Поиск альтернативных источников энергии непрерывно год от года становиться всё более актуальным. И ветровые электростанции являются одним из таких способов добычи электроэнергии. Многие страны уже на протяжении долгих лет успешно реализуют программу ветровой энергетики и некоторые неплохо в этом преуспели. К примеру, Германия сейчас может производить более 9000 МВт в год. Не отстаёт от неё и Дания.

• За что платить?

• Основная проблема

Стало быть, обычная ветряная установка не подходит для частного пользования: ветер должен быть не менее 4 м/с, да и размеры у такой ветряной мельницы весьма внушительны.

Но, прогресс не стоит на месте, и мини ветрогенераторные электростанции постепенно начинают входить в быт граждан. Они пока не такие мощные, как их старшие братья (от 600 Вт до 10 кВт) поэтому в основном, их используют, как дополнительный источник энергии.

• Как работают подобные ветряки

Пока дует попутный ветер, мини ветрогенераторная электростанция продолжает вырабатывать ток, который идёт на потребительские нужды и в свою очередь заряжает аккумулятор. Когда погода безветренна – в работу включаются уже аккумуляторные батареи.

Подключать ветряные мини электростанции в доме можно по нескольким схемах. Можно на «попечение» такой станции отдать поливочный насос или овощерезку. При таком подключении электромоторы данных агрегатов будут работать полностью автономно, и диск электросчётчика не будет похож на весёлую детскую карусель.

Или же установить коммутатор и через него «завязать» домашний ветряк и центральную электросеть. В безветренную погоду и при полностью разряженном аккумуляторе будет работать центральная сеть. Или же наоборот – автомат переведёт все электроприборы на работу от мини ветряного генератора, если где-то произойдёт обрыв сети.

• Передовые решения в данной области

Единственный весомый недостаток такого ветрового генератора – это его цена. Дело в том, что на сегодняшний день купить мини ветрогениратор Windgate можно за 4,5 тыс.$ и это, увы, очень прискорбно.

• Самодельные устройства

К тому, как сделать мини ветрогенератор одни доходят своим умом, методом проб и ошибок доходят до той конструкции, которая хоть что-то способна вырабатывать, другие же пользуются услугами всемирной сети, находя в ней чертежи и советы по монтажу и обслуживанию установки.

Лопасти могут быть выполнены как из кровельного железа, так и из дерева или фанеры. В качестве накопителя энергии подходит и обычный автомобильный аккумулятор. Генератор можно купить, но некоторые считают, если уж взялся мастерить мини ветрогенератор своими руками, то и сам генератор можно сделать самому, к примеру, из старого электродвигателя. Главное было бы желание.

Определить плюсы и минусы ветровых электростанций можно только после испытания. Но, если агрегат сделан собственными руками, то несколько плюсов будет однозначно: во-первых, освободится сарай от давно лежавших «нужных» вещей, а во-вторых, хорошее настроение от сделанной работы ещё никому не мешало.

Какой любитель активного отдыха на природе не хотел бы лишаться таких преимуществ цивилизации, как мобильный телефон, ноутбук или телевизор? Заменить электросеть ему поможет портативный ветрогенератор.

Назначение

Многие автолюбители, отдыхая от городской суеты на лоне природы, в то же время не хотят отказывать себе в таких благах цивилизации, как автомобильный холодильник, телевизор, магнитола и освещение. Практически все из них сталкивались с необходимостью экономить топливо, расходуемое на зарядку аккумулятора, питающего бортовую сеть автомобиля. Помочь справиться с этой проблемой может, предлагаемый ниже, несложный и доступный для самостоятельного изготовления, портативный ветрогенератор.

Основные узлы и конструкция

1. Рама;
2. Генератор;
3. Пластина;
4. Спица;
5. Лопасть;
6. Стабилизатор;
7. Мачта;
8. Растяжка.

Генератор

Роль генератора предлагаемой конструкции выполняет электромотор постоянного тока (1200 об/мин, при U=48 V, I=15 A), который при желании можно заменить автомобильным генератором. На вале электродвигателя укреплена звёздочка (Z=10), снятая с велосипедного двигателя. Кареточный узел, вместе с ведомой звёздочкой (Z=48) позаимствованы с велосипеда. Раму (рис.2.) следует распилить болгаркой, придать ей необходимую форму, сварить и закрепить на ней электродвигатель болтами М8. Роликовую цепь рекомендуется взять мотоциклетную, т.к. она обладает большим запасом прочности.

Вал каретки

Вал каретки необходимо заменить новым, большей длины, навинтить на него гайку М16, надеть фланец — металлический диск 1 к которому приварена головка торцевого ключа Х24, отрезанная на расстоянии 2-х см от края (рис.3.) и зажать ещё одной гайкой. На фланце болтами М6 закреплён диск (рис.4.), так, что имеющееся на нём отверстие совпадает с выступом на фланце.

Лопасти

Лопасти 6 (рис.1.) вырезаются из 2-х миллиметровой алюминиевой пластины и изгибаются до получения дугообразной формы, после чего крепятся саморезами на спицы 5 (рис.1.), представляющими собой деревянные бруски 36х55х500 мм, крепящиеся к диску двумя болтами М8. При установке 6-ти устойчиво работает при слабом ветре, когда скорость ветра слишком велика, лучше оставить только две лопасти.

Снизу к раме приваривается обрезок трубы (130-150 мм), немного меньшего диаметра, чем труба-мачта. Перед установкой он смазывается и под него кладётся латунная шайба, что позволяет всему узлу легко вращаться и становится по ветру с помощью стабилизатора (рис.5.).

Мачта

Изготавливается из трубы диаметром от 34 мм (рис.1), к нижнему торцу которой приварена опорная площадка 30х30 см. Для того чтобы было удобно крепить растяжки к трубе можно приварить гайки М10.

Рассматриваемый портативный ветрогенератор вполне пригоден и для стационарного применения. В этом случае рекомендуется сделать мачту большей длины. Кроме того, если генератор не будет перевозиться с места на место, мачту можно выполнить не только из трубы, а и из любого другого подручного материала, например, из дерева. Возвращаясь же к походному варианту, стоит отметить, что для облегчения транспортировки устройства, имеет смысл сделать мачту разборной — состоящей из двух половин, скрепляемых, например, муфтой.

Контроль зарядки аккумулятора

В пульте контроля зарядки аккумулятора (рис.6.) можно использовать амперметр, рассчитанный на ток до 20 A, вольтметр на 30 V и диод — на ток до 20A. В качестве реостата используется пятидесяти ватный резистор ППБ-50Г 5-10 Ом, у которого удалены 3-4 витка провода с левого края. Сопротивление необходимо для того, чтобы имелась возможность ненадолго зашунтировать генератор и, таким образом, останавливать его, когда зарядится аккумуляторная батарея. Шунтировать генератор обрезком провода или другим металлическим предметом нельзя, т.к. это может привести к его поломке. Также нельзя и останавливать ветряк вручную за лопасти, что может привести к серьёзной травме даже при относительно слабом ветре. В качестве токоведущего провода следует взять мягкий кабель сечением около 4,0 мм2 и пропустить его внутри мачты.

При желании пульт можно доработать, установив диодный мост и параметрический стабилизатор напряжения, либо (что более экономично) импульсный стабилизатор, что исключит перезаряд аккумулятора. Также в схему можно ввести преобразователь напряжения, что позволит задействовать бытовые электроприборы, питающиеся от сети 220 V.

Наряду с полноценными системами для , существуют и микроварианты, предназначенные для электроснабжения портативных устройств. Зарядить в походе мобильный телефон или запитать маломощную светодиодную лампу – со всеми этими задачами справится сверхкомпактный ветрогенератор, весом всего в 1 кг, созданный дизайнером из Германии Нильсом Фербером.

Нильс Фербер

Зачастую в аварийных ситуациях, при стихийных бедствиях, в походах и т.д. нужен надёжный источник электроэнергии для мобильных устройств. Подать сигнал бедствия, позвонить в службу спасения – вдали от цивилизации это является первоочередной задачей.

Поставив во главу угла компактность, лёгкость и простоту устройства, дизайнер отказался от использования дорогих и сложных компонентов.

Ветряк представляет собой телескопическую трубку с тремя лопастями, сделанными из плотного материала. При необходимости трубка за несколько секунд раздвигается, а лопасти приводятся в рабочее состояние, как купол зонтика.

Нильс Фербер

Микроветряная турбина может работать в любую погоду, зимой, ночью и при сильном ветре. В одном устройстве смонтированы все необходимые компоненты. Работа ветряка настолько проста, что с его эксплуатацией справится даже ребёнок.

Устройство оптимизировано для подзарядки небольших USB-устройств. Напряжение на выходе составляет 5 В, при скорости ветра 18 км/ч.

Также к ветряку можно подключить дополнительные аккумуляторные батареи. По словам Нильса, ветряк можно легко и быстро настроить под разнообразные задачи, начиная от похода и заканчивая «дачным» вариантом использования.

В дальнейшем планируется модернизация устройства. Взяв за основу идею, Нильс задумался о строительстве более масштабного изделия, предназначенного для питания энергоёмких устройств.