Ветряные турбины популярны уже давно. Конструкции постоянно совершенствуются, а ветер является легкодоступным источником энергии. Устройства, работающие на ветре, экологичны и практичны, так как устанавливаются на столбах и не занимают места. Приборы легко обслуживать и ремонтировать.
Ветрогенератор из двигателя стиральной машины своими руками: материалы, сборка, установка
Старая стиральная машина — это сокровищница запчастей для энтузиаста «сделай сам». Желание получить вторую жизнь, как в случае с ветряной мельницей, вполне понятно. Простое и полезное устройство частично решает проблему электроснабжения небольшого объекта: дачи, сарая для инструментов или мастерской. Подробнее:
- Стоимость самой дешевой модели ветрогенератора азиатского производства с Алиэкспресс составляет несколько десятков тысяч рублей. И никто не сможет гарантировать, что вам пришлют исправное и мощное устройство.
- Ветрогенератор из стиральной машины своими руками обойдется не дороже 5000р. В стоимость входят все необходимые расходники при условии, что у вас уже имеется неисправная машинка, которой хочется найти достойное применение.
Примечание: чтобы успешно справиться со сборкой устройства, требуются некоторые знания технологии и электричества. Зато на выходе получится достаточно мощный ветряк 2 — 2,5 кВт, полностью подготовленный к длительной эксплуатации в российских климатических условиях. Несколько комнат, небольшой компьютер или телевизор — мощности устройства вполне хватит для их запуска, причем — совершенно бесплатно.
Ветрогенератор из двигателя стиральной машины своими руками: пошаговая инструкция сборки
Основа будущей конструкции — электродвигатель стиральной машины мощностью не менее 1,5 кВт. Это хорошая конструкция и не перегоревший двигатель. Это также необходимо:
- Ротор с лопастями, которые будут вращаться благодаря силе ветра. Конструкцию лопастей несложно изготовить собственными руками из подручных материалов: фанеры, листового металла и т. д.
- Набор неодимовых магнитов – 32 шт. по 0,5, 1 или 2 см.
- Редуктор, «отвечающий» за скорость вращения генератора.
- Защитный кожух, исключающий любое климатическое воздействие на внешние элементы конструкции.
- Аккумулятор, заботливо собирающий и накапливающий энергию для работы бытовой техники в безветренный период.
- Инвертор для трансформации постоянного тока в переменный.
- Мачта для установки конструкции на открытом пространстве.
Если вы хотите удивить своих родственников самодельным ветряком из двигателя стиральной машины, не стоит спешить на ближайший рынок за покупкой. Большинство этих устройств и материалов можно легко найти в старых бытовых приборах, которые уже не используются и собирают пыль в подвале или на балконе. Это сэкономит ваше время и еще больше снизит стоимость вашего будущего генератора. Исключение составляют неодимовые магниты, которые лучше всего заказывать на Aliexpress или в обычных магазинах электро- и радиотоваров. Инструменты, которые должны быть под рукой во время работы: Отвертка, ножницы и плоскогубцы, а также дрель или шуруповерт, который будет играть роль ветра при тестировании устройства.
Этапы проведения работ
Подготовка шаблона
Когда сердечник готов, можно переходить к процедурам из категории «сделай сам». Чтобы прикрепить магниты к сердечнику стиральной машины, вам понадобится какой-нибудь держатель. Его можно сделать из клейкой ленты или другого материала с аналогичными свойствами.
Длина и ширина полосы листового металла соответствуют размерам диаметра сердечника и ширине паза. Это означает, что шаблон должен быть установлен точно в том месте, где должны быть размещены магниты.
Следите за тем, чтобы расстояние между магнитами оставалось одинаковым.
Сборка генератора
После этого вы можете собрать электромотор-генератор своими руками. Сразу скажу, что этот процесс требует большого терпения. Торопиться здесь не стоит. Это связано с тем, что магниты крепятся с помощью клея в пазах сердечника двигателя. Из-за их маленького размера установка трудна и неудобна, клей соскальзывает и брызжет на руки, а иногда и на лицо. Поэтому не следует пренебрегать мерами предосторожности и безопасности. В любом случае, клей — это химический раствор, причем довольно сильный.
Итак, вот чертеж, как сделать генератор переменного тока своими руками:
Далее неодимовые магниты вставляются в подготовленные пазы, где, как уже говорилось, очень важно строго соблюдать расстояние установки и угол наклона элементов, поскольку даже незначительное отклонение от этих двух параметров может привести к залипанию, что неизбежно приведет к снижению производительности самодельного генератора; теперь зазор между магнитами необходимо заполнить специальным материалом под названием холодная сварка, который внешне очень похож на пластилин. и последний этап.
Тестирование генератора
Чтобы проверить, как работает собранный нами генератор, нужно еще несколько вещей. Если быть более точным:
- аккумулятор небольшой емкости, можно от мотоцикла;
- выпрямитель;
- мультиметр для определения мощности зарядки;
- контролер заряда.
Принципиальная схема генератора для испытания выглядит следующим образом: Две обмотки генератора подключены к контроллеру заряда через выпрямитель. Последний подключен к аккумулятору. Мультиметр также подключается к клеммам аккумулятора. Самой сложной частью испытания является вращение ротора электродвигателя. Добиться необходимой скорости вращения вручную невозможно. Поэтому целесообразно использовать для этой цели дрель или шуруповерт. Вы прикрепляете один из этих инструментов к ротору электродвигателя (здесь есть несколько вариантов) и начинаете вращать со скоростью 800-1000 об/мин. Если созданный вами генератор выдает напряжение 220-300 вольт, это отличная скорость. Если напряжение слишком низкое, это означает, что ротор был плохо собран. В основном это касается сборки магнитов (неравномерное расположение и не все элементы соединены под одинаковым углом).
Где использовать
Нам удалось собрать генератор из двигателя стиральной машины. Испытания показали, что он работает. Каков следующий шаг? Где можно использовать это устройство?
В принципе, если бы удалось найти источник энергии для вращения ротора, то проблем с электроснабжением, например, в небольшом доме, не возникло бы. По этой причине домашние умельцы предлагают несколько часто используемых вариантов:
Как сделать генератор для ветряка из стиралки?
Если по какой-то причине человек решил модернизировать имеющийся ротор, а не покупать готовый, ему следует рассмотреть этот вариант. Для сборки генератора необходимо сначала разобрать двигатель и извлечь из него ротор. Поскольку его диаметр не позволяет установить магниты, деталь необходимо зажать в патроне токарного станка и уменьшить диаметр на толщину магнитов.
Эта операция должна выполняться осторожно и точно. Ошибки могут затруднить (или предотвратить) токарную обработку или снизить производительность из-за слишком большого зазора.
Магниты устанавливаются в определенном порядке. Полюса чередуются, поэтому для обеспечения бесперебойной работы необходимо использовать четное количество магнитов. Они спаиваются вместе с помощью суперклея, при этом расположение должно быть как можно более равномерным для достижения оптимальной плотности магнитного поля.
Какие энергозатраты способна покрыть установка?
- Прибор мощностью 0,15-0,2 кВт позволит перевести на эко-энергию освещение комнат. Можно будет также подключить компьютер или телевизор.
- Ветроустановка мощностью 1-5 кВт хватит для обеспечения работы основной бытовой техники, включая холодильник и стиральную машину.
- Для автономной работы всех приборов и систем, включая отопительную, нужен ветряной генератор мощностью 20 кВт.
При проектировании и сборке ветрогенератора из двигателя стиральной машины необходимо учитывать нестабильность скорости ветра. Электричество может быть отключено в любой момент, поэтому устройство не следует подключать напрямую к генератору.
Необходимы аккумуляторы и контроллер заряда, так как устройствам требуется напряжение 220 В.
Типы ветрогенераторов и принцип их работы
Как промышленные, так и самодельные ветряные турбины бывают разных типов.
Они классифицируются по-разному:
- Особенности вращения ротора с прикрепленными к нему лопастями – вертикального или горизонтального. Первые меньше реагируют на негативные факторы окружающей среды, а вторые отличаются более высоким КПД.
- Количество лопастей. Самыми практичными считаются трехлопастные установки, но лопастей может быть больше или меньше.
- Материал. Для изготовления лопастей используют различные материалы – жесткие или парусные. Первые обычно долговечнее, а вторые дешевле.
- Шаг лопастей. Он может быть фиксированным или изменяемым.
Если вы строите ветряную турбину сами, то вам придется самостоятельно принимать решение о конструкции. Вы должны рассчитать необходимую мощность и учесть условия эксплуатации турбины. Подробный расчет ветряных турбин по типам рассмотрен в этой статье.
Самый простой способ — построить горизонтальную ветряную турбину. Люди без большого опыта выбирают этот тип конструкции, но некоторые мастера предпочитают строить тихую и эффективную вертикальную турбину.
Горизонтальные ветряные турбины практичны, так как не требуют высокоточных расчетов, сама конструкция проще в строительстве и эксплуатации при самых слабых ветрах. Недостатками являются высокий рабочий шум и громкость.
Вертикальный ветряк подходит для людей, готовых потратить время и силы на сборку и обслуживание сложной, но компактной конструкции. Рекомендуем ознакомиться с пошаговой инструкцией по строительству вертикального ветрогенератора своими руками.
Ветряные турбины преобразуют электроэнергию, что приводит к большим потерям энергии. В зависимости от характеристик оборудования, эти потери могут достигать 15-20%.
Ветряная турбина работает за счет вращения лопастей, прикрепленных к ротору. Сам ротор соединен с валом генератора, который вырабатывает электричество. Энергия передается в аккумуляторы. Там она накапливается и обеспечивает энергией бытовые приборы.
Ветряк оснащен контроллером, который преобразует трехфазный переменный ток в постоянный и управляет зарядкой аккумулятора. В схеме установки инвертор должен быть подключен ниже батареи.
Проверка работоспособности
Для проверки работы собранной ветряной турбины необходимы дополнительные приборы. К ним относятся:
- выпрямитель;
- тестер;
- аккумулятор;
- контроллер.
Во-первых, необходимо определить, какие провода проходят через рабочую обмотку, все остальные должны быть удалены.
Эти провода должны быть подключены к выпрямителю. Он подключен к блоку управления, который, в свою очередь, подключен к аккумулятору. Система готова к испытаниям.
Мощность ветрогенератора проверяется следующим образом: Вольтметр ставится на батарею, а собранный блок проворачивается обычной дрелью или шуруповертом. Следует отметить, что скорость вращения отвертки должна быть не менее 800 об/мин, желательно 1000. Нормальным считается значение 200-300 В.
При сборке ветряка из стиральной машины могут возникнуть трудности с изготовлением крыльчатки. Необходимо выбрать легкий, но в то же время прочный материал. Хорошим решением являются лопасти из стекловолокна. Они легкие, но очень прочные и долговечные. Для мачты достаточно стальных труб диаметром 32 мм.
Процесс установки
Первый шаг — выбрать подходящее место для ветряной турбины. Мачту лучше всего установить на открытой местности, предпочтительно на вершине холма. Многие опытные мастера считают, что чем выше мачта, тем лучше. Действуйте шаг за шагом:
- Установить мачту на опорную конструкцию, закрепить ее в местах фиксации. В процессе установки желательно пользоваться монтажными когтями.
- Закрепить на мачте предварительно собранную крыльчатку с редуктором. Затем нужно проверить функционирование редуктора.
- Следующим этапом нужно подключить вал к основной шестерне. Последняя расположена на основании редуктора.
- Зафиксировать вал в крепежи.
- Соединить вращающийся вал с генератором, который уже зафиксирован на металлическую конструкцию из уголков. Ее устанавливают вертикально строго напротив вала.
Для защиты ветрогенератора от различных погодных условий над ним можно соорудить навес. Такие конструкции значительно продлевают срок службы изделия.
Специалисты не советуют сразу подключать к ветряку дорогие и мощные бытовые приборы. Сначала протестируйте конструкцию на зарядном устройстве для мобильного телефона или других простых устройствах.
Ветряк — это лучший альтернативный источник энергии, но он также может стать основным источником для небольших зданий или коттеджей. Самостоятельно изготовленное устройство будет работать в течение многих лет. Кроме того, самостоятельно построенное изделие легко ложится на семейный бюджет. Самое главное — внимательно изучить информацию и не бояться экспериментировать.
