушки деревьев издают значительный шум и раскачиваются Свежий 8–9
Происходит наклон тополей, осин. Толстые ветки начинают сильно гнутся Очень свежий 10–11
Срываются листья с деревьев, ломаются тонкие сучья Сильный 12–14
Происходит слом небольших и средних веток Резкий 15–16
Ломаются толстые ветки и сучья. Растрескиваются верхушки деревьев Буря 17–23
Выламываются с корнем высокие деревья Ураган 24–33

Один из народных методов определения скорости ветра (применим для слабых значений):

  • берётся сухая бумага, например, газетная, площадью около 1 см²;
  • с высоты около 1 метра отправляется в свободный полёт;
  • фиксируется расстояние, на котором бумажка коснётся земли, и время её полёта;
  • скорость ветра рассчитывается по формуле V = S/t,

где: V – скорость ветра в м/сек;

S – путь, пройденный бумажкой, в метрах;

t – время свободного полёта в секундах.

Этот метод даёт примерные результаты, но даст общее представление о скоростных величинах. С целью повышения точности данных измерений, опыты целесообразно проводить три-четыре раза подряд.

Потребность в электроэнергии

Для определения количества необходимой энергии необходимо сложить все максимальные мощности электроприборов в доме и на участке, – это и будет пиковая нагрузка. Такое случается очень редко, но рассчитывать необходимо из максимума, – «сэкономленные» ватты электроэнергии пойдут как своеобразный коэффициент надёжности.

В то же время, особенность работы ветроустановки заключается в том, что электроэнергия забирается от аккумуляторных батарей, а генератор их подзаряжает. Поэтому, например, в ночное время, в период минимального расхода тока, энергия ветра полностью идёт на восполнение ёмкости батареи.

Отсюда следует, – при выборе силовой установки целесообразно учитывать эти факторы и помнить о том, что с ростом мощности ветроустановки растёт и её цена.

Возможность монтажа на участке, экономическая целесообразность

Самые существенные препятствия для установки ветрогенератора на своём участке – это взаимосвязь цены, мощности и занимаемой площади на установку.

Например, для вертикально-осевого генератора с тремя лопастями изменения цены, мощности и диаметра составят (данные усреднённые):

Из приведённого примера видно, что цена увеличивается почти в три раза, а расход полезной площади, с учётом растяжек, крепящих мачту, увеличивается до 10 метров.

Поэтому, для владельцев относительно небольших участков, – до 6 соток, расположенным в коллективных товариществах, представляется возможным приобретение агрегатов мощностью до двух киловатт, монтируемых на мачтах до 4-х метров высотой или установка на крыше здания.

Хорошим дополнением будет сочетание в общей системе энергоснабжения использование солнечных батарей.

При отсутствии в ограничении свободных земельных участков под силовую установку, решение о монтаже ветряка упирается только в финансовый вопрос. Целесообразность в использовании силы ветра определяется суммой затрат на всё оборудование и наличием стационарной электросети.

При сопоставимых расходах на прокладывание линии электропередач до собственного дома, вопрос, несомненно, стоит решить в пользу ветрогенератора, к тому же источник энергии, – ветер, абсолютно бесплатен.

В случае периодических отключениях электричества, необходимо просчитать экономическую часть, то есть определить общую сумму затрат, которая пошла на покупку и монтаж ветроустановки и сравнить её, например, для варианта с использованием мотогенератора.

Вполне возможно, что периодическое применение такого вида оборудования вместе с расходами на топливо и обслуживание, будет более выгодным, нежели использование силы ветра.

Собственно монтаж ветрогенератора, обвязку электрической части, пуско-наладочные работы лучше доверить специализированным фирмам.

Российские производители ветрогенераторов

На рынке России представлена зарубежная и отечественная продукция, которая по многим показателям не уступает, а порой и превосходит импортные аналоги, – по части цены, точно.

Приведём несколько серьёзных местных производителей, у которых можно приобрести не только промышленные изделия, но и заказать доработку их под свои нужды:

EDS-Group

EDS-Group, является одним из ведущих российских производителей ветрогенераторов, в том числе с вертикальной осью вращения. Находится в г.Омск.

Выпускает модели:

  • cерия вертикально-осевых конструкций Sokol Air Vertical мощностью 0,5–15 кВт и стоимостью 130000–1020000 рублей;
  • cерия вертикально-осевых конструкций Falcon Euro мощностью до 120 кВт и стоимостью 135000–1050000 рублей.

Сальбамаш

Питерский производитель альтернативных источников энергии. Производит ветряные электростанции ОСА, выполненные по вертикально-осевой схеме с прямыми лопастями. Мощность установок составляет 300–3000 Вт. Стоимость конструкций 100000–350000 рублей (цена дилеров). Кроме этого, появилась новинка, ветротурбина РосТок. Её отличие – лопасти выполнены по спиралевидной форме.

АКБ Миллениум

Московский производитель ветрогенераторов с мощностью 0,4–250 кВт. Стоимость для потребителей устанавливается индивидуально, по договору.

EnergyWind

Российский производитель ветрогенераторов, выполненных по горизонтальной схеме, – приводится для сравнения. Мощность установок 1–10 кВт, цена 68000–600000 рублей.

Первые две компании будут наиболее интересны для индивидуальных застройщиков, интересующихся схемами вертикальных ветрогенераторов. Тем, кто силён в механике и электрике, представляется великолепная возможность сконструировать и самостоятельно сделать ветрогенератор своими руками.

Практические советы

  • Как можно тщательней проанализируйте ветровую обстановку в районе расположения своего существующего или будущего дома. Среднегодовые данные должны быть не менее 3м/сек.
  • Изучите предлагаемые конструкции ветрогенераторов. Учтите возможности выработки электроэнергии при слабых ветрах, а также площадь части участка, которую придётся вывести под монтаж ветроустановки.
  • Проведите экономический анализ затрат на весь комплект оборудования, входящий в ветровую электростанцию, и его монтаж, с одной стороны. С другой, – стоимость прокладки стационарной электросети до участка. При этом учтите, – стоимость ветровой энергии будет обходиться бесплатно!
  • Наиболее практичная конструкция, на наш взгляд, – это ветро-осевой генератор с дополнением солнечными панелями и дизельным мотор-генератором.

admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Наверх