Ветряки

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

 

 

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! 
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. 

Это остудит людей, которые мечтали о холодильнике стиралке и т.д.

а тепереь к реалиям =)

Данная установка планировалась как очередной эксперимент по изготовлению самодельного ветрогенератора из подножных материалов. Их в избытке можно найти в любом гараже, со списанных механизмов и прочего металлолома, которому еще в умелых руках можно дать вторую жизнь. Что из этого получилось, самому мне судить сложно, так как любой мастеровой в своей работе всегда видит кучу недостатков. Поэтому выкладываю материалы по изготовлению и полученным результатам на суд посетителей данного сайта. 

Все расчеты и исполнение зависело от марки применяемого генератора. Эта деталь одна из основополагающих в конструкции любой ветроэлектроустановки. Не секрет что в настоящее время найти необходимый по всем параметрам генератор или мотор на постоянных магнитах очень сложная задача и поэтому выбор пал на генератор Г99.3701 применяемый в тракторной технике и обеспечивающий самовозбуждение от встроенных магнитов.

Характеристики генератора:

номинальная мощность - 1000 W;

номинальное напряжение - 28 V;

максимальный ток нагрузки - 36 А; 

начало возбуждения - 1250 об/мин.;

номинальная частота вращения - 4500 об/мин.;

масса (не более) - 6,8 кг.

Стоимость его, на момент постройки, не превышала 50 $ в перерасчете с национальной валюты, и по ценовым параметрам выглядел очень интересным для использования. Все производители «ветряков» номинальную мощность заявляют при скорости ветра 10-11 м/с., и я взял за основу этот показатель. При этих скоростях ветра расчет показал, что ветроколесо должно быть 3-х метровым, а повышающий редуктор 1 к 40. Ветроколесо решил использовать 12 лопастное, лопатки из 3мм. алюминия профилированы в желобок с круткой. Ширина лопатки 200 мм., длина 1200мм. Углы установки сечений можно увидеть в прилагаемой таблице, профиль лопатки на странице "Ветроустановка 1.6м". Чтобы дать прочность ветроколесу, применен обод, изготовленный из тонкостенной стальной трубки диаметром 16мм.

Вал ветроколеса установлен на двух шариковых подшипниках, и через резиновую муфту от автомобиля ВАЗ соединен с редуктором у которого коэффициент передачи 1 к 31. Далее через клиноременную передачу вращение передается на генератор. Передаточный коэффициент шкивов составляет 1,3, в результате чего общий коэффициент передачи составляет округленно 1 к 40. Можно было выбрать и другую компоновку, но данное решение позволило без больших затрат проверить на практике расчетную часть путем изменения размеров шкивов. Больше всего меня огорчил редуктор, он был такой тугой, что я его еле проворачивал рукой за вал, но стоило снять с него сальники, он вращался как детская игрушка. Но отказаться от сальников, не было ни какой возможности, ограничился только тем, что снял с них пружины. Какое то улучшение дало, но незначительное. Не имея другого редуктора, решил увеличить немного момент и увеличил диаметр ветроколеса до 3,1 метра.

Поворотный узел выполнен на одном коническом и одном шариковом подшипнике. Увод из под ветра для ограничения мощности и буревая защита выполнена путем смещения оси мачты относительно оси ветроколеса. 

Хвостовое устройство изготовлено из тонкостенных труб диаметром 16 мм. шарнирно соединенное с поворотной платформой, и уравновешено пружинами. Усилие пружин также рассчитывается. Ранее применялась только одна пружина и свобода отклонения хвоста только в одну сторону, и это создавало, при резком изменении направления ветра, большие гироскопические моменты из за большой массы ветроколеса. Сейчас откланяется хвостовое устройство, а затем спокойно подтягивает за собой ветроколесо.
На оперение в разное время использовались разные материалы, но в последнем варианте использование ячеистой поликарбонатной плиты мне кажется предпочтительней всего. Легкий и прочный материал.

 

 

 

Токосъемных колец и щеток для передачи энергии от генератора не использую. Провод свободно опускается внутрь мачты.

Мачта, в зависимости от того, где устанавливался ветроагрегат, использовалась двух видов: одна цельная, поднимается лебедкой и фиксируется к стене строения, вторая телескопическая, и поднимается автомобильным домкратом с фиксацией растяжками.

 


 

 

Расчетные размеры в описании приводить не буду, так как вряд ли кто-то будет воспроизводить эту конструкцию в таком виде. Основная задача, поделится решениями и результатами. А если кого заинтересует данный опыт, то все расчеты которыми я пользуюсь, найдете на этом сайте и рассчитает свою конструкцию самостоятельно. Хочу отметить, что производимые работы позволяют уточнять и вносить поправки в расчетные приложения. Поэтому они периодически будут обновляться. Обращайте внимание на дату последних обновлений.

 

Что показали испытания данной конструкции:

1 - редуктор вносит свою лепту в стартовый момент. Начало вращения происходит только при 3 м/с., хотя для сравнения, 6 лопастная 1,6 метровая установка в тех же условиях начинает вращение при 2 м/с. Морально этот факт немного угнетал.

2 - реле регулятор, штатно установленный в генераторе пришлось исключить. При наборе оборотов, самовозбуждение происходит лавинообразно, и приложенная мощность начинает тормозить ветроколесо до срыва генерации, и далее процесс повторяется. Для устранения этого недостатка, что только я не использовал, и ШИМы применял и контроллеры программировал, пытаясь интеллектуально управлять, но лучший результат оказался более простым. Убрал реле регулятор, вместо него поставил 20 ватный резистор на 40 Ом., и генератор стал себя вести подобно мотору на постоянных магнитах. По мере роста напряжения, увеличивался и ток на обмотку возбуждения.

 

 

После этого при 3,5 – 4 м/с ветрогенератор стал выдавать первый ампер тока на 24 вольтовые аккумуляторы. Более точно вычислить довольно сложно, так как массивное 20 кг. колесо работает как маховик и сглаживает непостоянство ветра

 


 

 

По материалам http://oko-planet.su/ekstrim/ekstrimsovet/29088-vetryaki.html

Источник: postnuclear.lasvik.ru.

Материал в разделах:

Комментарии материала:

Разместить комментарий

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии
Общественные экологические организации в сотрудничестве с учеными Дальневосточного отделения Российской академии наук (ДВО РАН) в рамках научно-общественного института "Академия Экологии" реализуют второй большой проект по развитию системы общественного экологического мониторинга в Приморском крае. 23 января 2020 года в ФНЦ Биоразнообразия ДВО РАН состоялось очередное заседание рабочей группы НОИ "Академия Экологии" по планированию работ в рамках вып...
В экологических вопросах, как правило завязанных на сложных закономерностях, переход от слов к делам  не так прост. В основе наших ошибочных антиэкологичных решений, очень часто лежит то, что мы забываем о базовых научных законах, подчас самых элементарных, которые, например,  проходят в школе на уроках физики или географии. Может поэтому пока одни люди участвуют в масштабных акциях в защиту природы, или разрабатывают новые экологичные технологии, другие спокойно оставляют мусор...
Шиес: большой народный протест против московского мусора. История, интервью, палаточный лагерь активистов. С тем, что  что там сейчас происходит, рассказал в своем фильме популярный блогер Илья Варламов. - Вы наверняка слышали про Шиес. Это небольшая станция в лесах Архангельской области. Именно здесь решили построить огромный мусорный полигон, куда будут на поездах привозить отходы из Москвы. Ни в Республике Коми, ни в Архангельской области вы не встретите человека, кто не знал бы про Шиес...
Итоги 2019 года от сопредседателя российской экологической группы «Экозащита» Владимира Сливяка. Последняя неделя года – лучшее время, чтобы подвести итоги. Простите, но здесь не будет про протесты в Шиесе, потому что десятки (сотни) комментаторов напишут об этом и без меня. Здесь будет тройка важных событий, способных оказать большое влияние на политическую ситуацию в 2020 году. 1. Весной 2019 года «Экозащита!» и Команда-29 выиграли судебное дело в Кузбассе против...
Победой новосибирских общественников завершилась борьба за сохранение отданных под застройку двух лесных участков в Шлюзовском лесоболотном комплексе. Шлюзовской лесоболотный комплекс: 24 декабря городская прокуратура выиграла суд по иску к мэрии о бездействии в отношении участков 1819 и прилегающему к нему — лесные участки не были включены в состав городских лесов и зонированы под иное землепользование. Участки, которые были фактически лесом, юридически лесом не являлись, что уг...

Материалы данного раздела

Фотогалерея

Интересные ссылки

Коллекция экологических ссылок

Коллекция экологических ссылок

«Спутниковый мониторинг пожаров на Дальнем востоке России». Сервис работает на основе технологии «Геомиксер», разработанной в ИТЦ «СКАНЭКС»

 

Активность на сайте

сортировать по иконкам
1 день 19 часов назад
denvermaxx@yandex.com denve...
denvermaxx@yandex.com denvermaxx@yandex.com аватар
Спелеологи Всех стран объединяйтесь!

Смотрели: 189,231 |

XXX Videos Porn XXX
Free XXX Porn Tube & Videos.
Best XXX Video & Movies.
Porn XXX Video Sex Porn Videos....

1 день 19 часов назад
denvermaxx@yandex.com denve...
denvermaxx@yandex.com denvermaxx@yandex.com аватар
Спелеологи Всех стран объединяйтесь!

Смотрели: 189,231 |

XXX Videos Porn XXX
Free XXX Porn Tube & Videos.
Best XXX Video & Movies.
Porn XXX Video Sex Porn Videos....

1 день 19 часов назад
denvermaxx@yandex.com denve...
denvermaxx@yandex.com denvermaxx@yandex.com аватар
Спелеологи Всех стран объединяйтесь!

Смотрели: 189,231 |

XXX Videos Porn XXX
Free XXX Porn Tube & Videos.
Best XXX Video & Movies.
Porn XXX Video Sex Porn Videos....

27 недель 6 дней назад
Марина Иванова
Марина Иванова аватар
Спелеологи Всех стран объединяйтесь!

Смотрели: 189,231 |

Спасибо за ссылку. Очень пригодилась! ...

3 года 40 недель назад
martaka maminov
martaka maminov аватар
Спелеологи Всех стран объединяйтесь!

Смотрели: 189,231 |

Обращайтесь, отличная компания http://www.ecocentrp.ru/about/...

размешен 15.02.20 | Тип: Статью

Охрана природы, проблемы окружающей среды и развития человечества. Всё важное, что произошло в России и мире за последнюю неделю. ...

размешен 14.02.20 | Тип: Новость

Главная цель данного проекта по агро и экотуризму «Мой сад в Аральском море» реализуемый Международным инновационным центром Приаралья при Президенте Республики Узбекистан, пробу...

размешен 12.02.20 | Тип: Статью

Очевидный конфликт интересов и нешуточная борьба за городские территории разгорелись на публичных слушаниях по Генплану города Новосибирска. В настоящее время жите...

размешен 12.02.20 | Тип: Статью

С каждым на Сахалине  растет число сивучей, запутанных в пластиковом мусоре и рыболовных снастях. Спасти этих редких животных невозможно без специальных ветеринарных препара...

размешен 10.02.20 | Тип: Статью

8 февраля 2020 года исполнилось 50 лет Михаилу Крейндлину - одному из самых ярких, последовательных и принципиальных российских защитников природы,  бесконечно и безоговороч...

Подпишись на рассылку

Будьте в курсе последних новостей!

RSS-материал