Парусный ветряк с вертикальным валом. Ветрогенератор и его вертикальные и горизонтальные конструкции их характеристики и основные виды для преобразовании энергии ветра

Удар по РАО ЕЭС России-МикроГЭС и парусные ветряки Без энергии невозможна никакая деятельность каждого человека в отдельности и человечества в целом. По сути дела, любая деятельность человека является деятельностью экономической, так как экономика – это процесс обмена между людьми порциями энергии или их информационными отражениями в виде так называемой стоимости, ибо стоимость – это информация о затраченной на производство товара или услуги энергии. За последние 30-35 лет потребление энергии в мире удваивается каждые 10 лет, этим подтверждается, что научно-техническое и экономическое развитие – это, прежде всего, развитие энергетическое.

Будет прирост энергии – будет и прирост ВВП, нехватка энергии находит своё отражение в так называемых финансовых и экономических кризисах. Люди пытаются найти причину таких кризисов в чем угодно, но только малое число экономистов и политических деятелей понимают роль энергии в экономических и финансовых катаклизмах последних 20 лет. Те, кто не понимает роль энергии, решает экономические проблемы уничтожением «лишнего» населения в военных конфликтах. Тот же, кто понимает толк в энергетике, решает экономические проблемы через научно-техническое развитие, важной составной частью которого является развитие энергетического комплекса.Читать полностью

На фото: Низкооборотный парусный ветряк изготовленный ЗАО "Юртек" г.ТАганрог.

Парусные ветряки имеют два варианта конструкции: с вертикальной и горизонтальной осью оборота ветроколеса. Несмотря на то, что парусники выглядят не очень привлекательно по сравнению с современными лопастными ветрогенераторами, они могут вырабатывать электричество на слабом ветре. Достаточно движения воздуха со скоростью 3-4 м/с, чтобы парусный ветрогенератор вырабатывал мощность, в то время как лопастный в таких условиях стоит неподвижно.

Ветрогенератор парусного типа является наследником древнего критского ветроколеса, различные вариации которого продолжают использовать во многих странах на примере ветряных мельниц. Если сравнивать лопасти классических мельниц с парусными, то можно заметить, что парусные лопасти гораздо проще в изготовлении и эксплуатации, а также в ремонте, что немаловажно. Так, парус, в отличие от классической лопасти, мгновенно подстраивается под направление и силу ветра. Это дает возможность парусному ветряку работать, как в условиях малых ветров, так и при бурях.

В конструкции парусный ветрогенератор имеет множество положительных качеств. Данные конструкции отличаются от лопастных ветряных систем абсолютной экологичностью, низкой стоимостью, способностью использовать энергию слабых ветров, а также здесь не наблюдаются вибрации, звуковые возмущения и другие негативные явления традиционных ветроустановок.

Как выглядит парусный ветряк вам должно быть понятно из фотографий. Не вдаваясь в дебри аэродинамики, можно сказать, что парусный ветряк один из самых простых, но в тоже время один из самых неэффективных существующих ветряков. КИЭВ парусного ветряка не может быть выше 20% даже теоретически. Это означает, что вы будете получать только 1/5 часть мощности ветрового потока, попадающего на лопасти парусного ветряка. Например, если ветер дует со скоростью 5 м/с, а ветряк у вас 5 метров в диаметре, то мощность ветрового потока будет ок. 1500 Ватт. Вы же реально можете снять с ветряка только 300 Ватт (в лучшем случае). И это с пятиметровой конструкции!

К счастью только низким КИЭВ (коэффициент использования энергии ветра) недостатки парусного ветряка и ограничиваются. Дальше идут только достоинства.

Парусный ветряк - самый тихоходный ветряк. Его быстроходность редко приближается к 2, а обычно находится в диапазоне от 1 до 1,5. И все из за его чудовищной аэродинамики.

С другой стороны, парусный ветряк - один из самых чувствительных ветряков. Он работает с самого низа диапазона скоростей ветра, начиная буквально от штиля, с 1-2 метров в секунду. А это намаловажный фактор в условиях центральной России, где ветер редко бывает больше 3-5 метров в секунду. Тут, где более быстроходные ветряки по большей части бьют баклуши, парусный ветряк будет хоть что то выдавать. Хотя, как вам наверное известно, Россия не славится ветряными мельницами, тут не приморская Голландия и ветра нас не балуют. Зато было много водяных мельниц.

Еще одним достоинством парусного ветряка является удивительная простота его конструкции. Вал ветряка, на подшипниках, естественно, на валу - ступица. К ступице прикреплены «мачты», обычно из от 8 до 24-х. А от мачт отходят косые паруса из прочной тонкой материи, как правило, синтетической. Другая часть паруса крепится шкотами, которые выполняют и роль регуляторов угла поворота парусов и роль противоштормовой защиты. Т.е. самое примитивное парусное вооружение, проще, чем на самой простой яхте.

Именно эта простота конструкции и не позволяет отправлять парусный ветряк в архив технических достижений человечества. Для переносного, перевозного, походного, аварийного варианта парусный ветряк - достаточно достойная конструкция. В собранном варианте он представляет собой упаковку не больше, чем палатка. Паруса свернуты, мачты сложены. Даже 2-х метровый парусный ветряк на ветре в 5 метров/сек даст верных 25-40 Ватт энергии, чего с лихвой хватит для зарядка аккумуляторов и связной и навигационной аппаратуры, да и для незамысловатой системы освещения на мощных светодиодах хватит.

Невысокая по определению мощность парусного ветряка наводит на мысль о применении в качестве генератора шагового двигателя аналогичной мощности (30-40 Ватт). Ему тоже не требуются высокие обороты, 200-300 в минуту вполне хватит. Что идеально согласуется с частотой оборотов ветряка. Ведь он при быстроходности 1,5, будет выдавать эти 200 оборотов уже при ветре 4-5 метров в секунду. Используя готовый шаговый двигатель вы тем самым избавите себя от достаточно серьезной мороки по изготовлению электрогенератора. Поскольку изначально подразумевается наличие редуктора или мультипликатора, то легко можно согласовать обороты парусного ветряка и генератора.

Если сделать вариант с жесткими (пластиковыми парусами), то можно будет несколько увеличить быстроходность, правда за счет некоторого снижения мобильности. В разобранном виде ветряк будет занимать больше места.

Поэтому если ваши амбиции по запряганию ветра в свою телегу ограничиваются мощностью в пару-тройку десятков Ватт для зарядки небольших и средних аккумуляторов, (до 100 А.ч), организацией простого освещения с помощью инвертора до 220 вольт и энергосберегающих ламп, то парусный ветряк - весьма и весьма достойный вариант. Это будет пусть и не самый эффективный в плане использования энергии ветра, но очень бюджетный и быстро окупаемый вариант. 2-3 метровый ветряк будет выдавать вам до 1 КВт энергии в сутки.

В качестве походного, парусный ветряк будет дешевле самого дешевого бензинового электрогенератора и окупит себя изначально.

Стационарные парусные ветряки строят изначально большие именно из-за их невысокого КИЭВ. Не менее 5-6 метров диаметром, иначе нет смысла. Такой ветряк уже стабильно будет выдавать до 2-3 Квт энергии в сутки. И при рачительном ее использовании, их можно превратить в 3-5 Квт осветительной энергии (например для освещения теплицы или парника). А при использовании теплового насоса - в 5-6 Квт тепловой энергии, что позволит отапливать небольшой садовый домик в 20-30 кв. метров и серьезно экономить топливо.

Парусные ветряки - мощные силовые электростанции предназначенные для обогрева жилищ и хозяйственных построек.На фото представлен типовой парусный ветряк для сельского жителя Крайнего Севера.Ветряк изготовлен - кустарным способом по нашей тех.документации и нашем онлайн-конструкторском сопровождении.

Многие и очень многие предприниматели все чаще обращаются в КБ за помощью в энергообеспечении своих предприятий.Ниже - как раз об одном таком предпринимателе:

В Магнитогорске запустили завод, работающий на ветре

Парусный генератор извлекает электричество из воздуха

Пока в Минэнерго ломают голову, как остановить рост тарифов на электроэнергию, предприниматель из Магнитогорска Равиль Ахметзянов самостоятельно решил энергетическую проблему. Он разработал для своего предприятия автономный источник электрической энергии.

Мачта с ветроколесом на макушке видна издалека. Не каждый сможет распознать в этом сооружении мощный ветрогенератор. Из-за треугольных болоньевых парусов зеленого цвета он больше напоминает гигантский флюгер.

Предприятие Ахметзянова изготавливает металлические бирки для ММК. Цех работает круглосуточно и жрет элетроэнергии на 20 – 30 тысяч руб. ежемесячно. «Зачем выбрасывать деньги на ветер, если можно заставить ветер работать на себя?» – здраво рассудил Ахметзянов и принялся за дело..
Читать полностью
Многие умельцы приобретают чертежи или консультируются на Форуме и воспроизводят Парусники Владимира из Таганрога - вполне грамотно:

Мощность этого ветрогенератора номинальная 4Кватт/ч, работает на зарядку аккумуляторов 24 (28) вольта. Основа ветрогенератора это два автомобильных генератора, здесь использовались два генератора от МАЗ 4001-3771-53. Ветроколесо диаметром 5 метров, 6 спиц из трубы диаметром 48мм, паруса сделаны из банерной ткани.

Крутящий момент передается от ветроколеса через мультипликатор с передаточным соотношением 1:45. На выходном вале двойной шкив для ременной передачи крутящего момента к генераторам, под два плоских ремня стандарта 6Р диаметром 135мм. Сами генераторы закреплены ниже вала мультипликатора один за другим со сдвигом. Так-же предусмотрена возможность натяжения ремней как в автомобиле. Вся ветроголовка сверху накрывается от осадков (дождя и снега) кожухом.

Все элементы ветроголовки собраны на трубе диаметром 210*9мм, длинной 1,2м. Мачта для этого ветрогенератора делалась разборной чтобы можно было быстро разобрать и упаковать для транспортировки. Растяжки из стольных оцинкованных тросов диаметром 6мм. Высота мачты 9,5м, растяжки устанавливаются в двух точках по высоте мачты, на 5м и на 7м. Трубы для мачты использовались оцинкованные диаметром 160мм с толщиной стенки 4мм. С генераторов без токосьемных колец идет четырех жильный провод марки ПВС 4 *4мм. Скручивания проводов не наблюдается. Спустя полгода эксплуатации никаких проблем со скручиванием не возникало. Читать полностью

Парусные ВЭУ - нового поколения

Парусники Владимира из Таганрога последнего поколения .
На фото представлен двухкиловаттный еетрячок снабжающий электроэнергией дачу и гараж.

Самодельщики - умелый руки и светлые головы!

Парусный ветрогенератор - "Водокачка" для подъема воды

Самодельный ветрогенератор парусного типа, сделан чтобы качать воду. Ниже на фото общий вид конструкции ветрогенератора. Лопасти-паруса сшиты из брезентовой ткани. Конструкция очень проста, ступица сделана на тормозном диске. Для крепления спиц ветроколеса сварены восемь трубок внутренним диаметром 30мм. Трубки нарезаны из водопроводной трубы. Внутренний диаметр 30мм как-раз подошел под деревянные черенки, которые продаются в магазинах для мотыг и граблей, те что по тоньше. Нитка натягивающая парус сделана так чтобы при ураганном ветре ее порвало и паруса стали флажками, так сказать защита ветряка от сильного ветра.

Довольно интересную конструкцию выбрал автор этого ветрогенератора. Это парусный ветрогенератор с мачтой фермного типа и мощностью до 4 кВт в час.

Материалы и детали использованные при строительстве этого ветрогенератора:
1) детали от моста и колесных дисков
2) профильная труба
3) лебедка
4) двигатель постоянного тока на щетках и магнитах 1971 года выпуска

Рассмотрим более подробно конструкцию этого ветрогенератора.

Под основание мачты автор выкопал яму и залил ее бетоном. В бетоне сделаны закладные для прикручивания мачты на болты.Благодаря такому основательному подходу в креплении будет уверенность в надежности мачты к любым ветрам.

Затем автор приступил к изготовлению поворотной оси ветрогенератора. Ось была выполнена из деталей от моста и колесных дисков. Общий вес конструкции получился порядка 150 килограмм.

Для поднятия и установки деталей на уже поставленную мачту ветрогенератора автор использовал простую лебедку.
Таким образом сначала была поднята поворотная конструкция, а затем и сам генератор.

В то же время он занимался над конструкцией ветроколеса.

Затем на каркас ветроколеса были одеты паруса.

После чего начался монтаж ветроколеса на мачту генератора. Подъем осуществлялся с помощью той же лебедки. После чего ветроколесо было установлено на свое место и закреплено болтами.

В таком виде ветрогенератор уже приступил к работе и выдавал необходимую энергию для зарядки аккумуляторов.

На этой картинке вы можете видеть электрическую схему балластного регулятора.

Так же был сделан контроллер зарядки и отбора мощности.

А на само ветроколесо были одеты более прочные паруса.

Автор строил данный ветрогенератор как эксперимент. В итоге данный экспериментальный образец проявил себя превосходно. На момент окончания данных модернизаций ветрогенератор использовался в комплекте с аккумулятором 12 вольт 155А. Конструкция была дополнена стандартным инвертором 12\220 вольт, благодаря чему автор мог использовать телевизор, ноутбук и прочие бытовые электроприборы от энергии ветрогенератора. В дальнейшем автор планирует сделать преобразователь, катушку Тесла для передачи энергии без проводов, то есть продолжить экспериментировать.

Какой у Вас ветер - Вы уже знаете, и его скорости, и сколько дней в году и откуда именно он дует, и будет-ли Ваш ветряк видеть горизонт по всему горизонту. Смотрим таблицу (сразу уточнение – а почему диаметр колеса до 10 метров? – потому, что если Вы способны соорудить колесо размером больше, чем до крыши трёхэтажного дома, то Вы есть «крутой» профессиональный ветрякостроитель и на этом форуме Вам делать явно нечего), мелочи ниже киловатта Вас не интересуют, а Ваш среднегодовой ветер – 4 м/сек, видите – Вам нужно колесо диаметром 10 м, как раз до крыши трёхэтажного дома. Предположим теперь, что на Вашей фазенде ветер 5 м/сек – уже полегче, для того-же киловатта колесо всего каких-то 7 метров диаметром. Но, может, занесла Вас судьбинушка высоко в горы, или на островок в океане и Вы можете наслаждаться среднегодовым ветром 7 м/сек (свят, свят) – тогда маааленькое такое колёсико в какие-то жалкие 4,5 м диаметром – и целый киловатт Ваш, в среднем, разумеется. Ну а где-же 5 киловат, или 10 –15 ? – а в таблице, и только в ней (не у самодельщика). Это всё я к тому, что самодельщик должен исходить не из желаемых киловатт, а из своих реальных возможностей сделать ветроколесо. Вы можете сделать лопасть длиной 5 метров (лучше из дерева), да выдержав точность профиля в ±100 микрон в каждой точке, да в трёх экземплярах? Извиняюсь, конечно – вопрос чисто риторический. А какую лопасть Вы берётесь сделать и с какой точностью (а неточный профиль даже того КИЭВ в 0,35, что в таблице, не даст)?. 1,5 метра? – это более-менее реально, тогда с 6 метрового ветра аж 300 ватт удастся снять!

Обратимся теперь к второму варианту – многокрыл. Многокрылы бывают разные. Здесь речь пойдёт о American windmill. Это ветроколесо вот такого типа

Придумано в США в начале второй половины 19 века для водоподъёма и производятся по сегодня (см. например http://www.aermotorwindmill.com). Основное отличие от пропеллера – многокрыл тихоходен (Z=1-2) и это определяет все остальные его свойства (сравнительно с пропеллером подобного диаметра):

1. Безшумность – само колесо на фоне шума ветра вообще не слышно, если что и звучит, то другие движущиеся части;

2. Устойчивость к турбулентности;

3. Отсутствие вибраций;

4. Плавно и чётко отрабатывает заходы ветра (даже в подветренном варианте);

5. Страгивание – при ветре 2 и менее м/сек;

6. Высокий крутящий момент, с самого начала вращения сдвинет любой генератор и любой (почти) мультипликатор.

7. И главное – такое колесо может сделать каждый, и 4-метровое и 6- и 8-метровое. Не на кухне конечно, сарай нужен или гараж. Причем конструкция эта не слишком требовательна к точности изготовления – при аккуратной работе 0,35 КИЭВ гарантирован.

Cretan windmill Парусный ветряк – чертежи и описание

В первой и второй конструкции вращение оси колеса переводится в возвратно-поступательное движение вертикальной тяги для привода насоса, в третьей – вращение вертикальным валом передаётся вниз на двухступенчатый мультипликатор и, далее, на генератор. Первая конструкция – почти полностью из дерева. Приведены также примеры чертежей.

1. Construction manual for a Cretan windmill , 18.5Mb

27-28 % (механический, на оси), который для колёс с такими парусами был показан в книге John A. C. Kentfield, The Fundamentals of Wind-driven Water Pumpers, Taylor & Francis, 1996 http://books.google.lv/books?id=qwie. 0bJUNVCMzHp09Q

а также в книге Войцеховский Б.В., Войцеховская Ф.Ф., Войцеховский М.Б. Микромодульная ветроэнергетика (Новосибирск, 1995. – 71 с.)

У парусных ВЭС дополнительно теряется энергия на “хлопание” паруса.

P.S. Что ж до многокрылки Евгения – он сперва сделал 12 крылку, а потом 6 лопастей снял – четко видно оставшиеся спицы для лопастей

Далее – попробуйте найти и выложите здесь коэффициент передачи мощности для зубчатого ремня и расчёт потери мощности двухступенчатого мультипликатора на таких ремнях (количество подшипников желательно свести к минимуму).

Для того чтобы построить такую таблицу надо все таки потратить 15 минут, ну и еще минут пять чтобы все красиво оформить в рисунок.

Какой в этом смысл сейчас, когда имеется развитая промышленная индустрия ветрогенераторов? В США, Европе производятся сотни тысяч этих устройств в год. Китайцы их наделали уже больше полутора миллионов и темпы прироста объемов идут в геометрической прогрессии.

Заметьте, почему-то практически все они 2-3 лопастные. Я не думаю, что люди, вкладывающие свой капитал в этот промышленный бизнес, не разбираются в технических тонкостях или плохо считают эффективность той или иной конструкции.

Я думаю, что Зеленый Кот довольно точно отметил основные недостатки многолопастного варианта по сравнению с 2-3 лопастным. Чтобы многолопастный имел более-менее достаточную мощность, его ветроколесо должно быть весьма большим и, соответственно, иметь большой вес и, самое главное, очень приличную парусность. Поэтому вышку придется делать очень мощной, иначе она сломается при первом же хорошем ветре. Это, в совокупности с необходимостью делать редуктор, настолько удорожает всю конструкцию, что затраты на нее становятся совсем нерентабельными.

ЗЫ. Ветрогенератор 1 квт (без мачты и контроллера) продается в Китае оптом от 50 шт по 100 долларов за экземпляр. В розницу с контроллером – 400-500. За 1000 долларов купите весь необходимый комплект с мачтой и инвертором.

А Вы предлагаете делать многокрыл в сарае?

В течение лета сооружу электрическую полуземлянку и поставлю поверх нее мачту.

Нужно ли для этого ветрогенератора разрешение электросетей и контролирующих органов.

Купил среднюю модель, которая имеет генератор номинальной мощности 1 квт, но слегка увеличенные лопасти и, следовательно, мощность до 1,5 квт.

Обрисуйте Вашу ситуацию (наличие ветра, размер участка) и что Вы хотите иметь (минимальные потребности, полная автономка или есть сетевое электричество, режим использования дома) – подскажу вариант технического оборудования.

За последнее время удалось определить мощностные характеристики моего парусника. Основные параметры: диаметр 4,1м, 12 парусов, подветренное, PMG генератор 1 KW, ветер страгивания – 1,5 м/с, мультипликатор 1:15 цепной 2-хступенчатый. Основные характеристики – на двух графиках

Ветряк(многокрыл и парусник) – чертежи и описание

http://ipicture.ru/uploads/080417/59Y2RUouxe.gif Все хотят киловатты - кто 5 (скромненько), кто 10, кто 15 … Причём сразу, попроще (подешевле) и понадёжнее!! Практика показывает, что альтернатив реальных всего две (с осью, параллельной ветру, т.е. горизонтальной) – или трёхлопастный пропеллер, или многокрыл. Попробуем разобраться, что кому подходит. Начнём с хорошо известной таблицы зависимости получаемой мощности от скорости ветра и диаметра ветроколеса при КИЭВ=0,35 (о нём чуть позже).

Ветрогенератор парусный

Человечество использует паруса с незапамятных времен, уже много тысяч лет. Вобщем, сколько себя помнит. Когда о аэродинамике еще и понятия не имели. Но ветряные мельницы уже крутились и лодки под парусами уже плавали. Правда в те времена пользовались обычно плоскими парусами. В средние века были изобретены паруса более совершенные, что тут же повлекло резкий скачок в развитии мореплавания, и как следствие – наиболее громкие географические открытия. Но до сих пор парус продолжает служить и будет служить людям до тех пор, пока дует ветер.

Как выглядит парусный ветряк вам должно быть понятно из фотографий. Не вдаваясь в дебри аэродинамики, можно сказать, что парусный ветряк один из самых простых, но в тоже время один из самых неэффективных существующих ветряков. КИЭВ парусного ветряка не может быть выше 20% даже теоретически. Это означает, что вы будете получать только 1/5 часть мощности ветрового потока, попадающего на лопасти парусного ветряка. Например, если ветер дует со скоростью 5 м/с, а ветряк у вас 5 метров в диаметре, то мощность ветрового потока будет ок. 1500 Ватт. Вы же реально можете снять с ветряка только 300 Ватт (в лучшем случае). И это с пятиметровой конструкции!

К счастью только низким КИЭВ (коэффициент использования энергии ветра) недостатки парусного ветряка и ограничиваются. Дальше идут только достоинства.

Парусный ветряк – самый тихоходный ветряк. Его быстроходность редко приближается к 2, а обычно находится в диапазоне от 1 до 1,5. И все из за его чудовищной аэродинамики.

С другой стороны, парусный ветряк – один из самых чувствительных ветряков. Он работает с самого низа диапазона скоростей ветра, начиная буквально от штиля, с 1-2 метров в секунду. А это намаловажный фактор в условиях центральной России, где ветер редко бывает больше 3-5 метров в секунду. Тут, где более быстроходные ветряки по большей части бьют баклуши, парусный ветряк будет хоть что то выдавать. Хотя, как вам наверное известно, Россия не славится ветряными мельницами, тут не приморская Голландия и ветра нас не балуют. Зато было много водяных мельниц.

Еще одним достоинством парусного ветряка является удивительная простота его конструкции. Вал ветряка, на подшипниках, естественно, на валу – ступица. К ступице прикреплены «мачты», обычно из от 8 до 24-х. А от мачт отходят косые паруса из прочной тонкой материи, как правило, синтетической. Другая часть паруса крепится шкотами, которые выполняют и роль регуляторов угла поворота парусов и роль противоштормовой защиты. Т.е. самое примитивное парусное вооружение, проще, чем на самой простой яхте.

Именно эта простота конструкции и не позволяет отправлять парусный ветряк в архив технических достижений человечества. Для переносного, перевозного, походного, аварийного варианта парусный ветряк – достаточно достойная конструкция. В собранном варианте он представляет собой упаковку не больше, чем палатка. Паруса свернуты, мачты сложены. Даже 2-х метровый парусный ветряк на ветре в 5 метров/сек даст верных 25-40 Ватт энергии, чего с лихвой хватит для зарядка аккумуляторов и связной и навигационной аппаратуры, да и для незамысловатой системы освещения на мощных светодиодах хватит.

Невысокая по определению мощность парусного ветряка наводит на мысль о применении в качестве генератора шагового двигателя аналогичной мощности (30-40 Ватт). Ему тоже не требуются высокие обороты, 200-300 в минуту вполне хватит. Что идеально согласуется с частотой оборотов ветряка. Ведь он при быстроходности 1,5, будет выдавать эти 200 оборотов уже при ветре 4-5 метров в секунду. Используя готовый шаговый двигатель вы тем самым избавите себя от достаточно серьезной мороки по изготовлению электрогенератора. Поскольку изначально подразумевается наличие редуктора или мультипликатора, то легко можно согласовать обороты парусного ветряка и генератора.

Если сделать вариант с жесткими (пластиковыми парусами), то можно будет несколько увеличить быстроходность, правда за счет некоторого снижения мобильности. В разобранном виде ветряк будет занимать больше места.

Поэтому если ваши амбиции по запряганию ветра в свою телегу ограничиваются мощностью в пару-тройку десятков Ватт для зарядки небольших и средних аккумуляторов, (до 100 А.ч), организацией простого освещения с помощью инвертора до 220 вольт и энергосберегающих ламп, то парусный ветряк – весьма и весьма достойный вариант. Это будет пусть и не самый эффективный в плане использования энергии ветра, но очень бюджетный и быстро окупаемый вариант. 2-3 метровый ветряк будет выдавать вам до 1 КВт энергии в сутки.

В качестве походного, парусный ветряк будет дешевле самого дешевого бензинового электрогенератора и окупит себя изначально.

Стационарные парусные ветряки строят изначально большие именно из-за их невысокого КИЭВ. Не менее 5-6 метров диаметром, иначе нет смысла. Такой ветряк уже стабильно будет выдавать до 2-3 Квт энергии в сутки. И при рачительном ее использовании, их можно превратить в 3-5 Квт осветительной энергии (например для освещения теплицы или парника). А при использовании теплового насоса – в 5-6 Квт тепловой энергии, что позволит отапливать небольшой садовый домик в 20-30 кв. метров и серьезно экономить топливо.

Поэтому парусный ветряк, несмотря на свою архаичность конструкции остается способом использования ветра все еще заслуживающим внимания. Особенно в зоне слабых ветров.

Верхний предел рабочей скорости ветра у парусного ветряка не более 10-12 метров в секунду. И то у самых надежных ветряков. Поэтому при конструировании парусного ветряка следует серьезно озаботиться штормовой защитой. Например сделать «ломающиеся» мачты, на основе конструкции антенны Куликова, или придумать устройство расслабляющие шкоты, что бы превратить паруса во флаги, или складывать мачты при помощи тросов –растяжек, и т.д.

Парусный ветряк

Ветрогенератор парусный Человечество использует паруса с незапамятных времен, уже много тысяч лет. Вобщем, сколько себя помнит. Когда о аэродинамике еще и понятия не

ВЭУ (парусного типа) – устройство позволяющее преобразовывать природную (бесплатную) энергию ветра в электричество, широко используемое в повседневной жизни. Парус – не мое изобретение и даже уже не изобретение вообще, поскольку используется человеком не одно тысячелетие. Мое участие как инженера свелось к подбору имеющихся на рынке доступных МАТЕРИАЛОВ и оптимизации конструкции в целом. Ветряки нового поколения адаптированы для работы на так называемых малых ветрах, характерных для подавляющей территории Европы.

Установки представляют собой высокоэффективную, бесшумную, самоориентирующуюся систему способную работать в автономном режиме при минимальных скоростях ветра от 2-3 м/с. При устойчивых скоростях ветра 3-5-7 м/с – парусная установка способна отдавать электроэнергию заявленной мощности.

Благодаря использованию в качестве рабочего органа не жесткой лопасти, а традиционного паруса, мой ветряк способен при небольших габаритах и высокой культуре веса производить электроэнергию переменного тока, (трёхфазную, 380 вольт),и вливать её непосредственно ДО штатного электросчетчика(в сеть абонента), на что ветрогенераторы иных производителей не способны. При этом,– имея однофазный абонентский ввод,потребитель может по своему усмотрению использовать и трехфазный вывод энергии с ветряка: во всех случаях произведенная Вашим ветряком электроэнергия используется Вашими потребителями (электрокотел, пилорама и др.) непосредственно, а из сети ДОБИРАЕТСЯ (если слабый ветер)лишь недостающие проценты мощности.

Использование простой и надежной аэромеханической схемы построения ветроколеса и использование серийной, сертифицированной электрической машины общего назначения (мотор-редуктора) делает ее значительно дешевле западноевропейских и американских аналогов в несколько раз. Например, бельгийская 10 кВт станция, стоит в Бельгии на условиях FСА (франко-склад) 66 000 Евро, моя станция мощностью 10 кВт стоит(в сборе, без мачты, Самовывоз) в среднем от 6 до 10 Евро (зависит от комплектации).Здесь уместно сказать, что ЛЮБАЯ лопастная машина предлагаемая рынком, не выдает заявленной мощности на наших ПОВСЕДНЕВНЫХ ветрах – практически простаивает. В редкие моменты (шквалы или буревые порывы) когда «лопастники» выходят на номинальную мощность (сопровождаемую рёвом взлетающего грузового вертолета) – подходить к месту размещения ветряка – небезопасно. Сравните – обороты типового парусного ветроколеса при любом ветре – не более 30, а при достижении буревой скорости ветра – СВЫШЕ 60 метров в секунду, паруса автоматически (и абсолютно безопасно) – СБРАСЫВАЮТСЯ (режим самосохранения).

Применение в качестве генератора штатного двигателя приобретенного Вами мотор-редуктора в типовом исполнении – (Мп,или Мц) позволяет НЕ СОГЛАСОВЫВАТЬ установку ветряка с энергонадзором, поскольку Вы ОФИЦИАЛЬНО и на ЗАКОННОМ основании имеете право включать в сеть РАО ЕЭС серийный, сертифицированный и выпускающийся по лицензии асинхронный электродвигатель без дополнительного разрешения. . справка:

Установка ветрогенератора (любого изготовителя) с использованием самодельных или СИНХРОННЫХ генераторов – выпускаемых даже инофирмами – производится с ОБЯЗАТЕЛЬНЫМ согласованием полного комплекта документов на эксплуатацию ГЕНЕРИРУЮЩЕЙ мощности.

Для сельского жителя необязательно иметь ветряк с генератором электричества. Качать воду, пилить дрова, и отапливать теплицы можно использовать только ветроколесо закрепленное не горизонтальном валу имеющем вал отбора мощности и ручной тормоз. В таком исполнении ветряки довольно дешевы, так как основная затратная часть (мотор-редуктор)исключена. В Ногайских степях уже многие чабаны установили ветряки парусного типа для водоподъема на отгонных пастбищах.

Миф о недолговечности парусов распространяемый неудачливыми конкурентами(зиждется на мысленной картинке «флаг на ветру – полощется» а значит и изнашивается.

Если это не патология, я советую ЗАКРЕПИТЬ (мысленно) ФЛАГ ЗА ВСЕ ЧЕТЫРЕ СТОРОНЫ И ПОСТАВИТЬ ПЕРПЕНДИКУЛЯРНО ПОТОКУ…- образовавшийся купол – и есть собственно ПАРУС. Наполненный ветром, он будет держать форму (пока есть ветер), двигая лодку(или вращая ветроколесо). Это доступно пониманию каждому. В аэродинамике такое положение вещей называется ПРОФИЛЬ, НЕ ПЕРЕХОДИТ ЛИНИЮ ВЕТРА…

Немаловажным преимуществом парусных ветроколес является – способность работать в приземных воздушных потоках. Турбулизированый местными препятствиями ветер, не сильно сказывается на выходной мощности(традиционные ветряные мельницы работают тоже в приземных слоях). Строить 15- метровую опору рекомендуется только в случае особо плохих условий подхода ветра, или необходима мощность более 70 кВа. В остальных случаях (степные районы)вполне хватает высоты в 6 -7 м. Установка опоры(ж/б столб или труба) – консольная. Глубина шурфа не менее – 2метра. Оттяжки не требуются.

МикроГЭС / 12.02.2007

Большинство землепользователей не имеют на своем участке даже плохонького ручья… Но те счастливчики у кого ручей в огороде, – не имеют права сооружать гидротехнические сооружения для использования этого возобновляемого источника даровой энергии для собственных нужд. Это прописано в Законе. Поэтому мои бытовые гравитационные источники энергии незаменимы в указанных условиях.

Парусный ветрогенератор самодельный

Собрать ветрогенератор дома, своими руками – значит не только значительно сэкономить на его установке, но и получить для своего дома выгодный источник энергии.

В России ветрогенераторы для дома не пользуются большой популярностью, однако есть в такие климатические зоны, где их использование очень даже выгодно.

Самые часто используемые виды ветрогенераторов для дома – вертикальные генераторы на неодимовых магнитах.

Собрать такое устройство для дома на неодимовых магнитах можно самому и из подручных средств, в домашних условиях.

Часто вертикальный ветрогенератор для дома делают из асинхронного двигателя.

Стоит такое устройство для дома недешево, но можно собрать его в домашних условиях – это будет гораздо более выгодно.

Из статьи вы узнаете, какие типы ветрогенераторов бывают, для каких целей они подходят и как сделать его самостоятельно.

Виды ветрогенераторов

Чтобы устройство приносило для дома пользу, оно должно вырабатывать электроэнергию в очень большом диапазоне, при этом запускаться самостоятельно без внешних источников питания.

При использовании ветряков с раскруткой должна быть возможность использования их как обычного двигателя.

Этим условиям лучше всего соответствуют устройства на неодимовых магнитах (супер-магнитах). Такое устройство на неодимовых магнитах вы сможете создать дома.

Выбор ветрогенератора зависит от места вашего проживания.

Прежде чем приступать к сборке, посмотрите на ветровую карту – если вы живете в безветренной области, то единственный подходящий для вас вариант – парусный ветродвигатель.

Его придется оснастить бустером, зарядным устройством и аккумуляторной батареей большой мощности.

Цена такого устройства не менее 100 000 рублей, поэтому подумайте, будет ли оно выгодным для вашего дома.

Для слабоветренных районов подойдет тихоходный вертикальный ветрогенератор. В домашних условиях вы вполне сможете сделать вертикальный ветрогенератор своими руками.

Это устройство мало чем уступает аппаратам, в основе работы которых стоят лопасти и сможет обеспечить вас необходимой дополнительной энергией (для маловетренных регионов это 2-3 кВт).

В регионах с сильными ветрами выбор ветрогенератора зависит от мощности, которую вы хотите от него получить.

Если вам будет достаточно 1.5-5 кВт, то выбирайте самодельный вертикальный или готовый парусный ветрогенератор.

Если нужна мощность более 5 кВт, то собрать такой ветрогенератор самостоятельно уже не получится – нужен готовый парусный аппарат или «лопастник».

Идеальная мощность ветрогенератора – 220 - 330 вольт. При мощности 220 В гарантировано яркое освещение со светодиодами, а также вполне возможна работа компьютера и телевизора.

До 300 вольт мощность не всегда дотягивает, но и стандартные 220в здесь вполне приемлемы.

Существуют и мини ветрогенераторы. Напряжение мини устройства совсем небольшое – всего 35 вольт.

Устанавливают мини ветрогенераторы на вершине холмов, то есть делать башню для него не придется.

Однако, если вы живете на равнинной местности, то подобный мини ветрогенератор будет совершенно бесполезен в вашем доме.

Что нужно для сборки ветрогенератора

Схема на магнитах постоянного тока – самый популярный вариант для генератора своими руками. Следовательно, вам понадобится двигатель.

Некоторые используют ленточные компьютерные накопители. Самым лучшим вариантом подобного двигателя признана модель компании Ametek.

Но проблема в том, что сегодня именно эти устройства практически не найти, поэтому можно попробовать подыскать подобные двигатели, которые вполне сгодятся для создания ветрогенератора.

При выборе модели не забывайте о том, на какую мощность вы рассчитываете.

Например, чтобы получить мощность в 12 и более вольт, мощность вращения двигателя должна быть не меньше, чем 7200 оборотов в минуту.

Стоят такие двигатели совсем недорого: для сравнения, устройство компании Ametek обойдется вам в 26$.

Сложность лишь в том, чтобы его найти. Чаще всего можно найти зарубежную подержанную модель.

Вариант с вертикальной осью вращения используется чаще всего. Вертикальной осью вращения турбина соединяется с ротором, который находится в вертикальном положении.

Лопасти можно сделать из дерева, но, выбрав такой вариант, готовьтесь потратить много времени и сил. Более простой вариант – трубы ПВХ.

Кроме того, они будут легче, чем деревянные лопасти, и работают более эффективно.

Прежде всего, определитесь с длиной – длина стандартной лопасти составляет около 50 см при диаметре в 10 см.

То есть, с одной стандартной трубы (диаметр 1/5 от длины), у вас получится 4 полноценных лопасти: 3 функционирующих и одна про запас.

Чтобы сделать лопасть, разрежьте трубу на 4 равных части, просверлите отверстие и сделайте надрез.

Вам нужно удалить квадратик материала у основания (примерно в 5 см), и чтобы сделать это правильно и не отрезать больше, чем нужно, делается надрез. После этого вырежьте лопасть.

Теперь вы можете использовать ее как лекало для создания следующих лопастей.

Некоторые создают ветрогенератор, отказываясь от лопастей в пользу турбины, однако турбина устанавливается не так часто, и этот вариант не самый популярный, поэтому не будет рассматриваться здесь.

После того, как лопасти готовы, обработайте их края шлифовальной машиной и наждаком – это сгладит края и сделает работу вашего будущего ветрогенератора более эффективной.

Когда механические части вашего изделия готовы, можно начать работу над его электронной системой. Хотя она устанавливается только после монтажа ветрогенератора, сделать ее можно заранее.

Мотор для ветрогенератора можно сделать по-разному: из автомобильного или асинхронного двигателя, стиральной машины, шуруповерта и других подручных средств.

Из автомобильного двигателя получится вполне удачная и мощная конструкция. Чертежи и схемы ветрогенератора из автомобильного двигателя можно найти в интернете.

Создание двигателя для ветрогенератора возможно собрать из старого шуруповерта и двигателя стиральной машины. Для этого вам нужен барабан стиральной машины с осью.

С помощью треноги и подшипника можно сделать опору для будущего ветрогенератора. У шуруповерта можно позаимствовать аккумулятор.

Вам нужно колесо и небольшая ось, которая зажимается в патроне шуруповерта. Это устройство шуруповерта прекрасно генерирует энергию и дает мощность до 220 вольт.

Собирая устройство из стиральной машины и шуруповерта самостоятельно, можно значительно сэкономить, а также избавиться от хлама, который было жалко выкинуть.

Другой вариант генератора – из асинхронного двигателя. Чтобы собрать такой аппарат из асинхронного двигателя, магниты нужно приклеить к ротору, а после они залить смолой – это делает их устойчивыми.

Собрать генератор из асинхронного двигателя под силу и новичку, поэтому этот способ часто использует те, кто создает устройство своими руками.

Подобрать контроллер для ветрогенератора несложно: стоят они недорого, и приобрести такое устройство не составит труда.

Можно собрать контроллер и самостоятельно, если у вас уже есть опыт работы с электроникой.

В интернете есть схемы сборки устройств специально для ветрогенераторов – на их основе вы сможете собрать свой блок.

Чтобы электростанция заработала, вам нужна турбина, сохраняющие энергию батареи, диод, защищающий вращение двигателя от сохраненной в электростанции энергии, балласт – нагрузка, необходимая в случае избытка энергии при максимальном заряде батареи, а также устройство контроля запуска системы – это и есть контроллер.

Контроллер в устройстве нужен, чтобы следить за правильной работой устройства. Он отключает батарею, когда заряд энергии становится слишком велик, и включает по мере ее расходования.

Если контроллер сделать самостоятельно не получилось – не отчаивайтесь и купите готовый контроллер. В любом случае, для работы машины без него не обойтись. Контроллер нужен обязательно.

Монтаж устройства на местности

Чтобы ветровая электростанция заработала, ее надо правильно установить. Это можно сделать, если закрепить лопасти болтами и соединить конструкцию с валом двигателя.

После этого нужно установить саму турбину. Разместить ее можно на обычной доске – подставке из дерева. Размер основания не так важен, главное - чтобы в итоге конструкция оказалась устойчива.

Чтобы защитить двигатель от дождя, можно сделать специальный щит из пластиковый трубы, оставшейся у вас после изготовления лопастей.

Для хвостовой части машины, которая будет направлять ее в нужном направлении ветра, можно использовать обычный алюминиевый лист.

Он достаточно прочный и тяжелый, чтобы поворачивать конструкцию.

Чем выше находится ветрогенератор, тем более эффективно он работает.

Обычно под него сооружают специальную башню, сверху которой происходит установка машины.

Эта вышка позволяет устройству улавливать ветер и свободно вращаться.

Башню делают из длинной тонкой трубы диаметром 2.5 см.

Чтобы получить главное устройство, нужно подключить фланец из железа на расстоянии 19 см от места, где кончается генератор, и установить в него железную трубу.

Здесь будут сквозь центр трубы провода устройства будут проходить: к основанию башни.

Чтобы сделать основание для башни, нужен лист фанеры – из него вырезается круг диаметром около 60 см.

В середине устанавливается тройник, а в самом диске высверливаются отверстия, где будут стальные вставки – они нужны для прочной фиксации всей конструкции на земле.

Деревянные части ветрогенератора покрываются несколькими слоями краски.

Труба, из которой вы будете собирать башню, может быть цельная или разбираться – это не принципиально.

Главное – ее длина. Она должна быть не менее 3 метров. Закрепить трубу можно с помощью обычных веревок с хомутами.

После того, как башня установлена и тщательно закреплена, ветрогенератор на нее можно устанавливать ветрогенератор.

Провода для подключения должны быть протянуты сквозь трубу и не видны снаружи. С контроллером они соединяются через проделанное заранее отверстие.

На этом создание и сборку ветрогенератора можно считать законченной. Если вы все сделали правильно, то устройство должно работать и давать стандартные 12 вольт при слабом ветре.

Затраты на создание ветрогенератора минимальны – обычно не более 15 тысяч рублей.

Многие элементы, такие, как аккумулятор стиральной машины или части шуруповерта, можно найти у себя в гараже – значит, они обойдутся вам бесплатно.

Для сравнения, покупной ветрогенератор будет стоить около 50 000 рублей.

С другой стороны – вам не придется тратить время на его сборку и установку, которая может отнять много сил, особенно, если у вас мало опыта в подобных работах.

Какой бы вариант вы ни выбрали, установка ветрогенератора положительно скажется на экономии электроэнергии в вашем доме, поэтому, если погодные условия вашего региона располагают, не затягивайте с его устанокой.

Сложно не заметить, насколько стабильность поставок электроэнергии загородным объектам отличается от обеспечения городских зданий и предприятий электроэнергией. Признайтесь, что вы как владелец частного дома или дачи не раз сталкивались с перебоями, связанными с ними неудобствами и порчей техники.

Перечисленные негативные ситуации вместе с последствиями перестанут осложнять жизнь любителей природных просторов. Причем с минимальными трудовыми и финансовыми затратами. Для этого нужно всего лишь сделать ветряной генератор электроэнергии, о чем мы детально рассказываем в статье.

Мы подробно описали варианты изготовления полезной в хозяйстве системы, избавляющей от энергетической зависимости. Согласно нашим советам соорудить ветрогенератор своими руками сможет неопытный домашний мастер. Практичное устройство поможет существенно сократить ежедневные расходы.

Альтернативные источники энергии – мечта любого дачника или домовладельца, участок которого находится вдали от центральных сетей. Впрочем, получая счета за электроэнергию, израсходованную в городской квартире, и глядя на возросшие тарифы, мы осознаём, что ветрогенератор, созданный для бытовых нужд, нам бы не помешал.

Прочитав эту статью, возможно, вы воплотите свою мечту в реальность.

Ветрогенератор – отличное решение для обеспечения загородного объекта электроэнергией. Причем в ряде случаев его установка является единственным возможным выходом

Чтобы не потратить зря деньги, силы и время, давайте определимся: есть ли какие-либо внешние обстоятельства, которые создадут нам препятствия в процессе эксплуатации ветрогенератора?

Для обеспечения электроэнергией дачи или небольшого коттеджа достаточно , мощность которой не превысит 1 кВт. Такие устройства в России приравнены к бытовым изделиям. Их установка не требует сертификатов, разрешений или каких-либо дополнительных согласований.

Проблемой использования ветрогенераторов в Украине, России и многих других европейских странах и странах СНГ является низкая среднегодовая скорость ветра в местах наибольшей потребности в электроэнергии (3-5 метра в секунду, а очень часто дует ветер со скоростью менее 3 метров в секунду). Для решения этой проблемы применяют лопастные ветряки на больших высотах (50-100 метров) или устанавливают их в ветряных местах, например, в ущельях, на пригорках, в прибрежных местах и т.д. Или покупают ветрогенератор мощностью в 10 кВт для того, чтобы он вырабатывал 2 кВт, но это как минимум дороговато и далеко не всем эти методы подходят. Что делать? Парусный ветрогенератор !
Если обратиться к цифровым показателям – видно, что заявленные мощности лопастные ветрогенераторы выдают при скоростях ветра 8-15 м/с; при этом минимальная скорость ветра (так называемая скорость страгивания) 2,5-4 м/с., максимальная эксплуатационная – 25-45 м/с. Несколько другие показатели имеют многолопастные и стаксельные (парусные) ветряки. Минимальная скорость ветра 0,5-1,5 м/с. Максимальная мощность при скоростях ветра 6-20 м/с, максимальная эксплуатационная скорость ветра – 15-30 м/с.
Разница характеристик определяется в основном «заполненностью» окружности, которую описывают лопасти. Чем полнее - тем ниже рабочая скорость ветра. Таким образом ветряки парусного типа, наоборот, даже в слабые ветра (ниже 3 м/сек) вырабатывают электроэнергию.

Преимущества парусных ветрогенераторов (ветряков):
- минимальная скорость ветра для страгивания 0,5-1,5 м/с;
- парус практически мгновенно подстраивается под силу и направление ветра, что обеспечивает возможность работы парусного ветряка в широком диапазоне скоростей ветра, от самых малых до буревых (50-60 м/с);
- легкие лопасти большой площади, чтобы «снять» энергию с минимального ветра и меньше инерционность;
- лопастник половину порывов ветра просто пропускает из-за своей высокой инерционности;
- парус дешевле и легче лопасти, что упрощает ремонт, выше ремонтопригодность;
- доступность материала лопасти (парусина, парашютный шелк и пр.) в отличие от композитных стеклопластиков, спецсплавов и сот лопастей вертикальных ветряков;
- лопасти можно сложить буквально в трубочку и легко транспортировать;
- такой ветряк можно сделать своими руками, поскольку тут не очень важна точность и балансировка лопастей;
- парусные ветряки могут быть вертикальными и горизонтальными;
- не создаются шумовые инфразвуки и радиопомехи (паруса радипрозрачны);
- благодаря сравнительно медленному вращению парусов-лопастей обеспечивается безопасность для человека и животных;
- компактность, безопасность, простота монтажа и обслуживания;
- невысокая стоимость вырабатываемой энергии.

Недостатки парусных ветрогенераторов (ветряков):
- при усилении ветра они теряют преимущество, а на сильных ветрах проигрывают лопастним ветрогенераторам из-за усиления трения о воздух.
- имеет меньшую по сравнению с лопастником быстроходность, поэтому нужен более тихоходный генератор или мультипликатор с больши передаточным числом;

При среднем и сильном ветре парусный ветряк выгоден и для отопления домов, дач, ферм, курятников, теплиц, парников и пр. В остальных случаях - парусный ветряк гарантировано обеспечивает электроснабжение для получения света и работы бытовых электроприборов, особенно удобна работа параллельно с общественной энергосетью с помощью простейшего АВР. Даже небольшая ВЭУ обеспечит данную возможность.