Как обеспечить дачу электроэнергией с помощью ветряка

Как обеспечить дачу электроэнергией с помощью ветрякаКак обеспечить дачу электроэнергией с помощью ветряка. Ветрогенератор и его основные типы. Человечество постоянно находится в поиске новых альтернативных источников энергии. К таковым относится ветрогенератор — который преобразует кинетическую энергию ветра в электроэнергию. Ветрогенераторы разделяются два основных типа: Низкий уровень шума; Работает в зоне с высокой турбулентностью; Низкая материалоемкость; Не требует большой высоты и высокой скорости ветра для оптимальной работы; Не требует ориентации на ветер. Высокий КПД; Стоимость установки ниже роторных; Быстроходность. Принципы правильного подбора ВЭУ для дачи. Работа ветроэлектрической установки зависит от трех видов энергий: выработанной, потребляемой и аккумулированной. То есть, приобрести один ветрогенератор и установить его на даче — недостаточно. Иногда постоянный ветер может чередоваться с полным штилем или шквальными порывами. Для того чтобы сделать запас электроэнергии, ветрогенетатор комплектуется батареями-накопителями (аккумуляторами), контроллерами заряда к ним и инверторами. Основные расчеты при выборе ВЭУ. Для дачи, оборудованной благами цивилизации по всем современным стандартам (телевизор, ноутбук, стиральная машина, спутниковая антенна и прочие электрические приборы), необходимы ветрогенераторы мощностью от 5 до 7 кВт. Чтобы правильно подобрать ветрогенератор, необходимо знать: Суточную пиковую нагрузку всех приборов, работающих от электричества; Суммарное ежедневное потребление электроэнергии; Среднегодовую скорость ветров в той местности, где планируется ставить ветрогенератор. Реальная мощность отдачи ветра исчисляется по формуле: Р=V^3*D^2/7000, где V — скорость ветра (м/сек), D — диаметр винта (м). Полученное число необходимо умножить на 1,2 (принято считать, что потери энергии в системе составляют 20% от той, которую производит ветряк). Аккумуляторы и инверторы. Расчет необходимой скорости заполнения аккумуляторов: если суточное потребление составляет 5 кВт (или 210 Ватт в час). Это означает, что скорость зарядки аккумулятора не должна быть ниже, чем 210 Ватт в час. Выбор инвертора для ветряка напрямую зависит от пиковой нагрузки. Так называемая выходная мощность, должна быть равной или немного превышать максимальную нагрузку всех приборов, требующих одновременное использование. Если значение пиковой нагрузки составляет 4 кВт, инвертор в 5 кВт будет оптимальным вариантом. ВЭУ собственного производства. В качестве генератора для ветряка в нашем случае, для дачи, лучше брать двигатели постоянного тока. Идеально подойдет старый компьютерный мотор с ленточным приводом, если такового нет, то можно использовать автомобильный генератор. Ветряки с таким генератором при скорости ветра 10 м/с могут выдавать мощность до 140 Ватт. Чтобы изготовить ветряк, понадобится: Автомобильный генератор и новый ротор к нему. Родная катушка генератора сама потребляет около 3 Ампер, что значительно понижает КПД ветряка, а новый ротор, доукомплектованный магнитами, габариты которых составляют 20х10х5, решит эту проблему. Диаметр ротора рассчитывается: диаметр генератора минус толщина магнитов и минус зазор (1,5 мм*2). Т.е. если диаметр автомобильного генератора равен 89 мм, то диаметр ротора в итоге должен получиться: 89-10-3=76 мм. Количество магнитов зависит от количества зубьев на статоре: Статор на 18 зубьев — необходимо 12 магнитов; Статор на 36 зубьев — 24 магнита. Магниты крепятся с помощью скотча и эпоксидной смолы, через равные расстояния, с чередованием полюсов и без скоса. С целью повышения работоспособности, ротор необходимо перемотать. Для этого понадобится картон (можно взять обычный или пленкоэлектрокартон) и медный эмальпровод диаметром сечения не более 1 мм. Чтобы избежать замыкания обмотки на железо, необходимо в пазы между зубами статора вставить полоски из картона. Наматывание производится прямо на зубцы, причем в определенной последовательности: первая фаза -1-й, 4-й,7-й и т.д., вторая фаза — 2-й, 5-й, 8-й и т.д., третья фаза — 3-й 6-й, 9-й и т.д. зубья. На выходе должна получиться трехфазная обмотка. При этом не важно, в какую сторону мотать, главное, чтобы вся обмотка была в одном направлении, а витки плотно прижаты друг к другу от основания зуба до его конца. Всего на одном зубце должно получиться два — три ряда по 13 витков каждый. После окончания процедуры, концы проводов соединяются звездой и вся намотка, в целях фиксации, пропитывается эпоксидной смолой. На выходе должен получиться ветрогенератор, который при 250 оборотах в минуту выдает не менее 20 Вольт, а сопротивление каждой фазы в отдельности не превышает 3 Ома. Для изготовления мачты, на которую крепится рама, достаточно стальной трубы диаметром 3/4 дюйма. Рама должна быть оборудована поворотной осью и хвостом, чтобы ветряк балансировал по направлению ветра. Лучше если рама будет полая, в таком случае внутри можно будет разместить кабеля. Кабель должен быть не менее 2,5 квадрата. Все большую популярность приобретают ветрогенераторы с лопастями из ПВХ труб диаметром от 110 до 160 мм. Для получения оптимального коэффициента использования энергии ветра, можно применять следующий упрощенный вариант расчета габаритов лопасти (на примере ПВХ трубы диаметром 110 мм): Длина лопасти при указанном диаметре не должна превышать 55 мм; Основное число для расчетов получаем так: 110/5=22. Теперь находим линейные размеры лопасти, умножая данное число на коэффициенты: 22*2=44мм, 22*4=88мм, 22*2,5=55мм. Изображаем прямую линию (ось абсцисс), на которой откладываем 2 точки: первая на расстоянии 8 мм (15% от общей длины) от начала трубы, вторая на 55 мм.(50%). Это две отправные точки, благодаря которым и формируется лопасть. Корень лопасти — это начало трубы. Откладываем точку с координатами (0;44). Т.е. отмеряем 44 мм (22*2) перпендикулярно вверх от горизонтальной линии. Аналогично ставим точки со следующими координатами: (8;88), (55;55), (110;44). Соединяем точки и вырезаем лопасть. Для улучшения аэродинамических свойств, края той стороны, которая вращается вперед, нужно заострить, противоположной — закруглить. На один ветрогенератор достаточно изготовить 4 таких лопасти. Электронный контроллер зарядки и инвертор лучше приобрести в специальном магазине.

Добавить комментарий

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