Опубликовано

Вертикальные ветрогенераторы при минимальном ветре большой мощности

Содержание

Преимущества и принцип работы ветряков

Современный вертикальный генератор – один из вариантов альтернативной энергии для дома. Агрегат способен преобразовать порывы ветра в энергетический ресурс. Для корректной работы он не нуждается в дополнительных устройствах, определяющих направление ветра.

Ветряной генератор роторного типа очень легко изготовить своими руками. Конечно, полностью взять на себя обеспечение частного крупногабаритного коттеджа энергией он не сможет, но с освещением хозяйственных построек, садовых дорожек и придомовой территории справится на отлично

Прибор вертикального типа функционирует на низкой высоте. Для его обслуживания не нужны различные приспособления, обеспечивающие безопасное проведение высотных ремонтных и обслуживающих работ.

Минимум движущихся деталей делает ветряную установку более надежной и эксплуатационно устойчивой. Оптимальный профиль лопастей и оригинальной формы ротор обеспечивают агрегату высокий уровень КПД независимо от того, в каком направлении дует ветер в каждый отдельный момент.

Малые бытовые модели состоят из трех и более легких лопастей, моментально улавливают самый слабый порыв и начинают вращаться, как только сила ветра превышает 1,5 м/с. Благодаря этой способности их эффективность часто превышает КПД крупных установок, нуждающихся в более сильном ветре

Генератор работает абсолютно бесшумно, не мешает хозяевам и соседям, не создает вредных выбросов в атмосферу и надежно служит в течение многих лет, аккуратно поставляя энергию в жилые помещения.

Вертикальный генератор ветрового типа работает по принципу магнитной левитации. В процессе вращения турбин образуются импульсная и подъемная силы, а также сила фактического торможения. Первые две заставляют крутиться лопасти агрегата. Это действие активирует ротор и он создает магнитное поле, вырабатывающее электричество.

Ветряк, имеющий вертикальную ось вращения, по эффективности уступает своим горизонтальным аналогам. Зато не предъявляет претензий к территориальному расположению и полноценно работает практически в любом удобном для домовладельцев месте

Прибор функционирует полностью самостоятельно и не требует вмешательства хозяев в процесс.

Классификация вертикальных генераторов

Между ветроулавливающими устройствами вертикального типа есть некоторая конструкционная разница. Она не делает агрегаты лучше или хуже, а просто позволяет подобрать самый удобный вариант для выполнения конкретных задач в определенной местности.

#1: Особенности ортогональных систем

Конструкционно ортогональный ветряной генератор состоит из прочной оси вертикального вращения и нескольких параллельных лопастей, удаленных от центровой основы на определенное расстояние.

Прибор не нуждается в дополнительных направляющих механизмах и нормально работает, независимо от направления ветра. Вертикально расположенный главный вал дает возможность размещать приводное оборудование на уровне земли, что существенно облегчает эксплуатацию, ремонт и техническое обслуживание.

Опорные узлы ортогонального генератора имеют не очень высокий срок службы. Это обусловлено высокими динамическими нагрузками, которые на них оказывает в процессе работы ротор. Чтобы установка не вышла из строя раньше времени, все опорные части необходимо регулярно осматривать и своевременно менять поврежденные на новые

К минусам ортогональных приборов относятся слишком массивная лопастная система и низкая эффективность по сравнению с КПД горизонтально-осевых модулей.

#2: Генераторы с ротором Дарье

Ветряной генератор, оснащенный ротором Дарье, имеет вертикальную ось вращения и 2-3 плоские полосы-лопасти без характерного аэродинамического профиля, закрепленные у основания и на верхушке оси вращения.

Агрегат в своей работе не ориентируется на силу или направление ветра, имеет высокую скорость вращения и допускает расположение приводных устройств на земле, что облегчает и ускоряет процесс планового обслуживания и возможного ремонта.

Двухлопастные генераторные установки с ротором Дарье активируются только сильным порывом ветра. При равномерно набегающем потоке запуститься самостоятельно они не могут

Опорные и вращающиеся узлы прибора с ротором Дарье уязвимы к повышенным динамическим нагрузкам, а эффективность лопастной системы по многим параметрам уступает осевым горизонтальным установкам.

#3: Агрегаты с ротором Савониуса

Вертикальный ветряной прибор с ротором Савониуса имеет полуцилиндрическую лопастную систему и от аналогичных установок отличается высоким пусковым крутящим моментом и способностью эффективно работать при низкоскоростных ветрах.

Мощность предлагаемых на рынке вертикальных ветрогенераторов с ротором Савониуса не превышает 5 кВт. Приборы редко используют как самостоятельную рабочую единицу, а чаще всего применяют для создания более высокого пускового момента для роторных установок Дарье

В упрек вертикальному комплексу с ротором Савониуса ставят повышенную материалоемкость и более низкий КПД по сравнению с ветрогенераторами горизонтальноосевого типа. Именно поэтому выпуск высокомощного оборудования такого класса считают не целесообразным.

#4: Ветряк с многолопастным ротором и направляющей

Этот вид прибора – усовершенствованная версия классического ортогонального ветрогенератора. Роторный комплекс здесь состоит из лопастей, расположенных в два ряда.

Внешний лопастной ярус остается статичным и работает как направляющий аппарат. Он улавливает ветряной поток, захватывает его, сжимает и таким способом заметно увеличивает фактическую скорость ветра.

Внутренний ряд лопастей представляет собой подвижную структуру, на которую под определенным углом попадает воздухопоток от первой роторной установки.

КПД ветряного генератора, имеющего многолопастный ротор с направляющей системой, делает этот прибор особенно привлекательными для потребителей. Однако, стоимость такого оборудования довольно высока, и оно окупается несколько дольше, нежели аналогичные устройства более простой конфигурации

Специалисты называют этот тип прибора максимально эффективным в своем классе и подчеркивают, что специфическая конструкция позволяет ему работать даже при максимально низких скоростях ветра.

#5: Характеристика приборов с геликоидным ротором

Геликоидная ветряная установка или генератор Горлова – еще одна модификация традиционной ортогональной роторной системы. Лопасти модели закручены по дуге. Эта конструкционная особенность дает возможность быстро улавливать поток воздуха и плавно вращаться без рывков.

Такой принцип работы существенно снижает динамическую нагрузку на основание и подвижные узлы, тем самым увеличивая срок их службы.

Аппараты с ротором геликоидного типа очень надежны и легко выдерживают значительные эксплуатационные нагрузки. Однако во время работы такие ветряки создают выраженные шумовые эффекты и производят дополнительные звуковые волны, находящиеся в коротковолновой области звукового спектра

Закрученные роторные лопасти для геликоидного ветряка делают по очень прогрессивной, но сложной технологии. Из-за этого агрегаты имеют достаточно высокую стоимость и не пользуются широкой популярностью у частных потребителей.

#6: Характеристика вертикально-осевых роторов

Главное отличие вертикально-осевого генератора – это вертикально расположенные лопасти, по профилю напоминающие авиационное крыло, чья ось четко параллельна вертикальному валу. Конструкция чем-то напоминает ротор Дарье, но в производственных условиях изготовляется значительно быстрее и проще.

Генератор с вертикально-осевым ротором гораздо быстрее, чем аналогичные приборы этого класса, набирает рабочую скорость и начинает выдавать требуемый энергоресурс. Процесс сопровождается небольшим звуковым эффектом и не мешает ни владельцам установки, ни соседям

Ветряки с ротором вертикально-осевого типа отличаются надежностью и долговечностью, легко выдерживают значительные эксплуатационные нагрузки и не стоят слишком больших денег. Эти качества делают их актуальными для использования не только в промышленных, но и в бытовых целях.

Особенности выбора ветрогенераторов для частного дома и обзор лучших предложений представлены в этой статье.

Собственноручное изготовление ветряка

Создать ветрогенератор с вертикальной осью вращения в домашних условиях своими руками не слишком сложно. Достаточно приобрести обязательные составляющие детали, собрать их в правильном порядке и установить модуль на выбранное место. Как только появится минимальный ветерок, изделие заработает и начнет давать владельцам необходимую энергию.

Шаг 1: Заготовка комплектующих и материалов

Для изготовление ветряного вертикального генератора своими руками понадобятся такие комплектующие:

  • ротор – подвижная часть агрегата:
  • лопасти – детали, улавливающие ветряной поток;
  • осевая мачта – для крепления ротора и лопастей (может иметь форму длинного шеста, пирамиды или треноги);
  • статор – предназначается для размещения катушки с прочной медной проволокой;
  • аккумулятор – вместительная емкость для накопления полученного ресурса;
  • инвертор – устройство для преобразования постоянного тока в переменный;
  • контроллер – прибор, тормозящий генератор, в момент развития агрегатом фактической мощности, превышающей базовые показатели.

Для изготовления лопастей подойдет легкий качественный листовой пластик с хорошим показателем упругости. Другие виды материалов слишком подвержены различным повреждениям и деформации и просто не справятся со столь высокой динамической нагрузкой.

Изготавливая прибор самостоятельно, следует помнить, что вертикальные ветряки, сделанные своими руками, серьезно уступают в мощности заводским образцам. Поэтому, чтобы в будущем не разочароваться в созданной конструкции, лучше сразу сделать ее по параметрам, в 2 раза превышающим необходимые

Маленькие лопасти можно сделать из ПВХ средней плотности, а для больших, широких деталей потребуется максимально прочный материал, способный выдержать сильный ветер, дующий со скоростью 15 м/с и выше в течение длительного времени.

Шаг 2: Предварительная подготовка элементов

Для создания лопастей вертикального ветрогенератора из трубы ПВХ высокой прочности вырезают 4 одинаковых детали. Два полукруглых фрагмента выкраивают из жести и крепят с каждой стороны трубы. Радиус вращения лопастных частей в этом случае составит 690 мм, а высота каждой лопасти будет около 700 мм.

Для сборки роторной системы берут неодимовые магниты (6 шт), ферритовые диски диаметром 230 мм (2 шт) и клей. На первом диске размещают магниты, чередуя по полярности и соблюдая между ними угол в 60 градусов при диаметре расположения 165 мм. По такой же схеме делают второй диск, а потом заливают магниты клеем.

Для статора готовят 9 катушек и наматывают на каждую из них по 60 витков медного провода диаметром в 1 мм.

Последующая спайка происходит в таком порядке:

  • начало 1 катушки с концом 4;
  • начало 4 с концом 7 катушки.

Вторую фазу собирают по этому же принципу, но начинают работу со 2 катушки, а третью – с 3 катушкой. Из листа фанеры делают специальную форму, дно выстилают отрезом стекловолокна и поверх размещают спаянные из катушек фазы.

Заливают конструкцию клеем и оставляют на 1-2 суток, чтобы все детали схватились и заняли нужные места. Потом приступают к соединению отдельных частей в единую рабочую систему.

Шаг 3: Сборка всех деталей генератора

Для соединения всех элементов генератора в верхнем роторе проделывают 4 отверстия для шпилек. На кронштейн магнитами вверх кладут нижний ротор. Дальше размещают статор, предварительно проделав в нем отверстия для крепления к кронштейну.

В алюминиевую пластину упирают шпильки и затем накрывают вторым ротором, располагая его магнитами вниз.

Процесс сборки деталей проводят внимательно и без спешки. Роторы обязательно выравнивают относительно друг друга, чтобы потом в конструкции не образовывался люфт (+)

Шпильки с помощью гаечного ключа поочередно вращают, чтобы верхний ротор опускался на нижний равномерно и без рывков. Когда он займет положенное место, шпильки выкручивают и убирают алюминиевые пластины. В конце всю конструкцию фиксируют гайками и затягивают их четко, но не слишком жестко, чтобы не сорвать резьбу.

Шаг 4: Окончательный монтаж оборудования

Для мачты берут прочную металлическую трубу длиной 4-5 метров и прикручивают к ней уже собранный своими руками генератор. Затем присоединяют каркас с пластиковыми лопастями к генератору и устанавливают мачтовую конструкцию на подготовленную заранее площадку с трехточечным армированным фундаментом.

Дополнительно положение системы фиксируют при помощи растяжки.

При осуществлении монтажа ветряной установки мачту нужно брать как можно длиннее. Она обязательно должна выносить ротор выше самого высокого строения на участке. Только тогда конструкция сможет эффективно работать и выдавать необходимое количество ресурса

Электрическую сеть к ветряку подключают в определенной последовательности. Контроллер принимает ресурс от генератора и преобразует переменный ток в постоянный, необходимый для заряда батареи. Можно собрать контроллер собственноручно по упрощенной схеме.

Аккумулятор накапливает выделенную энергию, а инвертор превращает постоянный ток в переменный, который питает основную массу бытовых приборов и домашних обслуживающих систем.

На нашем сайте есть подборка статей о самодельном изготовлении ветрогенераторов разного типа.

Советуем ознакомиться:

  1. Ветрогенератор своими руками из стиральной машины: инструкция по сборке ветряка
  2. Ветрогенератор из автомобильного генератора своими руками: технология сборки ветряка и разбор ошибок
  3. Как сделать ветрогенератор своими руками: устройство, принцип работы + лучшие самоделки

Выбор места для ветрогенератора

Правильный выбор места для установки ветрогенератора – важный этап. Лучше всего разместить прибор на открытой максимально высокой точке и тщательно проследить, чтобы он не оказался ниже уровня прилегающих жилых и хозяйственных построек. Иначе здания станут препятствием для потока воздуха и КПД агрегата очень снизится.

Если участок выходит к реке или озеру, ветряк размещают на берегу, где ветры дуют особенно часто. Прекрасно подходят для расположения генератора возвышенности, имеющиеся на территории, или большие пустые пространства, на которых нет искусственных или естественных преград для воздухопотока.

Когда жилая недвижимость (дом, коттедж, квартира и пр.) находится в черте города или располагается за городом, но в местах плотной застройки, ветряной энергетический комплекс ставят на кровле.

Для размещения генератора на крыше многоквартирного дома берут письменное согласие соседей и получают официальное разрешение из соответствующих инстанций.

Устанавливая вертикальный генератор на крыше многоквартирного дома, следует помнить, что агрегат работает довольно шумно и может причинить неудобства как хозяевам, так и остальным проживающим. Поэтому размещать прибор нужно ближе к центру кровли, чтобы владельцы квартир на верхних этажах не страдали от громкого гула, издаваемого ветряком в процессе работы

В частном доме, имеющем большой приусадебный участок, выбрать подходящее место гораздо проще. Главное, учесть, чтобы конструкция находилась на расстоянии 15-25 метров от жилых помещений. Тогда звуковые эффекты от вращающихся лопастей никого не побеспокоят.

Оценка целесообразности установки

Прежде чем приступать к изготовлению ветряного генератора вертикального типа, изучают метеоситуацию в своем регионе и стараются определить, сможет ли агрегат обеспечить необходимое количество ресурса.

Специалисты рекомендуют оценить следующие параметры:

  • количество ветреных дней – берут среднее значение за год, когда порыв превышает 3 м/с;
  • объем электроэнергии, потребляемый за сутки домовладением;
  • подходящее место на собственном участке для ветряного оборудования.

Первый показатель узнают из данных, полученных на ближайшей метеостанции или найденных в интернете на соответствующих порталах. Дополнительно сверяются с печатными географическими изданиями и составляют полную картину о ситуации с ветром в своем регионе.

Статистику берут не за один год, а за 15-20 лет, только тогда средние цифры будут максимально корректными и покажут, сможет ли генератор полностью удовлетворить потребность домовладения в электроэнергии или его сил хватит только на питание отдельных бытовых нужд.

Если в распоряжении владельца большой участок земли, расположенный на склоне, у берега реки или на открытом пространстве, с установкой не будет проблем.

Когда же дом находится в глубине населенного пункта, а двор отличается компактными габаритами и вплотную прилегает к соседским постройкам, установить вертикальную модель ветряка своими руками будет непросто. Конструкцию придется поднимать на 3-5 м над землей и дополнительно укреплять, чтобы при сильном порыве она не упала.

Учесть всю эту информацию нужно на этапе планирования, чтобы стало понятно, сможет ли ветряной генератор взять на себя полное энергообеспечение или его роль останется в рамках вспомогательного источника энергии. Предварительно желательно провести расчет ветряка.

Выводы и полезное видео по теме

Видео №1 продемонстрирует, как сделать своими руками в домашних условиях вертикальный генератор ветряного типа с роторной системой Дарье. В ролике наглядно представлены особенности и любопытные нюансы процесса сборки. Есть определение максимальной мощности изготовленного агрегата:

Как работает вертикальный ветряной генератор и в каком объеме он выдает энергоресурс, покажет видео №2. В нем дан подробный обзор модуля и описание работы по корректному проведению замеров фактической мощности и прочих параметров:

В видео № 3 представлено тестирование самодельного ветряного генератора вертикального типа. На что способен прибор, изготовленный своими руками из подручных материалов:

Такой современный и практичный источник альтернативной энергии, как вертикальные ветряки несложно собрать своими руками. При надлежащем опыте хозяйственных работ можно изготовить каждую деталь, а потом соединить все компоненты в единую, целостную конструкцию.

Если усложнять задачу не хочется, вполне уместно приобрести уже готовые компоненты и в домашних условиях, без спешки и суеты, смонтировать надежный ветряной агрегат, способный обеспечить бесперебойные поставки электричества в жилое помещение.

Когда же в своих силах нет стопроцентной уверенности, лучше поручить работу профессионалам. Они сделают все очень быстро и в полном соответствии с базовыми эксплуатационными требованиями.

Процесс изготовления

Для лопастей можно выбрать тонкий металлический лист дюраля. Достаточно толщины в 0,5 мм. Чем легче конструкция вашего устройства, тем проще ему будет вращаться. На многочисленных форумах по созданию таких устройств, где своими навыками и знаниями делятся опытные мастера, можно почитать подробнее, чем плох, например, оцинкованный лист. Коротко: он слишком тяжелый.

Такой роторный генератор предусматривает использование сплошных кругов по торцам. Для этого возьмите фанеру толщиной не менее 10 мм. Средний вес такого круга — около 3,5 кг. Нужно три штуки. На вырезанных заготовках обозначьте профиль крыла. Его нужно углубить на 3 мм. Для создания паза или канавки, в который будет вставляться крыло, используйте фрезу.

Чтобы эксплуатация была надежной, предварительно обработайте эти аэродинамические шайбы олифой или другим влагозащитным средством. Лопасти размещаются на 90 градусов по отношению друг к другу. Используемые листы дюраля можно закрепить посредством алюминиевых или стальных уголков на небольшие болты.

Каждую часть (половину), из которых вы собираете ветрогенератор, следует прикрепить к фанерным блокам. Используйте по две шпильки с гайками d6 мм. По оси собранная конструкция будет пронизана осевая шпилька d16 мм. Ее нужно присоединить к каждому кругу из фанеры с обеих сторон при помощи пары гаек. Это и есть центральная ось, которая отвечает за вращение конструкции.

Для скрепления элементов применяются гайки с гровер-шайбами. Диаметр нашего ветряка — 0,75 м, высота — 1,6 м. Вес конструкции около 16 кг. Стоимость — в районе 4 тыс. рублей.

Выбор: что следует знать

Далее конструкцию следует объединить с генератором — источником переменного тока. Вы можете пойти по простому пути и выбрать генератор, к примеру, китайского производства. С доставкой такое удовольствие обойдется около 300-400 у.е.

Как вариант, можно применять автомобильный генератор переменного тока. Из него получится установка, способная вырабатывать от 0,3 до 1-2 кВт. Вариант хорош тем, что выпрямитель уже встроен. Такая установка способна держать выходное напряжение 11,6-14,7 В при достаточно широком диапазоне скоростей. И для этого не нужен внешний электронный стабилизатор.

Можно собрать генератор и своими руками. Самый простой способ — с неодимовыми магнитами. Для этого вам предстоит изучить внимательно массу блогов и форумов. Ведь нельзя просто так взять и изготовить генератор. Вы должны быть уверены, что создаете безопасное устройство, которое перед допуском к работе предстоит испытать.

Помните, что более мощный генератор требует и большего напряжения. Самая большая сложность в том, что для высокой мощности вам понадобится увеличить диаметр всей установки. Так, например, при расчете мощности в 2,6 кВт (для электрического чайника, пылесоса, обогревателя) потребуется диаметр не менее 6 м. Только представьте, сколько проблем и задач появится при установке такой махины.

Ее нужно надежно закрепить, чтобы она не каталась по соседским огородам в случае сильного ветра и не представляла угрозу жизни и имуществу окружающих.

Электроника и меры безопасности

За основу электронной схемы опытные мастера рекомендуют брать тракторную или автомобильную. При ручной сборке схемы следует использовать только качественные комплектующие повышенной прочности. Роторные ветрогенераторы, построенные с учетом требований техники безопасности, служат не один десяток лет.

Для схемы используются выпрямители напряжения, конденсаторы. С их помощью преобразованная энергия направляется к аккумулятору. Выберите качественное оборудование. При создании устройства на коленке откажитесь от использования дорогих и часто опасных запчастей наподобие аккумулятора от КамАЗа. Позаботьтесь о своей безопасности и здоровье, купив недорогую батарею для роторного ветряка в Интернет-магазине.

Для надежной работы ветряка вам понадобится инвертор. Без него никак не обойтись, ведь это оборудование выполняет важную функцию — преобразует постоянный ток, накопленный в батареях, в переменный, который нужен для бытовых электроприборов.

Ни в коем случае нельзя пренебрегать защитой от атмосферных явлений — осадков в виде дождя, снега и града. Громоотвод следует крепить на стойку ветрогенератора. Сама же мачта должна быть устойчивой.

Ветрогенератор следует устанавливать на открытой местности, не возле стены дома. Если размещение ваших построек на территории участка не дает возможности обеспечить достаточную степень открытости, постройте для роторного ветряка стойку повыше. Ее высота должна быть достаточной для обеспечения свободного доступа ветра к вашему ветряку со всех сторон.

Если вы решили выбрать такой альтернативный источник электроэнергии, вам нужно знать о некоторых недостатках. Их немного.

Недостатки

  1. Малый КПД;
  2. Невысокая скорость оборотов;
  3. Высокая степень зависимости от сезона. Зимой такой ветрогенератор малоэффективен.

Но если вы не планируете постоянно проводить на даче время в холодное время года, ветряк — это хороший способ решить задачу обеспечения электроэнергией вашего домика или бытовки. Вы наверняка уже сталкивались с процедурой подключения света на дачу, когда надо получить массу документов (ТУ, проект электроснабжения). Так зачем платить больше и обходить массу инстанций, когда вы можете от них не зависеть и быть автономны.

Популярность автономных источников электроэнергии постоянно возрастает. Территория России огромна, возможность подключения к сетевым ресурсам имеется далеко не везде. Существует масса участков, где электроэнергии нет и в ближайшее время не предвидится. Выходом из положения для этих районов становится использование ветрогенераторов, дающих возможность производить энергию самостоятельно, не зависеть от поставщиков или ресурсных организаций.

Цены на промышленные установки очень велики и доступны не всем. При этом, зная принцип работы устройства и обладая некоторыми навыками, вполне возможно изготовить ветряк своими руками и сэкономить значительную сумму денег. Так уже поступают в многих отдаленных поселках, дачных кооперативах или иных участках, лишенных возможности подключения к сети. Вопрос насущный и весьма интересный, заслуживающий более детального рассмотрения.

Что такое ветрогенератор, основные узлы и элементы системы

Ветрогенератор — это агрегат, производящий выработку электрического тока, используя энергию ветра. Состоит из нескольких частей:

  • ротор. Подвижная часть, принимающая на свои отражательные элементы (лопасти) поток ветра и преобразующая его энергию во вращательное движение
  • генератор. Устройство, обеспечивающее выработку электротока. Приводится во вращение ротором
  • выпрямитель. Преобразует полученный переменный ток в постоянный
  • аккумулятор. Служит для накопления заряда и постепенной отдачи его потребителям
  • контроллер заряда. Устройство, осуществляющее функции контроля и наблюдения за величиной заряда аккумуляторов
  • инвертор. Прибор, получающий питание от аккумуляторных батарей в виде постоянного тока и преобразующий его в стандартные 220 В 50 ГЦ или 380 В.

Ветрогенераторы имеют массу конструкций, но меняется только ротор, устройство, принимающее энергию ветра и приводящее во вращение генератор. Все остальные узлы системы неизменны и лишь дополняются какими-либо элементами для улучшения качества работы. Если на готовом комплексе поменять ротор, для системы в целом никаких изменений не произойдет, просто надо поменять режим работы.

Конструкции и виды роторов

Существуют две больших группы ветряков:

  • горизонтальный
  • вертикальный

Их названия обозначают ориентацию оси вращения и говорят сами за себя. Наиболее эффективны горизонтальные конструкции, но они же наиболее требовательны к обслуживанию. Кроме того, горизонтальные роторы могут функционировать только при правильном наведении на поток, для чего требуется дополнительное устройство и возможность поворота вокруг вертикальной оси. Тем не менее, для промышленного производства электроэнергии изготавливаются именно такие роторы.

Роторы с вертикальной осью вращения не требовательны к направлению потока, поскольку для них этот показатель как бы отсутствует. Они неприхотливы в обслуживании, довольно устойчивы в работе и имеют массу вариантов конструкции.

Общим недостатком вертикальных роторов является низкая эффективность, возникающая из-за одновременного воздействия потока ветра на рабочую и обратную поверхность лопастей, компенсирующего усилия. Этот недостаток постоянно пытаются обойти, создаются разные варианты конструкции с той или иной степенью эффективности. На сегодняшний день имеются:

  • ротор Савониуса
  • ротор Дарье
  • ротор Ленца
  • геликоидный ротор
  • ортогональный ротор и т.д.

Все конструкции имеют свои особенности, достоинства и недостатки. Примечательно, что для самостоятельного изготовления чаще всего используются далеко не самые удачные варианты конструкции, но простые, доступные для создания из подручного материала. При этом, они достаточно успешно работают, помогают людям в какой-то степени выходить из положения.

Ветрогенератор Третьякова

Одна из достаточно новых, оригинальных конструкций ротора предложена изобретателем из Самары Виталием Третьяковым. Как он сам ее охарактеризовал, «она ни на что не похожа». Это не совсем верно, близкие по конструкции разработки существуют, но и они не повторяют это решение в достаточной степени.

Ротор Третьякова — это диагональный ветрогенератор, улавливающий, активно реагирующий на поток со скоростью от 1,4 м/с. Это весьма удачная конструкция, если учитывать, что обычные вертикальные роторы начинают движение при скоростях потока в 3-4 м/с.

Технические характеристики ветрогенератора Третьякова:

  • КПД конструкции — 52%
  • минимальная скорость потока — 1,4 м/с
  • уровень шума при удалении от установки на 2 м — 20 Дб
  • мощность промышленного варианта — 5 кВт

Срок службы этого ротора в 2-3 раза превышает длительность эксплуатации европейских разработок, что является еще одним плюсом для турбины.

Конструкция ротора Третьякова

Диагональная ветротурбина Третьякова состоит из неподвижного корпуса с установленным на нем воздухозаборником. Генератор установлен на валу рабочего колеса внутри нижней части корпуса. Вся конструкция очень компактна, выглядит несколько футуристично.

На корпусе также установлен направляющий аппарат, подающий поток ветра в нужном направлении. Он имеет сложную конфигурацию — между двумя круглыми дисками располагаются лопасти, образующие поверхности вращения. Направляющий аппарат имеет возможность свободного вращения вокруг вертикальной оси, ориентируя забор потока. Рабочее колесо расположено внутри направляющего аппарата с воздухозаборником, снаружи его не видно.

Принцип работы ротора заключается в попадании потока внутрь воздухозаборника с одновременным направлением его на рабочее колесо как по прямой, так и отраженным от задней стенки воздухозаборника, что позволяет сконцентрировать, увеличить энергию потока и направить ее на рабочее колесо. Таким образом, поток ветра, попавший в воздухозаборник и направляющий аппарат, весь целиком используется для вращения вала, потерь на обратные воздействия такая турбина практически не имеет.

Ветрогенератор Третьякова — это очень серьезная заявка на первенство в данной отрасли, по признанию специалистов, это мини-революция. Изобретению прочат солидное будущее, в частности, возможна установка таких систем на электромобили. Как известно, основная их проблема — малый заряд аккумулятора. Если оснастить машину ветрогенератором Третьякова, она сможет сама себя подзаряжать, существенно увеличить автономность, величину пробега.

Ветрогенератор Третьякова своими руками — возможно ли?

Конструкция такого ротора достаточно сложна и трудновыполнима в домашних условиях. Проблема заключена в большом количестве деталей, имеющих плавные обтекаемые линии, которые не создать из подручных материалов или готовых деталей. Любая ошибка в геометрии элементов приведет к нарушениям в работе всей конструкции, снижению эффективности устройства.

Тем не менее, при желании или наличии некоторой производственной базы, самостоятельно изготовить такое устройство вполне возможно. Основным требованием станет обеспечение прочности, жесткости конструкции, максимальное соблюдение геометрических форм, пропорций аппарата, легкость вращения. Размеры или параметры устройства придется рассчитывать самостоятельно, что создает некоторые трудности. Тем не менее, всегда можно попробовать обратиться непосредственно к изобретателю, обсудить с ним возможности или некоторые вопросы по изготовлению ветрогенератора.

Создание всех остальных узлов системы производится по обычной методике. Генератор можно изготовить своими руками, или применить одно из готовых устройств — например, автомобильный или подобный ему генератор. Известны конструкции с использованием мотор-колеса, удобные тем, что в них предусмотрены все необходимые узлы и элементы.

Создание ветряка — работа с равной степени творческая и ремесленная. Для удачного исхода начинания нужны определенные познания и навыки. Тему надо основательно проштудировать и накопить определенный багаж знаний, иначе успеха не получится.

Прежде, чем приступить к работе, необходимо определиться со своими возможностями и производственной базой, оценить шансы на успех. Если имеются сомнения, лучше для начала попробовать более простую конструкцию, чтобы приобрести опыт и наработать практику, которая в будущем станет базой для изготовления более сложных проектов.

>Рекомендуемые товары

Что такое ветрогенератор Третьякова?Рейтинг 5 ✔ 20

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *