Уличный фонарь с ветряком

Изобретен инновационный фонарь с ветряком и солнечными батареями. Изделие ценой в 300 000 рублей уже закупают власти Ленобласти

В Кронштадте, Ленинградская область, установлены уличные фонари, работающие на солнечных батареях. С наступлением темноты энергию для светильников начинает вырабатывать ветроустановка.

Игорь Богарь, генеральный директор компании-разработчика беспроводного уличного фонаря, рассказал «Известиям», что конструкция его светильника состоит из маленькой ветряной мельницы, солнечной батареи и аккумулятора. При этом «сердце» фонаря – довольно мощная аккумуляторная батарея, вмонтированная в фундамент опоры на глубине двух метров. Батарея не требует обслуживания. Срок ее действия рассчитан на 25 лет.

Система не только способна обеспечивать себя необходимым количеством электроэнергии, но еще и вырабатывать излишки. По словам Богаря, такой «дармовой» энергии вполне хватит на освещение газетного киоска или столика с сувенирами.

Городские власти решили в ближайшее время установить около двадцати светильников Богаря для освещения дворов, территорий детских садов и библиотеки. Стоимость такого фонаря вместе с установкой составляет около 300 тысяч рублей. Изобретатель уже обратился в администрацию С.-Перербурга и еще нескольких российских регионов с предложением поставить свое оборудование.

Между тем петербургской технологией заинтересовались дорожники Подмосковья, Краснодара и Красноярска. Там некоторые крупные автомагистрали уже оснащены светильниками, работающими на солнечных батареях. Как заметил Игорь Богарь, если эти светильники оснастить еще и GPRS-навигатором, то они могли бы работать даже в режиме метеостанций, сообщая данные о погоде в конкретной точке. Один такой фонарь («два в одном» – метеостанция и светильник на солнечных батареях) уже работает в Карелии. Он не только освещает дорогу автомобилистам, но и каждые пятнадцать минут передает на диспетчерский узел данные о температуре, скорости ветра и влажности воздуха.

Источник

Осветительные системы, фонари уличного освещения, светильники на солнечной батарее, уличные фонари на солнечных батареях с ветрогенератором. Энергосберегающие уличные светильники.

СНЯТО С ПРОИЗВОДСТВА

«ПОДОРОЖНИК» Автономная система уличного освещения (ветро- солнечная установка) «ПОДОРОЖНИК»

Автономные системы уличного освещения работают по принципу генерации и накопления солнечной и ( или) ветряной электроэнергии.
С наступлением вечера системы освещения автоматически включаются, а утром выключаются.

Уличное освещение на солнечных батареях

Специально для климатических условий средней полосы нашей компанией разработана серия .

В наше время имеет огромное значение использование светодиодных светильников с собственными энергонезависимыми источниками электроэнергии.

Комплекты ветросолнечных установок

Осенью 2014 года были в короткие сроки изготовлены и поставлены Заказчику четыре комплекта ветросолнечных установок типа «Подорожник». Эти комплекты предназначены для освещения пешеходных переходов и установлены на автодороге М1 Крым в Тульской и Курской областях

В России много мест, где есть необходимость в уличном и садово-парковом освещении, в освещении дорог, но нет возможности или существуют трудности подключения к магистральным источникам электроэнергии.

Для реализации этой задачи как нельзя кстати подходит разработанная нами автономная установка на солнечных батареях с ветрогенератором «ПОДОРОЖНИК».

Рецензия главного энергетика ФКУ «Севзапуправтодор» на автономную осветительную установку «ПОДОРОЖНИК»

В период с марта по май 2012 года Общество с ограниченной ответственностью «Техносвет-Монтаж СПб» провело работу по проектированию, монтажу автономных осветительных установок для автобусных остановок и пешеходных переходов на автомобильных дорогах — А-120 «Санкт Петербург южное полукольцо» на участках: км40+300; км41+600; км44+650; км48+900, Ленинградская область; — А- 180 «Нарва» Санкт Петербург — граница с Эстонской республикой на участках: км32+750; км33+300; км36+400; км40+650, Ленинградская область.

На нескольких остановках были применены eличные фонари на солнечных батареях с ветрогенератором «ПОДОРОЖНИК» производства «Техносвет-Монтаж СПб».

Конструктивно комплекс состоит из металлической опоры высотой 10м с набором кронштейнов для крепления солнечных батарей, ветрогенератора, щита управления, светильников, а также из комплекта аккумуляторных необслуживаемых батарей, которые находятся в герметичном контейнере в земле рядом с опорой. Количество дополнительных опор, светильников и соединительных проводов определяется в ходе проектирования и зависит от категории дороги, ширины проезжей части, взаимного расположения остановки и пешеходного перехода.

За время эксплуатации ветро солнечная система показала более устойчивую работу и заметно отличалась от установок других производителей в лучшую сторону. В целом работоспособность уличных фонарей на солнечных батареях с ветрогенератором проверена в реальных условиях. Подтверждена устойчивость к атмосферным воздействиям (снег, ледяной дождь, шквальный ветер, заморозки и т.д.).

Входящая в состав автономного осветительного комплекса автоматизированная система управления «Рассвет — АИ» позволяет производить сбор необходимой информации о параметрах работы, задавать режимы работы и время включения и выключения как в автоматическом, так и в ручном режиме с передачей данных на сервер. Накопленная статистическая информация способствует совершенствованию и конструктивным доработкам комплекса. На основе собранных данных по Северо-Западному региону, можно конструировать аналогичные автономные осветительные комплексы для других потребителей, а также других регионов России.

Опыт эксплуатации ВСУ «Подорожник» в климатических условиях Северо — Западного региона России следует признать положительным. Для повышения устойчивости системы в продолжительный темный зимний период рекомендуется повысить емкость аккумуляторных батарей и мощность зарядного комплекса (солнечных батарей, ветрогенератора).

В настоящий момент — это полностью готовая к эксплуатации серия, созданная российским предприятием. АСО «ПОДОРОЖНИК» предназначена для решения различных задач в области уличного освещения. Данный комплект способен обеспечить автономную работу светодиодного светильника в течение 3-4 суток при наступлении неблагоприятных погодных условий (пасмурная погода и отсутствие ветра).
В комплект входит МРРТ заряд контроллер с функцией программирования освещения (более 10 вариантов), что позволяет самостоятельно настраивать режимы освещения, а также маломощный ветрогенератор на случай «темных» месяцев и пасмурной погоды.

Принцип работы АСО заключается в генерации электроэнергии с помощью солнечных модулей и ветрогенератора с дальнейшим накоплением энергии в аккумуляторных батареях.
По наступлению темного времени суток, интеллектуальный контроллер с двумя таймерам управления светильником автоматически активирует систему освещения.
Источником света в АСО являются энергосберегающие светодиодные светильники с потреблением 160 Вт и световым потоком 15000 Лм.

Управление реализовано с помощью системы АСНУО «Рассвет» с возможностью удаленного мониторинга состояния и дистанционного управления по каналам мобильной связи.

Наличие ветрогенератора позволяет запитывать осветительную установку и производить заряд аккумуляторов в пасмурную погоду и в ночное веремя суток.

Если аккумулятор полностью заряжен, а нагрузка отсутствует, то контроллер подключает к электрогенератору балластное сопротивление. Совсем без нагрузки ветрогенератор использовать нельзя, поскольку тогда скорость вращения ветрового колеса может стать недопустимой, что в итоге приведет к разрушению устройства. Аккумулятор выполняет роль буфера, сглаживающего колебания выходной мощности генератора. Преобразование постоянного напряжения 12 В в переменное 220 В осуществляется инвертором. Светодиодный светильник можно питать от 12 В без инвертора, напрямую, что удешевляет устройство и упрощает его эксплуатацию.

Наличие ветрогенератора даёт приемущество особенно при использовании в районах береговых линий и горной местности, где периоды полного штиля крайне редки.

Автономные ветро-солнечные системы освещения «ПОДОРОЖНИК» расчитаны на эксплуатацию во всех ветровых районах РФ

Источник

Ветряк своими руками или как получить свет с помощью ветра

Теперь получить бесплатную электроэнергию с помощью ветра вполне возможно. Существует несколько вариантов ветряков: с вертикальной и горизонтальной осью. Собрать вертикальный ветрогенератор своими руками может практически каждый человек, как правильно это сделать, читайте в нашей статье.

Принцип работы ветрогенераторов

Принцип работы во всех модификациях ветряков одинаков. В процессе вращения лопастей образуется три вида физического воздействия: подъемная, импульсная и тормозящая силы. В результате воздействия этих сил статор приходит в движение, а ротор на неподвижной части генератора начинает создавать магнитное поле и электрический ток движется по проводам.

Вариантов исполнения ветрогенераторов большое количество, отличаются они не только мощностью, но и своим внешним видом. Структура большинства ветряков включает в себя: генератор, лопасти, инвертор, мультипликатор. Инвертор используется для преобразования полученного заряда в постоянный ток. Мультипликатор — это редуктор, который предназначен для увеличения числа оборотов вала. Устанавливают редукторы не на все ветряки, в основном только на большие и мощные ветровые установки.

Трехфазный переменный ток образуется благодаря вращению ротора. Полученная энергия направляется через контроллер к аккумуляторной батарее. Далее инвертор преобразовывает ток и делает его стабильным, именно в таком виде его можно подавать для питания бытовых приборов или освещения.

Как самостоятельно изготовить ветрогенератор вертикального типа

Изготовить ветряк можно самостоятельно в домашних условиях. Для начала нужно определиться с видом ветрогенератора. В зависимости от своей конструкции ветроустановки бывают:

• с вертикальной осью вращения: ротор Дарье, ветрогенератор Савониуса;
• с горизонтальной осью вращения: параллельной или перпендикулярной потоку ветра.

Некоторые модели ветряков совмещают в себе несколько типов установок. Рассмотрим пример создания гибридного ветряка, который совмещает в себе конструкцию ветровых генераторов типа Савониуса и Дарье.

Собираем ротор

Чтобы собрать ротор, необходимо приобрести:

• 6 неодимовых магнитов D30хH10 мм;
• 6 ферритовых кольцевых магнитов D72xd32xh15 мм;
• 2 металлических диска D230хH5 мм;
• эпоксидная смола или клей.

Вместо металлических дисков можно использовать пильные диски подходящего размера. На одном диске размещают 6 неодимовых магнитов, чередуя их полярность, угол между ними должен быть 60 градусов на диаметре 165 мм.

На втором диске по такому же принципу располагают ферритовые кольцевые магниты.

Чтобы магниты не сдвинулись во время работы ветряка, их нужно хотя бы до половины залить эпоксидным клеем.

Изготавливаем статор

Сначала необходимо намотать 9 катушек по 60 витков, для этого используют эмалированный медный провод диаметром 1 мм.

Далее катушки спаивают между собой: начало первой катушки с концом четвертой, четвертая с седьмой. Вторая фаза точно так же соединяется через две катушки, только спаивать начинают со второй катушки. Соединение третьей фазы начинается с третьей катушки.

Из фанеры изготавливается форма, в нее укладывают пергаментную бумагу, сверху которой кладут кусок стекловолокна и катушки.

Все это заливается эпоксидной смолой. Через 24 часа из формы извлекается готовый статор.

Сборка генератора

Все части генератора готовы, осталось их только собрать.

Сам генератор будет крепиться к кронштейну с хабом с помощью шпилек. Детальнее рассмотрим процесс сборки.

Этапы сборки генератора:

• в верхнем роторе проделывается 4 отверстия с резьбой под шпильки. Они необходимы для того, чтобы ротор плавно «садился» на свое посадочное место;
• в статоре проделывается 4 отверстия под крепление кронштейна;
• на кронштейн укладывается нижний ротор магнитами вверх, в нем также просверливается 4 отверстия под резьбу для шпильки;
• на нижний ротор кладут статор;
• сверху укладывают второй ротор магнитами вниз. Все это фиксируется между собой и кронштейном с хабом шпильками и гайками.

Хаб (фланец с подшипниками) нужно приобрести отдельно: нижняя часть хаба должна быть диаметром под 1,5 дюймовую трубу.

Очередность крепления всех деталей более детально представлены на схеме ниже:

1 — соединительный элемент; 2 — опора лопастей; 3 — верхняя часть ротора; 4 — магнит; 5 — втулка; 6 — статор; 7 — нижняя часть ротора; 8 — гайка; 9 — шпилька; 10 — хаб; 11 — ось; 12 — кронштейн для крепления статора

Изготавливаем лопасти

Лопасти можно изготовить из дерева, стеклоткани и других материалов. Быстрее и легче эту часть ветрогенератора смастерить из канализационной ПВХ трубы. Лучше использовать трубы оранжевого цвета, так как они обладают хорошей плотностью и не боятся попадания прямых солнечных лучей.

Для вертикального ветрогенератора понадобится 4 лопасти из ПВХ трубы и 2 ортогональные (изогнутые) лопасти из оцинкованной жести. Такая конструкция позволит вращаться ветряку даже в условиях слабого ветра со скоростью 2–3 м в секунду. Берем метровые отрезки ПВХ трубы и разрезаем их вдоль на 2 равные части. Из жести вырезаем полукруги по размерам будущей лопасти и крепим их с помощью болтов по краям трубы.

Чтобы изготовить ортогональные лопасти, вам понадобится стандартный оцинкованный лист стали толщиной 0,75 мм. Сначала ножницами по металлу вырезается два отрезка размером 1х0,4 м и четыре отрезка в виде капельки. Потом отрезки стали нужно согнуть и по краям прикрепить отрезки «капельки».

Крепят лопасти по кругу на каркас, его можно сварить из профильной квадратной трубы 20х20 и уголков 25х25. Размеры каркаса и расстояние между лопастями можно увидеть на схеме ниже:

Сборка конструкции ветрогенератора

Из водопроводных труб различного диаметра сваривается мачта, высота ее зависит от местности, где будет располагаться ветрогенератор, и условий его эксплуатации, но в любом случае он должен быть выше крыши дома.

Заранее под секционную мачту нужно подготовить трехточечный армированный фундамент. К готовой мачте на земле прикручивается генератор. Далее к генератору прикрепляется болтами каркас с лопастями. Мачта с ветряком крепится к фундаменту с помощью двух шарнирных опор и посредством лебедки поднимается в вертикальное положение. После подъема мачты третья опора с помощью болта прикручивается к основанию ветряка. Дополнительно мачту нужно зафиксировать с помощью растяжки.

Электрическая часть

Ветряк будет выдавать 3-х фазный переменный ток. С помощью мостового выпрямителя, состоящего из 6 диодов, преобразовываем его в постоянный ток.

Это дает возможность заряжать аккумулятор на 12 В. Для контроля зарядки аккумулятора и предотвращения его перезарядки используют стандартное реле зарядки автомобиля РР-380.

К аккумулятору подключают инвертор, который позволяет преобразовать полученные 12 В постоянного тока в 220 В переменного частотой 50 Гц.

Результат работы ветряка: расчет эффективности

Тестовые испытания ветрогенератора при разной скорости ветра показали следующие результаты:

• при скорости ветра 5 м/с получаем 60 об/мин — 7 В и 2,3 А = 16 Вт;
• при скорости ветра 10,6 м/с получаем около 120 об/мин — 13 В и 3,4 А = 44 Вт;
• при скорости 15,3 м/с примерно 180 об/мин — 15 В и 5,1 А = 76,5 Вт;
• при скорости ветра 18 м/с получаем 240 об/мин — 18 В и 9 А = 162 Вт.

В основном ветряк выдает 16–45 Вт, так как ветер более 15 м/с бывает редко. Однако, если поставить скоростной винт, тогда можно получить более высокие результаты .

Источник