Ветрогенератор aerogreen своими руками

Изготовление ветрогенератора Угринского своими руками: выбор конструкции и нюансы использования

Обновлено: 12 января 2021

Собственные энергоустановки

Потребности в электроэнергии возрастают с каждым годом. Растет число бытовой техники, используется большое число оборудования и аппаратуры, обеспечивающих дом теплом, водой, осуществляющих контроль за микроклиматом. Несмотря на рост потребления, состояние электрических сетей постоянно ухудшается. Общая изношенность оборудования достигает опасных размеров, что вынуждает многих пользователей задумываться о самообеспечении энергией.

Не менее остро стоит вопрос электроснабжения для жителей отдаленных или труднодоступных регионов, где сетевого электричества до сих пор никогда не было. Они лишены возможности полноценного пользования достижениями технического прогресса, так как ограничены в возможности энергоснабжения.

Решение вопроса, наиболее популярное на сегодня — использование собственных альтернативных энергоустановок, обеспечивающих собственный дом теплом и электроэнергией. Применяются дизельные электростанции, ветрогенераторы, солнечные батареи. Большой интерес у населения вызывают ветроэнергетические установки, способные работать независимо от времени суток, использующие неограниченный и неисчерпаемый источник энергии — ветер.

Использование ветрогенераторов

Развитие ветроэнергетики в России длительное время было уделом отдельных энтузиастов. Энергоизбыточность страны, большое количество гидроэлектростанций, с лихвой обеспечивавших население подавляющего большинства регионов, сделала ветроэнергетику низкоэффективным вариантом получения энергии. Поэтому в настоящее время Россия несколько отстает от других стран в использовании ветроэлектростанций.

На Западе картина другая — отсутствие возможностей для гидроэнергетики вызвало широкое применение альтернативных методов. На сегодня активно используются огромные прибрежные ветроэлектростанции, снабжающие энергией целые регионы и государства.

Для России ситуация абсолютно противоположна — ветроэнергетика как промышленный способ неэффективна, но для создания автономных источников для частных домов, усадеб или фермерских хозяйств является оптимальным вариантом. Возможность обеспечивать себя энергией и не зависеть от поставщиков, состояния электросетей и прочих обстоятельств весьма привлекательна для большинства пользователей, даже имеющих возможность подключения к сети.

Покупка готовых моделей доступна далеко не всем. Цены на оборудование слишком высоки, что отсекает большинство потенциальных пользователей. При этом, имеется возможность самостоятельного создания комплексов практически любой мощности, требуется лишь некоторая теоретическая подготовка и навыки владения инструментами.

Образцов, созданных своими руками, на территории России имеется немало, большинство из них демонстрируют вполне приличные показатели. Существуют и такие установки, которые далеко обошли промышленные образцы и обеспечивают усадьбы полностью, включая отопление и прочие нужды.

Выбор конструкции

Самостоятельное изготовление ветряка требует подбора наиболее практичной и эффективной конструкции. Прежде всего, требуется детально изучить метеорологическую обстановку в регионе и определить преобладающие направления и силу ветра. Полученная информация сможет стать отправной точкой при выборе типа ветряка, конструктивных особенностей, размеров и прочих параметров.

Сначала надо определиться, какой тип ротора наиболее подойдет:

Горизонтальные конструкции считаются более удачными в плане производительности, но они имеют несколько недостатков:

• потребность в сооружении высокой мачты для ветрогенератора. Размещение ветряка на высоте создает сложности в обслуживании и ремонте устройства, увеличивает длину соединительного кабеля
• помимо вращения крыльчатки требуется узел вращения по вертикальной оси для настройки на поток ветра. Это устройство достаточно сложное, поскольку используется щеточный коллектор. В противном случае кабель будет перекручиваться и не даст ветряку настраиваться на ветер
• при усилении скорости ветра требуется использовать тормозное устройство, или складывающуюся конструкцию, выводящую крыльчатку из потока и останавливающую вращение. В противном случае возможно разрушение ветряка

Вертикальные конструкции во многом лишены этих недостатков. Они не нуждаются в наведении на поток, подъеме на высокую мачту. Соответственно, обслуживание и ремонт таких установок производить намного легче, что способствует предпочтению вертикальных установок среди пользователей.

Простота монтажа, возможность использовать различные типы конструкции позволяет создавать производительные комплекты, обеспечивающие большое число потребителей.

Ветрогенератор Угринского

Один из ярких представителей вертикальных конструкций ветряка — ротор Угринского. Конструкция лопастей представляет собой доработанный ротор Савониуса, но, в отличие от него, у ветряка Угринского имеется две пары лопастей.

Каждая пара имеет разный профиль. Одна половина имеет загнутую в продольном направлении рабочую поверхность. Вторая половина прямая. В сечении такая лопасть напоминает ковш с ручкой. Вторая пара лопастей такая же в сечении, установлена симметрично относительно оси вращения. Между парами лопастей остается зазор для свободного прохождения воздушного потока.

Аэродинамика такого ротора намного эффективнее, чем у конструкции Савониуса. Поток ветра практически все время воздействует в правильном направлении, обратное уравновешивающее воздействие снижено почти до нуля. Поток не может оказывать давление на задние части, так как они закрыты второй парой лопастей, а зазор между ними способствует быстрому прохождению опасных по воздействию точек.

Ротор быстро изменяет свое положение, получая импульс в нужном направлении. Имеется правило: средняя часть канала (зазора между лопастями) должна составлять 2/3 от ширины устья канала. Таким образом обеспечивается оптимальный аэродинамический режим крыльчатки.

Образующийся воздушный кокон обеспечивает ограничение скорости потока ветра. При усилении кокон сглаживает воздействие, замедляя вращение и отсекая быстро движущий1ся поток. Ветер обтекает ротор, словно сплошной цилиндр. В этом заключается удачная особенность конструкции вертикального типа.

При повышении скорости потока можно использовать простейшее тормозное устройство. Оно представляет собой подвешенные на цепочках грузы, которые при повышении скорости вращения под действием центробежной силы изменяют угол наклона или поворота лопастей.

Создание ротора своими руками

Для изготовления такого ротора потребуется два куска листового металла (в идеале — алюминия) или стеклопластика. Предварительно потребуется изготовить шаблон, дающий возможность сделать совершенно одинаковые лопасти, что важно для обеспечения правильного режима работы установки. Также надо изготовить две торцовых части со ступицами, установленными на вертикальный вал. Лопасти устанавливаются на эти диски или обручи в надлежащем порядке — зазор в средней точке должен составлять 2/3 от ширины устья (входа в зазор).

Чем точнее будет создан профиль лопастей, тем устойчивее получится режим вращения крыльчатки, чувствительнее и производительнее установка. От размера крыльчатки зависит мощность ветряка, но слишком большая установка стане чрезмерно тяжелой. Инерция покоя не даст ей стартовать при низких скоростях ветра, поэтому следует делать лопасти как можно более легкими и не слишком усердствовать в создании большого ротора. Для таких конструкций надо использовать тихоходные генераторы, поскольку высокой скорости вращения добиться не удастся.

Источник

Ветро-солнечная установка AeroGreen

Ветро-солнечная установка AeroGreen.

Ветро-солнечная установка AeroGreen эффективнее традиционных ветрогенераторов в 2 раза. Установка AeroGreen за счет использования турбинных технологий и оригинальной конструкции позволяет увеличить коэффициент использования воздушного потока не менее чем в 2 раза относительно ветроэнергетических станций, установок трехлопастной схемы. Полная работоспособность сохраняется в условиях ураганного ветра, града, снегопада и дождя.

Описание:

Ветро-солнечная установка AeroGreen имеет конструкцию, которая позволяет использовать не только энергию ветра, но и солнечное излучение.

В основе конструкции ветроустановки заложен турбинный принцип. Использование в конструкции аэродинамической турбины в ветро-солнечных установках позволяет ветроустановке работать в широком скоростном диапазоне ветров от 1 до 50 м/с.

Ветро-солнечная установка AeroGreen эффективнее традиционных ветрогенераторов в 2 раза. Установка AeroGreen за счет использования турбинных технологий и оригинальной конструкции позволяет увеличить коэффициент использования воздушного потока не менее чем в 2 раза относительно ветроэнергетических станций, установок трехлопастной схемы. Полная работоспособность сохраняется в условиях ураганного ветра, града, снегопада и дождя.

Ветро-солнечная установка не требует ориентации на ветер, выполнена по современным турбинным технологиям из легких полимерных материалов, работающая в широком скоростном диапазоне ветров от 1 до 50 м/с.

В отсутствии ветра выработка электроэнергии осуществляется от солнечного излучения за счет солнечных батарей (элементов), размещенных на верхнем обтекателе.

Преимущества:

– при сопоставимой с традиционными установками цене изготовления, эффективность использования ветра в 2 раза выше, чем у аналогичных традиционных конструкций,

– отсутствие ориентации. В отличие от традиционных установок AeroGreen не нуждаются в ориентации на ветер,

– ветро-солнечная установка имеет низкий уровень шума. Отсутствие инфразвуковых колебаний делает продукцию AeroGreen практически бесшумной,

– защита от непогоды. Устойчивая работа AeroGreen при эксплуатации в условиях снегопада, дождя, града,

– высокая эффективность. Аэродинамическая турбина AeroGreen может работать в широком скоростном диапазоне,

– ветро-солнечная установка имеет низкую скорость страгивания (от 1 м/с),

– при отрицательных температурах благодаря закрытой конструкции отсутствует обледенение при эксплуатации в условиях снегопада, мокрого снега,

– при ураганных ветрах у установки AeroGreen наблюдается повышение эффективности, в то время, когда традиционные конструкции либо «складываются» и перестают работать, во избежание разлома всей конструкции, либо используют специальные дорогостоящие системы торможения,

– особенности конструкции позволяют практически полностью избавится от шумов, благодаря использованию высокооборотистой турбины (шум при работе характерен для лопастных ветроустановок),

– конструкция AeroGreen достаточно проста в исполнении, так как при её разработке использовались уже существующие технологии и конструкции в области авиационной и машиностроительной промышленности, а также 60% конструкции может быть изготовлено из бытовых отходов,

– в отсутствии ветра выработка электроэнергии осуществляется от солнечного излучения.

Особенности конструкции:

Ветро-солнечная установка состоит из верхнего обтекателя, электрогенератора, кольцевого обтекателя, аэродинамической турбины.

Верхний обтекатель с гибкими солнечными батареями (элементами) предназначен для защиты аэродинамической турбины от неблагоприятных атмосферных воздействий и создания зоны разрежения для организации направленного движения воздушного потока. Гибкие фотоэлементы позволяют преобразовать солнечную энергию в электричество.

Электрогенератор на постоянных магнитах предназначен для высокоэффективного преобразования крутящего момента, создаваемого аэродинамической турбиной в электрическую энергию.

Кольцевой обтекатель и корпус с направляющими плоскостями предназначен для защиты аэродинамической турбины от неблагоприятных атмосферных воздействий и обеспечения ускорения и организации разнонаправленного порывистого ветра для устойчивой работы ветроколеса.

Аэродинамическая турбина состоит из двух многолопастных ветроколес, одно из которых неподвижно и предназначено для направления воздушного потока, выполненных по схеме осевой турбины современного авиадвигателя из легких композитных материалов для преобразования воздушного потока в крутящий момент.

Варианты ветро-солнечной установки:

– ветро-солнечные установки малой мощности. До 200 ватт. Для установки на катерах, яхтах и катамаранах,

– ветро-солнечные установки средней мощности. До 10 киловатт. Для индивидуального энергообеспечения отдаленных жилых и промышленных объектов, а также в труднодоступных местах и горных районах,

– ветро-солнечные установки мегаваттного класса. Свыше 1 мегаватта. Для прибрежных оффшорных электростанций и ветропарков большой мощности,

– применение турбинных технологий для производства электроэнергии от встречных воздушных потоков на различных транспортных средствах.

Примечание: описание технологии на примере ветро-солнечной установки AeroGreen.

валерий викторович перевалов ветро солнечные установки
ветро солнечная осветительная установка
ветро солнечные установки
ветросолнечная установка
ветросолнечные установки для дома

Источник