Содержание
Классификация и принципы работы
В сети возможно найти великое множество разных примеров сборки ветряных генераторов, но все они делятся на два класса: вертикальные и горизонтальные. Каждый класс имеет подвиды:
- Вертикальные:
- Промышленные. Высота таких электростанций может достигать больше 100 метров, мощность варьируется от 4 до 6 МВт.
Одна из самых мощных ветряных электростанций «Энеркон Е-126»
- Устройства для бытовых целей. Существуют модели, изготовленные на специализированных заводах и устройства, изготовленные своими руками;
Прибор мощностью в 600 Вт
Спиралевидное устройство
Образец с лопастями, выполненными из тканевых материалов
Ветряк с металлическими лопастями
- Горизонтальные:
- Стандартные;
Агрегат с классическим расположением лопастей
- Роторные.
Конструктивные элементы таких устройств могут быть расположены под разным углом
Весь класс устройств, изготовленные своими руками, будь то ветряные электростанции или промышленные, работают по принципу электромагнитной индукции, то есть магниты, закрепленные в роторе, при вращении лопастей вырабатывают переменный ток. Он подается в накопительные аккумуляторы через контроллер. Это прибор, преобразующий переменный ток в постоянный и контролирующий степень заряда аккумуляторных батарей.
Следующим узлом является инвертор, который преобразует постоянный ток в переменный и выравнивает колебание электроэнергии до значения 50гц, далее ток подается на потребителей.
Обратите внимание! Контроллер переключает поток электроэнергии напрямую на инвертор в момент полного заряда аккумуляторов. 
Стандартная схема работы ветряной электростанции
УЗО: что это такое. Давайте попробуем разобраться, что это такое УЗО, его возможности, особенности работы и варианты применения. А также рассмотрим нюансы, на которые необходимо обратить внимание при выборе.
Применение ветряных электрогенераторов в домашних условиях
Исходя из вышеперечисленных факторов возникает вопрос: по какой причине в каждом доме не установить ветряк? Ответ состоит из двух основных пунктов:
- Цена. Стоимость устройств достаточной мощности очень велика. Например, стоимость агрегата мощностью 2 КВт и напряжением в 24 В составляет от 75000 руб.;
- Средняя сила ветра в большинстве регионах не достигает и 4 м/с.
Карта средней годовой скорости ветра в России
То есть использование ветряков, как основной источник энергии – нерационально. В стандартном доме, при одновременной эксплуатации всех бытовых приборов потребляется до 1 КВт в час, а при работе мощных электроинструментов, эта цифра возрастает, увеличивая требуемое напряжение в сети.
Чтобы обеспечить бесперебойное электрообеспечение, потребуется как минимум: совокупность трех ветряных агрегатов в 3 КВт, или одного с мощностью не менее 10 КВт; несколько аккумуляторов достаточной емкости; надежный контроллер и инвертор.
Монтаж всей системы обойдется минимум в 400000 рублей, и при непостоянной скорости ветра, этот способ электроснабжения теряет актуальность.
Наглядный пример схемы с устройством высокой мощности
Целесообразно применение собранных своими руками 220-вольтных ветряков, как альтернативный источник энергии. В совокупности с солнечными панелями, топливным генератором достаточной мощности или с центральной электросетью.
Важно! При совокупности источников необходимо включить в систему АВР (автоматическое включение резервного питания). Это устройство, контролирует подачу энергии,меняя источник питания. 
Схема совокупности ветряка и городского электроснабжения
Электрическая система с применением трех источников
Как сделать ветрогенератор своими руками
Чтобы смонтировать это устройство в домашних условиях вам потребуется:
- Доскональные знания электрика;
- Источник питания. Это может быть генератор переменного тока или асинхронный двигатель.
- Надежное место для установки аппарата. Так как вес отдельных бытовых агрегатов может достигать от 200 до 800 кг.
- Ниодимовые магниты. Этот класс магнитов обладает большей производительностью;
Различные виды форм. В нашем случае более подходят прямоугольные или круглые
- Провода подходящего сечения;
- Материалы для монтажа рамы и непосредственно ветряка.
Как уже описывалось выше, существуют множество вариантов конструкций. От габаритов и способа соединения узлов зависит шумовой фон, создаваемый агрегатом. Если вы не хотите неприятностей с соседями, обсудите этот вопрос заранее, так как отдельные агрегаты работают достаточно шумно, например, как собранный своими руками ветряной генератор в следующем видео.
После проведения всех предварительных мероприятий вам потребуется подобрать подходящий вашим потребностям источник питания. При ограниченных финансовых возможностях возможны два бюджетных варианта:
- Автомобильный генератор;
- Асинхронный двигатель со стиральной машины.
У каждого варианта есть свои положительные и отрицательные стороны.
Стабилизатор напряжения 220В для дома: какой выбрать. В статье мы подробно рассмотрим для чего нужно это оборудование, виды, схемы подключения, средние цены и технические характеристики, как сделать самостоятельно.
Вариант ветрогенератора из стиральной машины своими руками
Для увеличения мощности двигатель модернизируют, заменяя ферритовые магниты на ниодимовые. Следует отметить, что установка магнитов довольно трудоемкий процесс, требующий определенных навыков.
Пример расположения ниодимовых магнитов в двигателе от стиральной машины
Рекомендация! Ниодимовые магниты очень мощные, будьте предельно внимательны при работе с ними.
В целях экономии времени и нервов, более простой вариант – это покупка готового ротора подходящего размера.Рационально применять такой двигатель в устройстве с небольшими габаритами.
Изготовление ветрогенератора своими руками из автомобильного генератора
Этот вариант также нуждается в доработке, так как стандартный образец работает при 5000 – 6000 оборотах в минуту. В модернизацию входят:
- Прибор укомплектовывается ниодимовыми магнитами. Они устанавливаются в строгом порядке, то есть полюса чередуются. Для удобства из плотного картона вырезается шаблон;
Шаблон расположения магнитов
- Перематывается обмотка статора. Количество витков увеличивается, следовательно, сечение провода уменьшается.
- В стандартной комплектации нет магнитов, поэтому центральный вал нужно выполнить из немагнитного материала, например, из титана.
Но даже при соблюдении всех требований для оптимального напряжения, ротор должен вращаться от 500 раз в минуту.
Общие отрицательные характеристики:
- Оба варианта недолговечны, требуют ежегодного ремонта или замены;
- Вырабатываемой мощности не хватит на полноценное энергоснабжение;
- Нуждаются в существенной доработке.
Если уж вы обладаете нужными знаниями и примерно знаете, как сделать ветрогенератор на 220В своими руками более рационально будет смонтировать агрегат большей мощности.
При сборке горизонтального или вертикального ветрогенератора своими руками, соблюдайте жесткость всей конструкции, от лопастей до контролирующих растяжек. Ненадежные узлы конструкции могут привести к аварии.
Один из многочисленных аварийных случаев
Видео: ветрогенератор 24В 2500Ватт своими руками
Монтаж несущей конструкции и лопастей
При возведении вертикального ветряка для дома своими руками, особое внимание уделяется основе всей конструкции, так как сам агрегат следует поднять как можно выше над землей. Это потребует более серьезных финансовых вложений, но сэкономленная энергия, со временем окупит эти затраты. Чем выше конструкция, тем выше скорость ветра, следовательно, для устройства с большими габаритами и весом, требуется подготовка фундамента.
Данная установка требует основательного укрепления и надежного основания
Лопасти у любого вида устройства следует крепить под определенным углом, как у вертикальных, так и у горизонтальных устройств.
Расположение лопастей у горизонтального агрегата
Чертеж направления лопастей вертикального устройства
Лопасти небольшого прибора, выполненные из пластика. Видно, что точно своими руками
Важно! При штормовом ветре, эксплуатация ветряков не рекомендуется, так как лопасти могут не выдержать сильной нагрузки. Предусмотрите в своей конструкции средство аварийной остановки ротора.
Как сделать ветрогенератор на 220 вольт
Вообще нет такого понятия Ветрогенератор на 220 вольт. Ветрогенератор не может работать напрямую, и от себя питать ваши электроприборы. Обороты ветрогенератора зависят от скорости ветра, также напряжение и мощность ветрогенератора. Для того чтобы генератор в ветряке стабильно давал 220 вольт 50Гц ему нужны постоянные обороты. Но обороты винта и генератора зависят от скорости ветра и в бытовых ветряках стабилизировать обороты не возможно, да и не нужно.
>
Есть так называемые промышленные ветрогенераторы мощностью в тысячи киловатт. Такие ветрогенераторы работают напрямую в высоковольтные электросети где напряжение под 10000 вольт и более. Там есть система стабилизации оборотов и устройства синхронизации частоты переменного тока с электросетью. Но у себя дома такой ветряк не поставишь, и ставят их обычно на побережьях или возвышенностях, там где относительно мощный и ровный ветровой поток.
>
Вообще конечно можно сделать высоковольтный генератор чтобы он напрямую работал к примеру на отопление, то есть грел воду ТЭН-ами. Но так просто напрямую их к ветряку подключить тоже не получится, заработает он очень плохо. Просто при снижении скорости ветра ТЭНЫ остановят винт и сам он не раскрутится пока не отключишь ТЭНы. Здесь всё равно должно быть управляющее устройство чтобы подключались ТЭНы при определённых оборотах и напряжении генератора.
При работе на заряд аккумуляторов ветрогенератор раскручивается и набирает обороты пока его напряжение не поднимется до напряжения аккумуляторов. Винту ничего не мешает набирать обороты, а когда винт раскрутится то и напряжение вырастет и начинается зарядка АКБ. Если же повесить на ветряк нагрузку напрямую то она остановит винт.
Люди пытаются по разному это обойти. Подключают вначале слабенький ТЭН, а при увеличении оборотов добавляют ещё ТЭНы чтобы снимать больше мощности. Делают устройства для автоматического подключения нагревательных ТЭНов. Есть также контроллеры заряда аккумуляторов со сбросом лишней энергии на балласт.
Ветрогенератор это лишь источник энергии для заряда аккумуляторов. А вот именно из аккумуляторов и берётся энергия, которая инвертором преобразуется в 220 вольт. Вся цепочка выглядит так: ветрогенератор заряжает аккумуляторы, а к ним подключен преобразователь напряжения (инвертор). От инвертора и питаются все приборы и устройства в доме.
>
Ветрогенераторы малой мощности обычно делают для заряда аккумуляторов на 12 или 24 вольта. Более мощные ветряки строят на 48 вольт. Без аккумулятора тут не обойтись. Но правда есть сетевые инверторы, к которым ветрогенератор подключается напрямую и энергия идёт сразу в электросеть. То есть инвертор преобразует энергию в 220в 50Гц и подаёт ее в общую электросеть, без сети такой инвертор не работает. Но толку от этого у нас мало, вам никто не заплатит за отданную в сеть энергию, да и сами вы ей не воспользуетесь, а счётчик электроэнергии может её приплюсовать и вы за неё ещё заплатите государству.
По сути любой ветрогенератор выдаёт нам 220 вольт, но вначале энергия идёт в аккумуляторы, а потом забирается через инвертор 220в 50Гц.
Как сделать ветрогенератор вы можете почитать на этом сайте, здесь много информации по изготовлению ветрогенераторов, а также много описаний реальных ветрогенераторов.
