Ветряк самодельный: Как самому сделать ветрогенератор?

Как самому сделать ветрогенератор?

Построить ветрогенератор своими руками не так сложно, как кажется на первый взгляд. Если скорость ветра в вашей местности больше хотя бы 4 м/с, и в небольшом отдалении от вашего дома есть хорошо продуваемое пространство, вы можете организовать ветроэнергостанцию менее, чем за 100 долларов.

Ветряк, который изготовил автор данной статьи, конечно, требует многих доработок, и если у вас денег больше, чем времени, проще купить готовый генератор: их стоимость начинается примерно от 500 долларов. Но если вам хочется поэкспериментировать — эта статья для вас.

Пропеллер

Пропеллер для этого ветряка будет трехлопастным. Хотя двухлопастный пропеллер проще построить, у такого пропеллера есть свои недостатки, например, он не сразу стартует. Еще одним недостатком является тот факт, что при смене направления ветра двухлопастной пропеллер сильно вибрирует при повороте, а это плохо и для самого пропеллера, и для опоры генератора. Я сделал свой пропеллер из еловых досок размером 1″х4″ (Примечание: Реальный размер деловой древесины, продаваемой в Америке, меньше обозначаемой. В данном случае это ¾ на 3½ дюйма, т.е. примерно 2х9 см). Я постарался найти три доски без сучков, имеющие хорошие вертикальные волокна и имеющие примерно одинаковую плотность (это определялось по весу). Конечно, можно использовать и другие породы дерева, просто у меня нашлась под рукой только ель. Размер досок был подобран так, чтобы пропеллер был достаточно легким, чтобы быстро стартовать и не сильно нагружать опоры. На то, чтобы вырезать лопасти, ушло около 2 часов. Безусловно, если бы я потратил больше времени, пропеллер вышел бы лучше, размеры в основном определялись интуитивно (мой чертеж показан на Рисунке 1). Однако если вы хотите сделать все по правилам, в сети множество информации по аэродинамике, вырезанию по дереву и даже по изготовлению пропеллеров.

Рисунок 1. Поперечный срез лопасти.

После проверки лопастей на одинаковый размер я соединял их болтами по двое и проверял, хорошо ли сбалансирована получающаяся конструкция. Когда все три лопасти стали одинаковыми, я покрасил их и присоединил к ступице, в качестве которой использовал старую 8-дюймовую шестерню. После этого я смог насадить всю эту конструкцию на ось и попробовать покрутить, определив степень сбалансированности и подпилив слишком тяжелые части (конечно, потом их пришлось снова покрасить). В сумме процесс построения и балансировки пропеллера занял около 4 часов.

Следует заметить, что три лопасти после балансировки оказались разной толщины, в некоторых местах они отличались на 1/8 дюйма (~3 мм). Чтобы этого избежать, рекомендуется выбирать дерево лучших пород и уделять первоначальному выпиливанию больше внимания. Для выпиливания я пользовался в основном электрорубанком. Стоит также обратить внимание на то, что лопасти не закручены, то есть их угол наклона относительно оси всегда постоянный. Для пропеллера такого небольшого размера это вполне нормально.

Генератор

В качестве генератора для ветряка я использовал асинхронный электродвигатель в 2 л.с., который я вынул из старого тайваньского фрезерного станка. Я разобрал его на части и сделал насечки в якоре, чтобы можно было вставить 8 неодимовых магнитов, чтобы превратить асинхронный электродвигатель в низкоскоростной генератор с постоянными магнитами. Магниты имеют прямоугольную форму и изогнуты так, чтобы подходить к якорям большинства двигателей мощностью от 0.5 л.с. и выше. Насечки имеют такую глубину, чтобы край вставленного в них магнита находился на одном уровне с поверхностью якоря. Магниты приклеиваются эпоксидным клеем. Располагаются они парами по два магнита с одинаковой полярностью.

Подключенный генератор выдает 12В примерно на 160 об/мин. При другом способе подключения генератор мог достичь максимальной нагрузки при 80 об/мин, однако это могло значительно ограничить силу тока. Конечно, результирующий ток переменный, а для зарядки аккумулятора нам необходим постоянный, поэтому я использовал 40–амперный трансформатор.

Башня

Башня — это, возможно, самая важная часть ветряка, и чаще всего именно ею пренебрегают. Для ее размещения я срубил большую сосну, а в центре оставшегося пня сделал выемку. Мачта сделана из соснового древка. Я просверлил основание, чтобы она могла вращаться в пне. На вершину был насажен кусок стальной трубы, чтобы держать и вращать ветряк. Во время сборки мачту поддерживала небольшая сосновая тренога. Еще одна тренога большего размера была использована для подъема. Башня поддерживалась четырьмя проволочными растяжками диаметром 1/8″ (~3 мм) из авиационного кабеля с талрепами для регулировки.

Ходовая часть и хвост ветряка

Ветряк действительно было очень легко сделать. Я начал с кусков стали толщиной 3/8″ (~9,5 мм), к которым можно было прикрутить генератор. Для этого я сварил трубу, которая подходила по размеру к трубе на конце мачты, — на ней ветряк будет вращаться. В этой машине нет токосъемников, я просто использовал достаточное количество кабеля, чтобы она могла сделать несколько оборотов прежде чем остановиться. Линия электропередачи генератора чуть длиннее, чем кабель, чтобы ветряк мог остановиться, не вырвав шнур питания. Хвост закреплен железным треугольником в 4 ярдах (~4 метра) от центра вращения. Два 0.5″ (~1,27 см) стальных бруска служат для лучшего закрепления хвоста. Я слегка сдвинул хвост и генератор относительно оси, это было сделано исключительно интуитивно в надежде, что порывы ветра не закрутят его слишком быстро.

Запуск

Генератор хорошо запускается только на высоких скоростях ветра. Эту проблему можно устранить, сделав пропеллер большего размера, шире лопасти или даже больше лопастей. Зато после запуска генератора, лопасти достаточно хорошо закрутились даже на очень низкой скорости. Ветер в нашей местности порывистый, направление часто меняется, так что мне сложно связать полученное электричество со скоростью ветра. Лучший результат, который мне удалось замерить – 25 А при высокой скорости ветра, хотя обычно на моих 12–вольтовых батареях можно получить 5–15 А при низкой скорости. Возможно, имеет смысл построить регулятор с согласующим трансформатором или линейный усилитель потока, который лучше справится с нагрузкой на генератор и обеспечит значительно большую силу тока.

Проверка в действии

Через 8 недель безупречной работы ветряк сломался. По радио передали штормовое предупреждение. Я убедился, что кабель по-прежнему целый, и постарался сделать так, чтобы он оставался целым и дальше. Через некоторое время я услышал странный звук. Ветряк все еще крутился и даже выдавал 20 А, но было очевидно, что что-то случилось. Оказалось, что одна из лопастей отвалилась.

Я нашел обломки лопасти, похоже, она изначально была надтреснутая. Учитывая, что остальные две лопасти остались целыми, конструкция сама по себе была хорошей. Этот факт подтвердился тем, что ветряк проработал с двумя лопастями довольно долгое время при очень сильном порывистом ветре.

Вместо того чтобы чинить этот пропеллер, я сделал новый. Он был больше, для него использовалось более прочное дерево, кроме того, я слегка закрутил лопасти. Высота мачты осталась прежней. Новый пропеллер стартовал гораздо легче и работал гораздо тише.

Помимо прочего эта поломка доказала, что выбрал правильную конструкцию башни. Она легко опускается и поднимается при необходимости. Спуск старого пропеллера, изготовление нового и монтирование его на мачте заняло всего 4 часа. В результате при нормальной скорости ветра ветряк производит от 100 до 200 Вт.

При нормальной скорости ветра самодельный ветряк производит от 100 до 200 Вт.

Перепечатано с сайта «Энергоэффективная Россия»

Ветрогенератор своими руками: 12 фото и описание изготовления

Подробное описание, как сделать ветрогенератор своими руками в домашних условиях: фото и описание изготовления аксиального генератора.

Приветствую! Понадобилось сделать качественный и надежный ветрогенератор из подручных материалов.

Мне не нужна была большая мощность и много энергии. Но хотелось иметь надежный ветрогенератор, чтобы на обычном ветру он стабильно вырабатывал 30-40 ватт/ч электроэнергии.

От старых ветрогенераторов у меня сохранились 10 катушек, там намотано примерно по 60 витков проводом 1.5мм. Эти катушки я решил применить для этого генератора. После недолгих поисков дешевых магнитов их удалось приобрести всего по 1,5$ за штуку, в количестве 20шт.

Генератор будет однофазный, 10 катушек и на каждую катушку по два магнита на дисках ротора.

Изготовление ветрогенератора начал с рамы, так сказать основы ветрогенератора. Ветряк решил сделать как и все по классической схеме со складывающимся хвостом. Нашел у себя куски профильной трубы из которой сварил раму со смещением ветроголовки относительно поворотной оси. От старого прицепа нашел ступицу, которую применил. Просверлил отверстие и вставил вал оси, далее приварил с обоих сторон.

Далее на фото можно видеть, как сделано крепление для хвоста и на сколько смещена от центра ось вращения генератора. Ось генератора приварена не совсем горизонтально. Я ее немного задрал в верх, примерно на 2-3градуса, это чтобы лопасти были подальше от мачты, ведь при сильном ветре они сильно прогибаются и могут побиться о мачту.

Штырь для хвоста приварен под углом 45 градусов относительно оси вращения винта, по вертикали отклонение на 20 градусов. Потом готовый хвост просто одевается на этот штырь. Когда ветрогенератор на ветру, то хвост смотрит в сторону, так-как ось вращения винта смещена от центра, таким образом достигается баланс, но если ветер становился сильнее, то винт уходит в сторону и хвост складываетя. Обычно трудно точно рассчитать хвост, его лучше потом подогнать под нужный ветер смотря когда он начинает складываться.

Площадь хвоста должна быть 20% от ометаемой площади винта.

Далее из металла были выточены два диска будущего ротора под магниты. Для дисков я вырезал две восьмиугольные заготовки, которые отнес к своим знакомым и они их них выточили мне на токарном станке два диска. Потом на дисках были размечены и просверлены отверстия для крепления.

Статор изготавливался тоже уже по отработанной всеми схеме. Из фанеры вырезается заготовка, потом кладутся и спаиваются катушки между собой.

Если вы делаете как я, однофазный генератор, то катушки между собой соединяются так, конец первой с концом второй катушки, а начало второй с началом третьей , и конец третьей с концом четвертой и т.д. Если перепутать соединение катушек, то генератор работать не будет.

Для трехфазного катушки в фазах соединяются в одном направлении, то-есть все катушки каждой из трех фаз конец с началом.  (описание трёхфазного генератора здесь)

Вот моя заготовка для заливки статора, стыки и всю форму я промазал клеем ПВА, просто под рукой не оказалось ничего другого. Лучше форму смазывать например вазелином, жиром, воском, в общем тем что не позволит полиэфирной смоле прилипнуть к форме, иначе потом будет трудно выковырять статор из формы.

Чтобы катушки не куда не сдвинулись, я их закрепил на красный скотч, потом аккуратно залил приготовленную смолу и сверху притянул крышкой, которая у меня осталась после вырезания круга в фанере под статор.

Как смола полностью отвердела я извлек статор и сразу решил собрать генератор и проверить что получилось. Сначала покрутил руками без диодного моста, удалось руками раскрутить генератор до 15 вольт. Результат осень обрадовал, потом собрал диодный мост и уже измерения делал по постоянному току.

От руки до 15 вольт так-же, ток короткого замыкания от руки до 5А, генератор сильно сопротивляется, но результат превзошел все ожидания и оказался мощнее.

Пробовал крутить руками и заряжать аккумулятор, удалось получить ток зарядки до 1.1А, это где то при 300об/м, значит на ветру будет гораздо больше так-как винт легко должен раскручивается до 1000 об/м при наличие хорошего ветра.

На фото:  самодельный аксиальный генератор.

Так-же чтобы магниты не отпадали с дисков я их тоже залил, но уже эпоксидной смолой. Чтобы было хорошее сцепление смолы с металлом диски были еще раз зачищены.

Магниты на дисках должны чередоваться полюсами, и два диска должны притягиваться, то-есть магниты на дисках на против друг друга должны быть противоположными полюсами и притягиваться.

Лопасти изготовил из сосновой доски, решил сделать на этот раз быстроходные лопасти. Ранее я делал и ставил на свои ветряки много лопастей с большими углами относительно ветра. У них получался большой крутящий момент, но очень маленькие обороты.

Теперь я сделал три лопасти с углом всего 3 градуса. У них низкий стартовый момент, но он не важен так как генератор не имеет залипаний и легко начинает вращаться. Зато у лопастей большая быстроходность, это значит что генератор будет крутится на больших оборотах.

Вот ветрогенератор уже наконец собран и установлен на мачту. Как видно на фото труба одета на трубу, это самый простой вариант. Провод пустил снаружи без всяких токосьемных колец. Потом пущу его внутри трубы. После установки сразу-же подсоединил ветрогенератор напрямую к аккумулятору через амперметр. Ветер в этот день был небольшой и ток зарядки доходил до 5А. Но потом ветер стал сильней и ток бывало переваливал за 10А.

Нашел новый амперметр со шкалой до 30А, в сильные порывы ветра стрелка отклонялась практически до конца. Ниже как-раз запечатлен момент, когда ток зарядки составил 28А. Ток может быть значительно больше, но срабатывает защита от сильного ветра и винт отворачивается от него и сбрасывает мощность и обороты.

Конструкция крепкая и можно защиту сделать на срабатывание на более сильных ветрах, но провод катушек тонковат и будет сильно греться, поэтому лучше так не делать чтобы не перегрелся статор и не расплавился лак в катушках и смола.

Потом попробую поставить на этот ветрогенератор заводские скоростные лопасти, комплект стоит не дорого и должен дать существенную прибавку по оборотам на средних ветрах, а значит и мощность. На этом все, более подробно как это сделать вы можете найти на других страницах сайта.

Построить ветряную мельницу — урны для маленьких ручек

Традиционно ветряные мельницы использовались на фермах для перекачки воды или измельчения зерна. Современные ветряные мельницы или ветряные турбины могут использовать энергию ветра для выработки электроэнергии. Узнайте, как сделать ветряк своими руками дома или в классе из бумажных стаканчиков и соломинки. Все, что вам нужно, это несколько простых материалов, чтобы начать. Мы любим веселые, практические проекты STEM для детей!

БУМАЖНАЯ МЕЛЬНИЦА ДЛЯ ДЕТЕЙ

КАК РАБОТАЕТ МЕЛЬНИЦА?

Энергия ветра существует уже давно. Возможно, вы видели ветряные мельницы на фермах. Когда ветер вращает лопасти ветряной мельницы, он вращает турбину внутри небольшого генератора для производства электроэнергии.

Ветряная мельница на ферме производит лишь небольшое количество электроэнергии. Чтобы производить достаточно электроэнергии для обслуживания большого количества людей, коммунальные предприятия строят ветряные электростанции с большим количеством ветряных турбин.

ТАКЖЕ ПРОВЕРЬТЕ: Как сделать водяное колесо

Энергия ветра — это альтернативный источник энергии, считающийся «чистой энергией», поскольку для производства энергии ничего не сжигается. Они замечательны для окружающей среды!

ВАМ ТАКЖЕ ПОНРАВИТСЯ: Погода для детей

STEM ЗАНЯТИЯ ДЛЯ ДЕТЕЙ

Итак, вы можете спросить, что на самом деле означает STEM? STEM — это наука, технологии, инженерия и математика. Самое главное, что вы можете извлечь из этого, это то, что STEM подходит для всех!

Да, дети всех возрастов могут работать над проектами STEM и получать удовольствие от уроков STEM. STEM-занятия также отлично подходят для групповой работы!

STEM повсюду! Просто осмотритесь. Тот простой факт, что STEM окружает нас, объясняет, почему для детей так важно быть частью, использовать и понимать STEM.

Здания, которые вы видите в городе, мосты, соединяющие места, компьютеры, которые мы используем, программное обеспечение, которое к ним прилагается, и воздух, которым мы дышим, — STEM — это то, что делает все это возможным.

Заинтересованы в STEM плюс ART? Ознакомьтесь со всеми нашими действиями в STEAM!

Инжиниринг является важной частью STEM. Что такое инженерия в детском саду, дошкольном учреждении и первом классе?

Ну, это сборка простых структур и других предметов, а также изучение науки, лежащей в их основе. По сути, это очень много! Узнайте больше о том, что такое инженерия.

Получите БЕСПЛАТНЫЙ календарь инженерных задач уже сегодня!

КАК ПОСТРОИТЬ ВЕТряНУЮ МЕЛЬНИЦУ

Хотите распечатать инструкции по сборке ветряной мельницы? Пришло время вступить в библиотечный клуб!

ПРИНАДЛЕЖНОСТИ:

• 2 маленьких бумажных стаканчика
• Гибкая соломинка
• Зубочистка
• Ножницы
• 4 пенни
• Лента

ИНСТРУКЦИИ

ШАГ 1: Нарисуйте точку в центре каждой чашки.

ШАГ 2: Проткните в каждой чашке дырочку зубочисткой.

ШАГ 3: Сделайте одно отверстие, достаточное для того, чтобы поместить сгибаемую соломинку в чашку.

ШАГ 4: Прикрепите 4 пенни внутри чашки с помощью соломинки, чтобы немного ее утяжелить.

ШАГ 5: Сделайте прорези вокруг второй чашки на расстоянии около 1/4 дюйма друг от друга.

ШАГ 6: Сложите каждую отрезанную полоску, чтобы открыть ветряную мельницу

ШАГ 7: Поместите зубочистку в чашку ветряной мельницы, а затем вставьте зубочистку в конец сгибаемой соломинки.

ШАГ 8: Подуйте или раскрутите свою ветряную мельницу и смотрите, как она работает!

ЕЩЕ ИНТЕРЕСНЫЕ ВЕЩИ ДЛЯ СОЗДАНИЯ

Собери свой собственный мини-катер на воздушной подушке, который действительно парит.

Вдохновитесь знаменитой летчицей Амелией Эрхарт и создайте собственную ракету-носитель из бумажного самолетика.

Сделайте свою Эйфелеву башню из бумаги, используя только скотч, газету и карандаш.

Сделайте это супер простое водяное колесо дома или в классе из бумажных стаканчиков и соломинки.

КАК СДЕЛАТЬ ВЕТРЯНУЮ МЕЛЬНИЦУ

Нажмите на изображение ниже или на ссылку, чтобы узнать больше о увлекательных инженерных занятиях для детей.

Получите этот БЕСПЛАТНЫЙ календарь инженерных задач сегодня!

Как сделать ветряную мельницу из бумаги 2023

Эта пошаговая инструкция о том, как сделать вращающуюся бумажную ветряную мельницу, — одна из моих любимых забавных и простых идей для летних поделок для детей. Как и большинство других моих поделок, из них получится отличная игрушечная ветряная мельница, которую можно взять с собой на улицу или на пляж. Мой проект DIY Windmill поставляется со списком инструкций.

Поделки из бумаги дешевы и очень просты в изготовлении за короткий промежуток времени. К тому же они подходят для детей любого возраста. Должна признаться, я очень люблю мастерить из бумаги!

Этот детский ветряк своими руками наверняка понравится детям. Мои дети всегда умоляют меня купить одну из них в магазине, прежде чем мы пойдем на пляж!

Им просто нравится смотреть, как он кружится на ветру! Они также дуют, чтобы заставить его двигаться, когда нет ветра! Это одна из наших лучших поделок из бумаги для детей

Теперь мы можем сделать свой собственный и добавить любой дизайн, какой пожелаем!

Если вам нравится эта бумажная ветряная мельница, вы будете в восторге от моей домашней вертушки, которая по сути представляет собой крошечную ветряную мельницу!! Вы можете увидеть это ниже.

Содержание

Как сделать ветряную мельницу из бумаги, которая вращается, используя бумагу и ножницы

Есть много летних поделок, которые могут сделать ваши малыши. Сегодня они узнают, как сделать ветряк в домашних условиях. Поделка ветряк из бумаги — это очень весело!

Помню, когда я был ребенком, мне очень нравилось бегать, «дуя ветер» для своего бумажного ветряка. Поощряйте творчество вашего ребенка и предложите использовать картинку из журнала вместо обычной бумаги. Тогда возьмите его/ее и дайте им испытать свой летний ветряк!

Вместо обычной бумаги используйте картинку или другой рисунок, который будет круто смотреться на ветру!

Убедитесь, что вы внимательно следуете инструкциям по созданию ветряка, чтобы ваш ветряк действительно вращался!

Материалы

• Мелки или маркеры
• Карандаш
• Нажимной штифт

Инструменты

• Ножницы

Инструкции

Шаг №1:

1. Возьмите лист бумаги и вырежьте из него идеальный квадрат.
2. Самый простой способ сделать это — сложить бумагу треугольником, взяв один угол и выровняв его по другой стороне. Это оставит лишнее на одной стороне, которая после разрезания даст вам квадрат! Простой ветряк оригами.

Шаг № 2:

1. Украсьте обе стороны листа любым рисунком по вашему желанию.
2. Вы можете создать летнюю сцену или просто забавный дизайн — например, разноцветные сердца, которые мы создали.

Шаг 3:

1. Сложите бумагу по диагонали, чтобы она превратилась в треугольник, и слегка согните ее.
2. Повторите это и для противоположного направления. Затем вы развернетесь и на странице появится согнутая буква «X».

Шаг № 4:

1. Разрежьте по сгибам примерно на полпути к середине бумаги. Будьте уверены, чтобы не сократить до конца.

Шаг 5:

1. Согните каждый угол к середине. Следите за тем, чтобы согнуть, а не согнуть.

Шаг #6

1. Когда все 4 угла окажутся в середине, протолкните через них канцелярскую кнопку, а также соломинку или ластик. Будьте осторожны, чтобы не пораниться булавкой! Вот как сделать проект ветряной мельницы для детей

Примечания

Некоторые люди любят говорить мне, что это ветряная мельница оригами, поскольку она включает в себя несколько этапов складывания.

Другие идеи для летних поделок для детей, если вам нравится Как сделать ветряную мельницу дома

У нас есть несколько отличных идей для лета, и это далеко не все.

Обязательно ознакомьтесь с нашими летними поделками для детей, чтобы узнать обо всех наших замечательных идеях.

Большинство этих поделок мы сделали из простых материалов, таких как бумага и клей.

Эти простые поделки для детей идеально подходят для развлечения детей, пока они ходят из школы в летние месяцы!

В некоторые дни летом слишком жарко?

Если вы любите раскрашивать, попробуйте мои замечательные раскраски с изображением дельфинов

Другие идеи для проекта «Ветряная мельница своими руками» для детей

Последний совет, прежде чем вы уйдете, если вы живете в очень ветреной местности, вы можете попробовать сделать это из более прочной бумаги, и не забывайте крепко держаться… мы не хотим, чтобы наш корабль улетел ветром!

Почему бы не сделать эту ветряную мельницу в школе и не устроить соревнование, у кого самая лучшая ветряная мельница-оригами?!

Возможно, вам придется сделать это с картой, если вы решите устроить праздник на тему Хэллоуина или Рождества, так как погода в это время года не такая приятная! Кто сказал, что игрушечная ветряная мельница только для лета! Не мы в Easy Crafts for Kids.